เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm รับแรงบิด 400 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 15 mm จากศูนย์กลาง
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 400 N·md = 40 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 500 N·md = 40 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 75 kW ที่ 1450 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 75 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.75τallow = 75 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันส่งกำลัง 75 kW ที่ 750 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.75° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 75 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. τρ = 23.87 MPa
- 2. τmax = 39.79 MPa
- 3. φ = 8.768 °
- 4. φ = 4.384 °
- 5. do = 36.61 mm
- 6. d = 55.21 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com