เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm รับแรงบิด 250 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 9 mm จากศูนย์กลาง
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 250 N·md = 30 mmρ = 9 mm
τρ = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 500 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวง อะลูมิเนียม (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 60 mm ภายใน 36 mm ยาว 3 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 1500 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 1500 N·mdo = 60 mmdi = 36 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 100 kW ที่ 750 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 100 kWN = 750 rpmdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 15 kW ที่ 1500 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 15 kWN = 1500 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τρ = 28.29 MPa
- 2. τmax = 119.4 MPa
- 3. φ = 7.47 °
- 4. φ = 8.954 °
- 5. do = 61.9 mm
- 6. τmax = 5.839 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com