عمود يدور بسرعة 1000 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 400 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 400 N·mN = 1000 rpm
P = kW
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 40 mm وقطره الداخلي 24 mm يحمل عزم التواء 750 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 750 N·mdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 100 N·md = 50 mmL = 1,5 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 1000 N·md = 30 mmL = 0,8 mG = 80 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 15 kW عند 1000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 15 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 50 kW عند 1000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 50 kWN = 1000 rpmdo = 80 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. P = 41,89 kW
- 2. τmax = 68,57 MPa
- 3. φ = 0,3591 °
- 4. φ = 7,205 °
- 5. d = 26,32 mm
- 6. τmax = 6,25 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.