เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm รับแรงบิด 400 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 16 mm จากศูนย์กลาง
T = 400 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
3.ปานกลาง
เพลา เหล็กกล้า ตัน ยาว 0.5 m รับแรงบิด 200 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 0.5° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 200 N·mL = 0.5 mG = 80 GPaφallow = 0.5°
d = mm
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 750 N·md = 40 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 10 kW ที่ 1500 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 10 kWN = 1500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 500 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 1.5 m และห่างจาก B 2.5 m จงหามุมหมุน φC ของหน้าตัด C ในหน่วยองศา
d = 25 mmT0 = 500 N·ma = 1.5 mb = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °
เฉลย
- 1. τmax = 119.4 MPa
- 2. τρ = 25.46 MPa
- 3. d = 34.75 mm
- 4. φ = 1.069 °
- 5. d = 17.55 mm
- 6. φC = 17.96 °
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com