Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

Tài liệu đang bị lỗi
File tài liệu này hiện đang bị hỏng, chúng tôi đang cố gắng khắc phục.
Tài liệu shi20396 chương 10 doc
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Chapter 10
10-1
10-2 A = Sdm
dim(Auscu) = dim(S) dim(dm) = kpsi · inm
dim(ASI) = dim(S1) dim
dm
1
= MPa · mmm
ASI = MPa
kpsi ·
mmm
inm Auscu = 6.894 757(25.40)m Auscu
.
= 6.895(25.4)m Auscu Ans.
For music wire, from Table 10-4:
Auscu = 201, m = 0.145; what is ASI?
ASI = 6.89(25.4)0.145(201) = 2214 MPa · mmm Ans.
10-3 Given: Music wire, d = 0.105 in, OD = 1.225 in, plain ground ends, Nt = 12 coils.
Table 10-1: Na = Nt − 1 = 12 − 1 = 11
Ls = d Nt = 0.105(12) = 1.26 in
Table 10-4: A = 201, m = 0.145
(a) Eq. (10-14): Sut = 201
(0.105)0.145 = 278.7 kpsi
Table 10-6: Ssy = 0.45(278.7) = 125.4 kpsi
D = 1.225 − 0.105 = 1.120 in
C = D
d = 1.120
0.105 = 10.67
Eq. (10-6): KB = 4(10.67) + 2
4(10.67) − 3 = 1.126
Eq. (10-3): F|Ssy = πd3 Ssy
8KB D = π(0.105)3(125.4)(103)
8(1.126)(1.120) = 45.2 lbf
Eq. (10-9): k = d4G
8D3Na
= (0.105)4(11.75)(106)
8(1.120)3(11) = 11.55 lbf/in
L0 = F|Ssy
k + Ls = 45.2
11.55 + 1.26 = 5.17 in Ans.
1
2
"
4"
1" 1
2
"
4"
1"
shi20396_ch10.qxd 8/11/03 4:39 PM Page 269
270 Solutions Manual • Instructor’s Solution Manual to Accompany Mechanical Engineering Design
(b) F|Ssy = 45.2 lbf Ans.
(c) k = 11.55 lbf/in Ans.
(d) (L0)cr = 2.63D
α = 2.63(1.120)
0.5 = 5.89 in
Many designers provide (L0)cr/L0 ≥ 5 or more; therefore, plain ground ends are not
often used in machinery due to buckling uncertainty.
10-4 Referring to Prob. 10-3 solution, C = 10.67, Na = 11, Ssy = 125.4 kpsi, (L0)cr =
5.89 in and F = 45.2 lbf (at yield).
Eq. (10-18): 4 ≤ C ≤ 12 C = 10.67 O.K.
Eq. (10-19): 3 ≤ Na ≤ 15 Na = 11 O.K.
L0 = 5.17 in, Ls = 1.26 in
y1 = F1
k = 30
11.55 = 2.60 in
L1 = L0 − y1 = 5.17 − 2.60 = 2.57 in
ξ = ys
y1
− 1 = 5.17 − 1.26
2.60 − 1 = 0.50
Eq. (10-20): ξ ≥ 0.15, ξ = 0.50 O.K.
From Eq. (10-3) for static service
τ1 = KB
8F1D
πd3
= 1.126
8(30)(1.120)
π(0.105)3
= 83 224 psi
ns = Ssy
τ1
= 125.4(103)
83 224 = 1.51
Eq. (10-21): ns ≥ 1.2, ns = 1.51 O.K.
τs = τ1
45.2
30
= 83 22445.2
30
= 125 391 psi
Ssy/τs = 125.4(103
)/125 391 .
= 1
Ssy/τs ≥ (ns)d : Not solid-safe. Not O.K.
L0 ≤ (L0)cr: 5.17 ≤ 5.89 Margin could be higher, Not O.K.
Design is unsatisfactory. Operate over a rod? Ans.
L0
L1
y1 F1 ys
Ls
Fs
shi20396_ch10.qxd 8/11/03 4:39 PM Page 270