เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 1000 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
มอเตอร์ส่งกำลัง 30 kW ให้เพลาที่หมุนที่ 1200 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 30 kWN = 1200 rpm
T = N·m
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 100 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 400 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 15 kW ที่ 1450 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 15 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันส่งกำลัง 50 kW ที่ 500 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.75° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 50 kWN = 500 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 188.6 MPa
- 2. T = 238.7 N·m
- 3. φ = 1.494 °
- 4. φ = 8.768 °
- 5. do = 22.26 mm
- 6. d = 55.21 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com