เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 500 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 80 mm และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 40 mm รับแรงบิด 500 N·m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax
T = 500 N·mdo = 80 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลา ทองเหลือง ตัน ยาว 0.5 m รับแรงบิด 200 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 0.5° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 200 N·mL = 0.5 mG = 39 GPaφallow = 0.5°
d = mm
4.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 20 kW ที่ 300 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 20 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันส่งกำลัง 20 kW ที่ 1450 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 75 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.5° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 20 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.5°/mG = 39 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 163 MPa
- 2. τmax = 5.305 MPa
- 3. d = 41.59 mm
- 4. φ = 9.353 °
- 5. d = 43.28 mm
- 6. d = 44.56 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com