เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm รับแรงบิด 2000 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 24 mm จากศูนย์กลาง
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 2000 N·md = 60 mmρ = 24 mm
τρ = MPa
2.ง่าย
เพลาที่หมุนที่ 300 rpm รับแรงบิดคงที่ 400 N·m จงหากำลัง P ที่มันส่งผ่าน
T = 400 N·mN = 300 rpm
P = kW
3.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 40 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา อะลูมิเนียม ตัน ยาว 1 m รับแรงบิด 200 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 1° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 200 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 1°
d = mm
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 3000 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 20 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.6τallow = 60 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 5 kW ที่ 500 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 5 kWN = 500 rpmdi/do = 0.8τallow = 40 MPa
do = mm
เฉลย
- 1. τρ = 37.73 MPa
- 2. P = 12.57 kW
- 3. φ = 3.507 °
- 4. d = 46.03 mm
- 5. do = 18.38 mm
- 6. do = 27.41 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com