เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 40 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 60 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 750 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 500 N·md = 50 mmL = 0.8 mG = 26 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 400 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันส่งกำลัง 20 kW ที่ 1500 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.5° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.5°/mG = 80 GPa
d = mm
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 250 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 2.5 m และห่างจาก B 1.2 m จงหาแรงบิดปฏิกิริยา TA ที่ผนัง A
d = 50 mmT0 = 250 N·ma = 2.5 mb = 1.2 m
TA = N·m
เฉลย
- 1. Tmax = 1696 N·m
- 2. τmax = 59.68 MPa
- 3. φ = 1.437 °
- 4. φ = 0.9119 °
- 5. d = 36.92 mm
- 6. TA = 81.08 N·m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com