1.आसान
50 mm बाहरी व्यास और 30 mm भीतरी व्यास वाला एक खोखला वृत्ताकार शाफ़्ट 500 N·m का बलाघूर्ण वहन करता है। अधिकतम अपरूपण प्रतिबल τmax ज्ञात कीजिए।
T = 500 N·mdo = 50 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
उत्तरों सहित शाफ़्ट का मरोड़ वर्कशीट
2.आसान
एक ठोस वृत्ताकार शाफ़्ट बलाघूर्ण T वहन करता है। शाफ़्ट में अधिकतम अपरूपण प्रतिबल τmax ज्ञात कीजिए।
T = 200 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.मध्यम
एक खोखले शाफ़्ट को 750 N·m का बलाघूर्ण वहन करना है। इसका भीतरी व्यास इसके बाहरी व्यास का 0.6 गुना होना है, और अपरूपण प्रतिबल 75 MPa से अधिक नहीं होना चाहिए। सबसे छोटा बाहरी व्यास do ज्ञात कीजिए।
T = 750 N·mdi/do = 0.6τallow = 75 MPa
do = mm
4.मध्यम
एक खोखला पीतल शाफ़्ट (बाहरी व्यास 50 mm, भीतरी व्यास 30 mm, लंबाई 2.5 m) एक सिरे पर स्थिर है और दूसरे सिरे पर 750 N·m के बलाघूर्ण से मरोड़ा जाता है। मरोड़ कोण φ डिग्री में ज्ञात कीजिए।
T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 30 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.कठिन
25 mm व्यास वाला एक ठोस स्टील शाफ़्ट A पर स्थिर है। A से 1.2 m पर B पर 2000 N·m का बलाघूर्ण कार्य करता है, और 1 m और आगे मुक्त सिरे C पर विपरीत दिशा में 500 N·m का बलाघूर्ण कार्य करता है। सिरे C के मरोड़ कोण φC का परिमाण डिग्री में ज्ञात कीजिए।
d = 25 mmTB = 2000 N·mTC = 500 N·mAB = 1.2 mBC = 1 mG = 80 GPa
φC = °
6.कठिन
एक ठोस एल्युमिनियम शाफ़्ट 300 rpm पर 5 kW संचारित करता है। अपरूपण प्रतिबल 50 MPa से अधिक नहीं होना चाहिए और मरोड़ प्रति m लंबाई 0.5° से अधिक नहीं होना चाहिए। दोनों सीमाओं को पूरा करने वाला सबसे छोटा व्यास d ज्ञात कीजिए।
P = 5 kWN = 300 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.5°/mG = 26 GPa
d = mm
उत्तर कुंजी
- 1. τmax = 23.41 MPa
- 2. τmax = 8.149 MPa
- 3. do = 38.82 mm
- 4. φ = 5.158 °
- 5. φC = 24.28 °
- 6. d = 51.7 mm
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