ตัวอย่างการคำนวณ: การบิดตัวในเพลากลม (Torsion)
ตัวอย่างการคำนวณนี้แสดงวิธีการหาความเค้นเฉือนสูงสุดและมุมบิดที่เกิดขึ้นในเพลากลมตันเมื่อได้รับแรงบิด (Torque) ซึ่งเป็นพื้นฐานในการออกแบบเพลาส่งกำลังทางวิศวกรรมเครื่องกล
Loading Component...
ตัวอย่างการคำนวณนี้แสดงวิธีการหาความเค้นเฉือนสูงสุดและมุมบิดที่เกิดขึ้นในเพลากลมตันเมื่อได้รับแรงบิด (Torque) ซึ่งเป็นพื้นฐานในการออกแบบเพลาส่งกำลังทางวิศวกรรมเครื่องกล
เพลาเหล็กตันมีรัศมี 0.02 m, ความยาว 1.5 m และโมดูลัสแรงเฉือน เพลานี้ส่งกำลังผ่านแรงบิด จงคำนวณหาความเค้นเฉือนสูงสุด () และมุมบิด ()
ความเค้นเฉือนสูงสุดที่เกิดขึ้นคือ MPa ซึ่งวิศวกรจะต้องนำไปเปรียบเทียบกับขีดจำกัดความเค้นเฉือนคราก (Shear Yield Strength) ของวัสดุเพื่อป้องกันการวิบัติ นอกจากนี้มุมบิด องศา อาจส่งผลต่อความแม่นยำในการส่งกำลังของเครื่องจักร หากมุมบิดมากเกินไป วิศวกรอาจต้องเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา
ขั้นตอนที่ 1: คำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยเชิงขั้ว (J)
ขั้นตอนที่ 2: คำนวณความเค้นเฉือนสูงสุด ()
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณมุมบิด ()