เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 60 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.ง่าย
เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ปานกลาง
เพลากลวง อะลูมิเนียม (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 75 mm ภายใน 53 mm ยาว 2 m) ถูกยึดที่ปลายหนึ่งและถูกบิดด้วยแรงบิด 500 N·m ที่อีกปลาย จงหามุมบิด φ ในหน่วยองศา
T = 500 N·mdo = 75 mmdi = 53 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา ทองเหลือง ตันแบบขั้นบันไดยึดที่ A ท่อน AB มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 mm และยาว 0.8 m ท่อน BC มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และยาว 0.5 m แรงบิด 250 N·m กระทำที่ปลายอิสระ C จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
T = 250 N·md1 = 60 mm, L1 = 0.8 md2 = 20 mm, L2 = 0.5 m
τmax = MPa
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 30 kW ที่ 1450 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 30 kWN = 1450 rpmdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันส่งกำลัง 75 kW ที่ 1000 rpm ความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 60 MPa และมุมบิดต้องไม่เกิน 0.25° ต่อความยาว m จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามทั้งสองขีดจำกัด
P = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0.25°/mG = 26 GPa
d = mm
เฉลย
- 1. Tmax = 318.1 N·m
- 2. τmax = 39.79 MPa
- 3. φ = 0.9451 °
- 4. τmax = 159.2 MPa
- 5. τmax = 16.77 MPa
- 6. d = 89.55 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com