عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 30 mm وقطره الداخلي 18 mm يحمل عزم التواء 250 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 250 N·mdo = 30 mmdi = 18 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 500 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 500 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,5 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 500 N·mdi/do = 0,5τallow = 80 MPa
do = mm
4.متوسطة
عمود مجوّف من الفولاذ (قطره الخارجي 50 mm، وقطره الداخلي 25 mm، وطوله 1,2 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 2000 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 2000 N·mdo = 50 mmdi = 25 mmL = 1,2 mG = 80 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 15 kW عند 1800 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 15 kWN = 1800 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 5 kW عند 750 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 54,18 MPa
- 2. τmax = 163 MPa
- 3. do = 32,38 mm
- 4. φ = 2,988 °
- 5. τmax = 8,333 MPa
- 6. d = 15,94 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.