1.ง่าย
มอเตอร์ส่งกำลัง 2.2 kW ให้เพลาที่หมุนที่ 3000 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 2.2 kWN = 3000 rpm
T = N·m
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 80 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 40 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลากลวงต้องรับแรงบิด 500 N·m เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
T = 500 N·mdi/do = 0.75τallow = 75 MPa
do = mm
4.ปานกลาง
ในการทดสอบการบิด ชิ้นงานตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 mm ถูกบิดด้วยแรงบิด 75 N·m ปลายทั้งสองของความยาวเกจ 300 mm หมุนสัมพัทธ์กัน 9.98° (วัสดุยังอยู่ในช่วงยืดหยุ่น) จงหาโมดูลัสเฉือน G ของวัสดุ
T = 75 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 9.98°
G = GPa
5.ยาก
เพลากลวงต้องส่งกำลัง 100 kW ที่ 3000 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องเป็น 0.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่น้อยที่สุด do
P = 100 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.8τallow = 75 MPa
do = mm
6.ยาก
เพลา เหล็กกล้า ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm ยึดที่ A แรงบิด 200 N·m กระทำที่ B ห่างจาก A 2.5 m และแรงบิด 400 N·m ในทิศทางตรงข้ามกระทำที่ปลายอิสระ C ซึ่งอยู่ถัดไปอีก 0.8 m จงหาขนาดของมุมบิด φC ของปลาย C ในหน่วยองศา
d = 25 mmTB = 200 N·mTC = 400 N·mAB = 2.5 mBC = 0.8 mG = 80 GPa
φC = °
เฉลย
- 1. T = 7.003 N·m
- 2. Tmax = 1005 N·m
- 3. do = 36.76 mm
- 4. G = 25.99 GPa
- 5. do = 33.21 mm
- 6. φC = 15.31 °
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com