เพลาที่หมุนที่ 300 rpm รับแรงบิดคงที่ 150 N·m จงหากำลัง P ที่มันส่งผ่าน
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 150 N·mN = 300 rpm
P = kW
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 200 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลากลวง ทองเหลือง (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50 mm ภายใน 38 mm ยาว 0.8 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 2000 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 2000 N·mdo = 50 mmdi = 38 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 100 kW ที่ 1500 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 100 kWN = 1500 rpmdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 30 kW ที่ 1450 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 30 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm
เฉลย
- 1. P = 4.712 kW
- 2. τmax = 15.92 MPa
- 3. φ = 5.749 °
- 4. φ = 13.79 °
- 5. τmax = 27.67 MPa
- 6. do = 26.04 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com