เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 60 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 20 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 750 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลากลวง ทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 80 mm ภายใน 40 mm ยาว 1.2 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 1000 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 1000 N·mdo = 80 mmdi = 40 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 1000 N·md = 50 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 30 kW ที่ 500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 10 kW ที่ 1500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 10 kWN = 1500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. Tmax = 94.25 N·m
- 2. τmax = 141.5 MPa
- 3. φ = 0.4676 °
- 4. φ = 2.873 °
- 5. d = 36.5 mm
- 6. d = 18.65 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com