เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 250 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 40 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 20 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 750 N·md = 50 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตัน ยาว 0.8 m รับแรงบิด 200 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 1.5° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 200 N·mL = 0.8 mG = 80 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 5 kW ที่ 500 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 5 kWN = 500 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันส่งกำลัง 15 kW ที่ 1450 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.75° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 15 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 19.89 MPa
- 2. Tmax = 62.83 N·m
- 3. φ = 2.155 °
- 4. d = 29.7 mm
- 5. τmax = 3.294 MPa
- 6. d = 31.31 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com