1.ง่าย
เพลาที่หมุนที่ 500 rpm รับแรงบิดคงที่ 50 N·m จงหากำลัง P ที่มันส่งผ่าน
T = 50 N·mN = 500 rpm
P = kW
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
2.ง่าย
เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 75 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 45 mm รับแรงบิด 1000 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
T = 1000 N·mdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 50 mmL = 0.8 mG = 26 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตันแบบขั้นบันไดยึดที่ A ท่อน AB มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 75 mm และยาว 1.5 m ท่อน BC มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm และยาว 2.5 m แรงบิด 250 N·m กระทำที่ปลายอิสระ C จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 250 N·md1 = 75 mm, L1 = 1.5 md2 = 25 mm, L2 = 2.5 m
τmax = MPa
5.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm ยึดที่ A แรงบิด 400 N·m กระทำที่ B ห่างจาก A 2.5 m และแรงบิด 500 N·m ในทิศทางตรงข้ามกระทำที่ปลายอิสระ C ซึ่งอยู่ถัดไปอีก 1 m จงหาขนาดของมุมบิด φC ของปลาย C ในหน่วยองศา
d = 60 mmTB = 400 N·mTC = 500 N·mAB = 2.5 mBC = 1 mG = 39 GPa
φC = °
6.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 50 kW ที่ 3000 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 50 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm
เฉลย
- 1. P = 2.618 kW
- 2. τmax = 13.87 MPa
- 3. φ = 0.5746 °
- 4. τmax = 81.49 MPa
- 5. φC = 0.866 °
- 6. do = 26.1 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com