เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 75 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 56 mm รับแรงบิด 1000 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 1000 N·mdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 1000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 500 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 500 N·mdi/do = 0.6τallow = 75 MPa
do = mm
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 750 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 20 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 10 kW ที่ 1450 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 10 kWN = 1450 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 17.52 MPa
- 2. τmax = 79.58 MPa
- 3. do = 33.91 mm
- 4. φ = 1.077 °
- 5. d = 25.31 mm
- 6. d = 16.12 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com