عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 750 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.سهلة
يزوّد محرّك 45 kW لعمود يدور بسرعة 3000 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 45 kWN = 3000 rpm
T = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 0,8 m يحمل عزم التواء 1500 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 0,5°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 1500 N·mL = 0,8 mG = 39 GPaφallow = 0,5°
d = mm
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 750 N·md = 50 mmL = 0,8 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 500 rpmdo = 100 mmdi = 50 mm
τmax = MPa
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 17,68 MPa
- 2. T = 143,2 N·m
- 3. d = 77,41 mm
- 4. φ = 1,437 °
- 5. τmax = 7,781 MPa
- 6. d = 33,89 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.