เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 60 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 45 mm รับแรงบิด 400 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 400 N·mdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 100 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 30 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลากลวง เหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40 mm ภายใน 28 mm ยาว 1 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 100 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 100 N·mdo = 40 mmdi = 28 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 1000 N·md = 50 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 100 kW ที่ 300 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 100 kWN = 300 rpmdo = 60 mmdi = 36 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 1000 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 0.8 m และห่างจาก B 2 m จงหาแรงบิดปฏิกิริยา TA ที่ผนัง A
d = 40 mmT0 = 1000 N·ma = 0.8 mb = 2 m
TA = N·m
เฉลย
- 1. τmax = 13.8 MPa
- 2. Tmax = 530.1 N·m
- 3. φ = 0.375 °
- 4. φ = 10.77 °
- 5. τmax = 86.23 MPa
- 6. TA = 714.3 N·m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com