เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 70 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 60 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 100 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 30 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา ทองเหลือง ตัน ยาว 0.5 m รับแรงบิด 500 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 1° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 500 N·mL = 0.5 mG = 39 GPaφallow = 1°
d = mm
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 75 kW ที่ 1450 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 75 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.5τallow = 75 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 100 kW ที่ 750 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 100 kWN = 750 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. Tmax = 2969 N·m
- 2. τmax = 32.59 MPa
- 3. φ = 4.503 °
- 4. d = 43.98 mm
- 5. do = 32.95 mm
- 6. d = 44.22 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com