เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 60 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 42 mm รับแรงบิด 250 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 250 N·mdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 30 mm รับแรงบิด 1000 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
T = 1000 N·mdo = 50 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 100 N·md = 50 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวง เหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40 mm ภายใน 20 mm ยาว 2 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 100 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 100 N·mdo = 40 mmdi = 20 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันส่งกำลัง 50 kW ที่ 1450 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.5° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 50 kWN = 1450 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0.5°/mG = 39 GPa
d = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 5 kW ที่ 1000 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 5 kWN = 1000 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 7.757 MPa
- 2. τmax = 46.81 MPa
- 3. φ = 0.7183 °
- 4. φ = 0.6079 °
- 5. d = 56.03 mm
- 6. d = 14.49 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com