เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 35 mm รับแรงบิด 100 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
T = 100 N·mdo = 50 mmdi = 35 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา ทองเหลือง ตันแบบขั้นบันไดยึดที่ A ท่อน AB มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm และยาว 2.5 m ท่อน BC มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm และยาว 1 m แรงบิด 250 N·m กระทำที่ปลายอิสระ C จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 250 N·md1 = 60 mm, L1 = 2.5 md2 = 40 mm, L2 = 1 m
τmax = MPa
5.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันส่งกำลัง 75 kW ที่ 750 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 1° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 75 kWN = 750 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
6.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 30 kW ที่ 1000 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 30 kWN = 1000 rpmdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τmax = 130.4 MPa
- 2. τmax = 5.362 MPa
- 3. φ = 0.6839 °
- 4. τmax = 19.89 MPa
- 5. d = 68.04 mm
- 6. τmax = 5.018 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com