เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 250 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm รับแรงบิด 200 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 6.3 mm จากศูนย์กลาง
T = 200 N·md = 25 mmρ = 6.3 mm
τρ = MPa
3.ปานกลาง
เพลา อะลูมิเนียม ตันแบบขั้นบันไดยึดที่ A ท่อน AB มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm และยาว 0.5 m ท่อน BC มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm และยาว 2.5 m แรงบิด 1500 N·m กระทำที่ปลายอิสระ C จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 1500 N·md1 = 60 mm, L1 = 0.5 md2 = 40 mm, L2 = 2.5 m
τmax = MPa
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 250 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 15 kW ที่ 3000 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 80 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 15 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.7τallow = 80 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 100 kW ที่ 3000 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 100 kWN = 3000 rpmdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τmax = 47.16 MPa
- 2. τρ = 32.86 MPa
- 3. τmax = 119.4 MPa
- 4. φ = 5.699 °
- 5. do = 15.87 mm
- 6. τmax = 9.877 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com