เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm รับแรงบิด 400 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 12 mm จากศูนย์กลาง
T = 400 N·md = 40 mmρ = 12 mm
τρ = MPa
3.ปานกลาง
ในการทดสอบการบิด ชิ้นงานตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 mm ถูกบิดด้วยแรงบิด 20 N·m ปลายทั้งสองของความยาวเกจ 400 mm หมุนสัมพัทธ์กัน 2.36° (วัสดุยังอยู่ในช่วงยืดหยุ่น) จงหาโมดูลัสเฉือน G ของวัสดุ
T = 20 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 2.36°
G = GPa
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 750 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 20 kW ที่ 750 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 20 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 75 kW ที่ 3000 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 37.73 MPa
- 2. τρ = 19.1 MPa
- 3. G = 39.08 GPa
- 4. φ = 16.81 °
- 5. τmax = 23.28 MPa
- 6. d = 25.31 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com