เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 200 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 100 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 40 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลา ทองเหลือง ตัน ยาว 2.5 m รับแรงบิด 1500 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 1° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 1500 N·mL = 2.5 mG = 39 GPaφallow = 1°
d = mm
4.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 400 N·md = 25 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
5.ยาก
เพลากลวงส่งกำลัง 50 kW ที่ 750 rpm หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
P = 50 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.ยาก
เพลา อะลูมิเนียม ตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm ยึดที่ A แรงบิด 500 N·m กระทำที่ B ห่างจาก A 0.8 m และแรงบิด 400 N·m ในทิศทางเดียวกันกระทำที่ปลายอิสระ C ซึ่งอยู่ถัดไปอีก 0.5 m จงหาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
d = 30 mmTB = 500 N·mTC = 400 N·mAB = 0.8 mBC = 0.5 m
τmax = MPa
เฉลย
- 1. τmax = 8.149 MPa
- 2. Tmax = 1257 N·m
- 3. d = 86.55 mm
- 4. φ = 7.47 °
- 5. τmax = 85.81 MPa
- 6. τmax = 169.8 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com