มอเตอร์ส่งกำลัง 15 kW ให้เพลาที่หมุนที่ 1800 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
P = 15 kWN = 1800 rpm
T = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 80 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 40 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลากลวง เหล็กกล้า (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 75 mm ภายใน 38 mm ยาว 2.5 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 500 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 500 N·mdo = 75 mmdi = 38 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 400 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 75 kW ที่ 300 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 75 kWN = 300 rpmdi/do = 0.6τallow = 80 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 20 kW ที่ 3000 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 20 kWN = 3000 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
เฉลย
- 1. T = 79.58 N·m
- 2. Tmax = 1005 N·m
- 3. φ = 0.3085 °
- 4. φ = 2.806 °
- 5. do = 55.89 mm
- 6. τmax = 3.892 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com