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​ = 45 mmT = 500 N·m

Drążony wał okrągły o średnicy zewnętrznej 75 mm i wewnętrznej 45 mm przenosi moment skręcający 500 N·m. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax.

T = 500 N·mdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
2.Łatwy
T = 750 N·md = 25 mm

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

T = 750 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.Średni
do​ = 60, di​ = 30 mmT = 750 N·mL = 1,2 m

Drążony wał (mosiądz) (średnica zewnętrzna 60 mm, wewnętrzna 30 mm, długość 1,2 m) jest utwierdzony na jednym końcu i skręcany momentem 750 N·m na drugim. Wyznacz kąt skręcenia φ w stopniach.

T = 750 N·mdo = 60 mmdi = 30 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
4.Średni
d = 10 mmT = 20 N·m250 mmφ = 11,22°

W próbie skręcania pełna próbka o średnicy 10 mm jest skręcana momentem 20 N·m. Końce odcinka pomiarowego o długości 250 mm obracają się względem siebie o 11,22° (materiał jest jeszcze w zakresie sprężystym). Wyznacz moduł sprężystości postaciowej G materiału.

T = 20 N·md = 10 mmL = 250 mmφ = 11,22°
G = GPa
5.Trudny
Td = ?

Pełny wał ma przenosić 100 kW przy 300 obr/min bez przekroczenia naprężenia stycznego 80 MPa. Wyznacz najmniejszą średnicę d, która wystarczy.

P = 100 kWN = 300 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.Trudny
d = 40 mmTB​ = 400 N·mTC​ = 2000 N·mABC0,8 m1 m

Pełny wał (aluminium) o średnicy 40 mm jest utwierdzony w A. Moment skręcający 400 N·m działa w B, w odległości 0,8 m od A, a moment 2000 N·m o przeciwnym kierunku działa na swobodnym końcu C, o 1 m dalej. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax w wale.

d = 40 mmTB = 400 N·mTC = 2000 N·mAB = 0,8 mBC = 1 m
τmax = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τmax = 6,935 MPa
  2. 2. τmax = 244,5 MPa
  3. 3. φ = 1,108 °
  4. 4. G = 26,01 GPa
  5. 5. d = 58,74 mm
  6. 6. τmax = 159,2 MPa

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