เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 80 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 50 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 100 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลา อะลูมิเนียม ตัน ยาว 0.8 m รับแรงบิด 500 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 2° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 500 N·mL = 0.8 mG = 26 GPaφallow = 2°
d = mm
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 30 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 1500 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 0.5 m และห่างจาก B 1 m จงหามุมหมุน φC ของหน้าตัด C ในหน่วยองศา
d = 40 mmT0 = 1500 N·ma = 0.5 mb = 1 mG = 39 GPa
φC = °
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 50 kW ที่ 1500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. Tmax = 1963 N·m
- 2. τmax = 18.86 MPa
- 3. d = 46.03 mm
- 4. φ = 3.603 °
- 5. φC = 2.923 °
- 6. d = 34.35 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com