เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 32 mm รับแรงบิด 500 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 500 N·mdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 200 N·md = 20 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 200 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 200 N·mdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 750 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 750 N·mdi/do = 0.6τallow = 50 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 75 kW ที่ 3000 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 75 kWN = 3000 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 2000 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 3 m และห่างจาก B 0.5 m จงหาแรงบิดปฏิกิริยา TA ที่ผนัง A
d = 50 mmT0 = 2000 N·ma = 3 mb = 0.5 m
TA = N·m
เฉลย
- 1. τmax = 67.39 MPa
- 2. τmax = 127.3 MPa
- 3. do = 28.16 mm
- 4. do = 44.44 mm
- 5. τmax = 32.18 MPa
- 6. TA = 285.7 N·m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com