เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 200 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลาตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm รับแรงบิด 400 N·m จงหาความเค้นเฉือน τρ ที่รัศมี 4 mm จากศูนย์กลาง
T = 400 N·md = 20 mmρ = 4 mm
τρ = MPa
3.ปานกลาง
ในการทดสอบการบิด ชิ้นงานตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 mm ถูกบิดด้วยแรงบิด 50 N·m ปลายทั้งสองของความยาวเกจ 400 mm หมุนสัมพัทธ์กัน 5.91° (วัสดุยังอยู่ในช่วงยืดหยุ่น) จงหาโมดูลัสเฉือน G ของวัสดุ
T = 50 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 5.91°
G = GPa
4.ปานกลาง
เพลาตันทองเหลืองถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 20 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 15 kW ที่ 1000 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 15 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลา ทองเหลือง ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ยึดกับผนังแข็งเกร็งที่ปลายทั้งสอง A และ B แรงบิด 250 N·m กระทำที่ C ห่างจาก A 0.8 m และห่างจาก B 3 m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
d = 50 mmT0 = 250 N·ma = 0.8 mb = 3 m
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τmax = 8.149 MPa
- 2. τρ = 101.9 MPa
- 3. G = 39.01 GPa
- 4. φ = 18.71 °
- 5. d = 22.99 mm
- 6. τmax = 8.042 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com