عمود يدور بسرعة 750 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 100 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 100 N·mN = 750 rpm
P = kW
2.سهلة
عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 2000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 750 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,8 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 750 N·mdi/do = 0,8τallow = 40 MPa
do = mm
4.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 250 N·md = 40 mmL = 2,5 mG = 26 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 20 kW عند 1800 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 20 kWN = 1800 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 50 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 1500 N·m عند C، على بعد 3 m من A و 1 m من B. أوجد عزم ردّ الفعل TA عند الجدار A.
d = 50 mmT0 = 1500 N·ma = 3 mb = 1 m
TA = N·m
مفتاح الإجابات
- 1. P = 7,854 kW
- 2. τmax = 81,49 MPa
- 3. do = 54,48 mm
- 4. φ = 5,48 °
- 5. τmax = 3,66 MPa
- 6. TA = 375 N·m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.