เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 28 mm รับแรงบิด 500 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 500 N·mdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 1500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 100 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 500 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 30 kW ที่ 1500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 30 kWN = 1500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 1000 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 1.2 m และห่างจาก B 2.5 m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
d = 25 mmT0 = 1000 N·ma = 1.2 mb = 2.5 m
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τmax = 52.36 MPa
- 2. τmax = 61.12 MPa
- 3. φ = 1.494 °
- 4. φ = 22.99 °
- 5. d = 26.89 mm
- 6. τmax = 220.2 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com