Skręcanie wałów: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Skręcanie wałów: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
do​ = 75, di​ = 60 mmT = 1000 N·m

Drążony wał okrągły o średnicy zewnętrznej 75 mm i wewnętrznej 60 mm przenosi moment skręcający 1000 N·m. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax.

T = 1000 N·mdo = 75 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
2.Łatwy
N = 750 rpmT = 50 N·m

Wał obracający się z prędkością 750 rpm przenosi stały moment skręcający 50 N·m. Wyznacz przenoszoną moc P.

T = 50 N·mN = 750 rpm
P = kW
3.Średni
T = 200 N·md = 20 mmL = 2,5 mφ = ?

Pełny wał (stal) jest utwierdzony w ścianie i skręcany momentem T na swobodnym końcu. Wyznacz kąt skręcenia φ swobodnego końca w stopniach.

T = 200 N·md = 20 mmL = 2,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.Średni
d = 10 mmT = 30 N·m250 mmφ = 5,47°

W próbie skręcania pełna próbka o średnicy 10 mm jest skręcana momentem 30 N·m. Końce odcinka pomiarowego o długości 250 mm obracają się względem siebie o 5,47° (materiał jest jeszcze w zakresie sprężystym). Wyznacz moduł sprężystości postaciowej G materiału.

T = 30 N·md = 10 mmL = 250 mmφ = 5,47°
G = GPa
5.Trudny
d = 60 mmTB​ = 1500 N·mTC​ = 1500 N·mABC1,5 m2 m

Pełny wał (aluminium) o średnicy 60 mm jest utwierdzony w A. Moment skręcający 1500 N·m działa w B, w odległości 1,5 m od A, a moment 1500 N·m o tym samym kierunku działa na swobodnym końcu C, o 2 m dalej. Wyznacz wartość kąta skręcenia φC końca C w stopniach.

d = 60 mmTB = 1500 N·mTC = 1500 N·mAB = 1,5 mBC = 2 mG = 26 GPa
φC = °
6.Trudny
Td = ?

Pełny wał ma przenosić 10 kW przy 1450 obr/min bez przekroczenia naprężenia stycznego 40 MPa. Wyznacz najmniejszą średnicę d, która wystarczy.

P = 10 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τmax = 20,45 MPa
  2. 2. P = 3,927 kW
  3. 3. φ = 22,8 °
  4. 4. G = 80,02 GPa
  5. 5. φC = 12,99 °
  6. 6. d = 20,32 mm

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.