เพลาที่หมุนที่ 500 rpm รับแรงบิดคงที่ 100 N·m จงหากำลัง P ที่มันส่งผ่าน
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 100 N·mN = 500 rpm
P = kW
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 40 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 40 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตัน ยาว 1.5 m รับแรงบิด 250 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 3° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 250 N·mL = 1.5 mG = 80 GPaφallow = 3°
d = mm
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 750 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 5 kW ที่ 750 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm ยึดที่ A แรงบิด 200 N·m กระทำที่ B ห่างจาก A 2.5 m และแรงบิด 1500 N·m ในทิศทางตรงข้ามกระทำที่ปลายอิสระ C ซึ่งอยู่ถัดไปอีก 2.5 m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
d = 30 mmTB = 200 N·mTC = 1500 N·mAB = 2.5 mBC = 2.5 m
τmax = MPa
เฉลย
- 1. P = 5.236 kW
- 2. Tmax = 502.7 N·m
- 3. d = 30.9 mm
- 4. φ = 16.44 °
- 5. d = 18.65 mm
- 6. τmax = 282.9 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com