เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 750 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 100 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 25 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 100 N·md = 40 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 250 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 250 N·mdi/do = 0.5τallow = 40 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 5 kW ที่ 1000 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 5 kWN = 1000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันส่งกำลัง 20 kW ที่ 500 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.75° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 20 kWN = 500 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0.75°/mG = 39 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 17.68 MPa
- 2. Tmax = 306.8 N·m
- 3. φ = 1.754 °
- 4. do = 32.38 mm
- 5. d = 14.8 mm
- 6. d = 52.54 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com