เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 75 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 56 mm รับแรงบิด 1500 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 1500 N·mdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 2000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตัน ยาว 1.2 m รับแรงบิด 2000 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 2° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 2000 N·mL = 1.2 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 500 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 500 N·mdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 50 kW ที่ 1000 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 50 kWN = 1000 rpmdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm ยึดที่ A แรงบิด 400 N·m กระทำที่ B ห่างจาก A 2 m และแรงบิด 750 N·m ในทิศทางเดียวกันกระทำที่ปลายอิสระ C ซึ่งอยู่ถัดไปอีก 2.5 m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
d = 60 mmTB = 400 N·mTC = 750 N·mAB = 2 mBC = 2.5 m
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τmax = 26.28 MPa
- 2. τmax = 159.2 MPa
- 3. d = 54.39 mm
- 4. do = 41.58 mm
- 5. τmax = 40.53 MPa
- 6. τmax = 27.12 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com