เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm รับแรงบิด 1000 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 6 mm จากศูนย์กลาง
T = 1000 N·md = 30 mmρ = 6 mm
τρ = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันอะลูมิเนียมถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 500 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 200 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 200 N·mdi/do = 0.6τallow = 60 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 1450 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 20 kWN = 1450 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 500 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 0.8 m และห่างจาก B 2.5 m จงหามุมหมุน φC ของหน้าตัด C ในหน่วยองศา
d = 25 mmT0 = 500 N·ma = 0.8 mb = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °
เฉลย
- 1. τmax = 37.73 MPa
- 2. τρ = 75.45 MPa
- 3. φ = 5.261 °
- 4. do = 26.92 mm
- 5. d = 20.32 mm
- 6. φC = 11.61 °
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com