เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 100 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 50 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 1500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตันแบบขั้นบันไดยึดที่ A ท่อน AB มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm และยาว 3 m ท่อน BC มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และยาว 1.2 m แรงบิด 200 N·m กระทำที่ปลายอิสระ C จงหามุมบิด φC ของปลาย C ในหน่วยองศา
T = 200 N·md1 = 25 mm, L1 = 3 md2 = 20 mm, L2 = 1.2 mG = 80 GPa
φC = °
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 500 N·md = 50 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 20 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 30 kW ที่ 1500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 30 kWN = 1500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. Tmax = 2454 N·m
- 2. τmax = 61.12 MPa
- 3. φC = 22.15 °
- 4. φ = 1.459 °
- 5. d = 33.89 mm
- 6. d = 23.49 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com