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
d = 20 mmT = ?

Pełny wał okrągły o średnicy 20 mm jest wykonany z materiału o dopuszczalnym naprężeniu stycznym 100 MPa. Wyznacz największy moment skręcający Tmax, jaki może przenieść wał.

d = 20 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.Łatwy
T = 1500 N·md = 40 mm

Pełny wał okrągły przenosi moment skręcający T. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax w wale.

T = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.Średni
d = 10 mmT = 20 N·m200 mmφ = 8,98°

W próbie skręcania pełna próbka o średnicy 10 mm jest skręcana momentem 20 N·m. Końce odcinka pomiarowego o długości 200 mm obracają się względem siebie o 8,98° (materiał jest jeszcze w zakresie sprężystym). Wyznacz moduł sprężystości postaciowej G materiału.

T = 20 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 8,98°
G = GPa
4.Średni
d1​ = 60 mmd2​ = 25 mmT = 750 N·mABC0,8 m1,2 m

Pełny wał schodkowy (stal) jest utwierdzony w A. Odcinek AB ma średnicę 60 mm i długość 0,8 m; odcinek BC ma średnicę 25 mm i długość 1,2 m. Na swobodnym końcu C działa moment skręcający 750 N·m. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax w wale.

T = 750 N·md1 = 60 mm, L1 = 0,8 md2 = 25 mm, L2 = 1,2 m
τmax = MPa
5.Trudny
do​ = ?30 kW, 3000 rpm

Wał drążony ma przenosić moc 30 kW przy 3000 rpm. Jego średnica wewnętrzna ma wynosić 0,75 średnicy zewnętrznej, a naprężenie styczne nie może przekroczyć 60 MPa. Wyznacz najmniejszą średnicę zewnętrzną do.

P = 30 kWN = 3000 rpmdi/do = 0,75τallow = 60 MPa
do = mm
6.Trudny
Td = ?

Pełny wał ma przenosić 10 kW przy 3000 obr/min bez przekroczenia naprężenia stycznego 50 MPa. Wyznacz najmniejszą średnicę d, która wystarczy.

P = 10 kWN = 3000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Tmax = 157,1 N·m
  2. 2. τmax = 119,4 MPa
  3. 3. G = 26 GPa
  4. 4. τmax = 244,5 MPa
  5. 5. do = 22,8 mm
  6. 6. d = 14,8 mm

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