เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm รับแรงบิด 100 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 6 mm จากศูนย์กลาง
T = 100 N·md = 30 mmρ = 6 mm
τρ = MPa
3.ปานกลาง
เพลากลวง เหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50 mm ภายใน 35 mm ยาว 2.5 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 2000 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 2000 N·mdo = 50 mmdi = 35 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตัน ยาว 0.8 m รับแรงบิด 1500 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 1.5° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 1500 N·mL = 0.8 mG = 80 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 10 kW ที่ 1800 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 10 kWN = 1800 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันส่งกำลัง 15 kW ที่ 1450 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.5° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 15 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.5°/mG = 80 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 20.37 MPa
- 2. τρ = 7.545 MPa
- 3. φ = 7.68 °
- 4. d = 49.15 mm
- 5. τmax = 5.556 MPa
- 6. d = 34.65 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com