عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 100 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
يزوّد محرّك 11 kW لعمود يدور بسرعة 500 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 11 kWN = 500 rpm
T = N·m
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 75 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 500 N·mdi/do = 0,5τallow = 75 MPa
do = mm
4.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 1500 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,5 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 1500 N·mdi/do = 0,5τallow = 50 MPa
do = mm
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مجوّف 50 kW بسرعة 300 rpm. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,7 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
P = 50 kWN = 300 rpmdi/do = 0,7τallow = 60 MPa
do = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 500 rpmdo = 75 mmdi = 53 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 18,86 MPa
- 2. T = 210,1 N·m
- 3. do = 33,09 mm
- 4. do = 54,62 mm
- 5. do = 56,23 mm
- 6. τmax = 23,04 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.