มอเตอร์ส่งกำลัง 30 kW ให้เพลาที่หมุนที่ 1000 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
P = 30 kWN = 1000 rpm
T = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 60 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
ในการทดสอบการบิด ชิ้นงานตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 mm ถูกบิดด้วยแรงบิด 20 N·m ปลายทั้งสองของความยาวเกจ 300 mm หมุนสัมพัทธ์กัน 2.66° (วัสดุยังอยู่ในช่วงยืดหยุ่น) จงหาโมดูลัสเฉือน G ของวัสดุ
T = 20 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 2.66°
G = GPa
4.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 400 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 100 kW ที่ 1800 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 100 kWN = 1800 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันส่งกำลัง 20 kW ที่ 1500 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 1° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. T = 286.5 N·m
- 2. Tmax = 318.1 N·m
- 3. G = 26 GPa
- 4. φ = 2.155 °
- 5. τmax = 32.44 MPa
- 6. d = 41.12 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com