เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 20 mm รับแรงบิด 1500 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 2000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 750 N·md = 50 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 1500 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 1500 N·mdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 750 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 50 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 20 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 1500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 127.3 MPa
- 2. τmax = 81.49 MPa
- 3. φ = 0.7003 °
- 4. do = 59.97 mm
- 5. d = 29.6 mm
- 6. d = 20.09 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com