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​ = 40, di​ = 24 mmT = 1500 N·m

Drążony wał okrągły o średnicy zewnętrznej 40 mm i wewnętrznej 24 mm przenosi moment skręcający 1500 N·m. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax.

T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
2.Łatwy
d = 50 mmT = 750 N·m

Pełny wał o średnicy 50 mm przenosi moment skręcający 750 N·m. Wyznacz naprężenie styczne τρ w odległości 12,5 mm od środka.

T = 750 N·md = 50 mmρ = 12,5 mm
τρ = MPa
3.Średni
d = 15 mmT = 20 N·m300 mmφ = 2,66°

W próbie skręcania pełna próbka o średnicy 15 mm jest skręcana momentem 20 N·m. Końce odcinka pomiarowego o długości 300 mm obracają się względem siebie o 2,66° (materiał jest jeszcze w zakresie sprężystym). Wyznacz moduł sprężystości postaciowej G materiału.

T = 20 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 2,66°
G = GPa
4.Średni
T = 500 N·md = 50 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 500 N·md = 50 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
5.Trudny
d = ?5 kW, 500 rpm

Pełny wał (mosiądz) przenosi moc 5 kW przy 500 rpm. Naprężenie styczne nie może przekroczyć 60 MPa, a kąt skręcenia 1° na m długości. Wyznacz najmniejszą średnicę d, która spełnia oba warunki.

P = 5 kWN = 500 rpmτallow = 60 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm
6.Trudny
d = 40 mmTB​ = 750 N·mTC​ = 1500 N·mABC2 m2 m

Pełny wał (mosiądz) o średnicy 40 mm jest utwierdzony w A. Moment skręcający 750 N·m działa w B, w odległości 2 m od A, a moment 1500 N·m o przeciwnym kierunku działa na swobodnym końcu C, o 2 m dalej. Wyznacz maksymalne naprężenie styczne τmax w wale.

d = 40 mmTB = 750 N·mTC = 1500 N·mAB = 2 mBC = 2 m
τmax = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τmax = 137,1 MPa
  2. 2. τρ = 15,28 MPa
  3. 3. G = 26 GPa
  4. 4. φ = 3,591 °
  5. 5. d = 34,57 mm
  6. 6. τmax = 119,4 MPa

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