عمود دائري مصمت قطره 30 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 60 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.سهلة
عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 250 N·md = 25 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 = 250 N·md = 40 mmL = 0,5 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الفولاذ مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 40 mm وطوله 2,5 m؛ والجزء BC قطره 30 mm وطوله 2 m. يؤثّر عزم التواء 750 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 750 N·md1 = 40 mm, L1 = 2,5 md2 = 30 mm, L2 = 2 mG = 80 GPa
φC = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 10 kW عند 3000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 10 kWN = 3000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 100 kW عند 300 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 100 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. Tmax = 318,1 N·m
- 2. τmax = 81,49 MPa
- 3. φ = 0,7307 °
- 4. φC = 18,85 °
- 5. d = 12,93 mm
- 6. d = 60,01 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.