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 16 pdf
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Chapter 16
16-1
(a) θ1 = 0°, θ2 = 120°, θa = 90°, sin θa = 1, a = 5 in
Eq. (16-2): Mf = 0.28pa(1.5)(6)
1
120°
0°
sin θ(6 − 5 cos θ) dθ
= 17.96pa lbf· in
Eq. (16-3): MN = pa(1.5)(6)(5)
1
120°
0°
sin2 θ dθ = 56.87pa lbf· in
c = 2(5 cos 30◦) = 8.66 in
Eq. (16-4): F = 56.87pa − 17.96pa
8.66 = 4.49pa
pa = F/4.49 = 500/4.49 = 111.4 psi for cw rotation
Eq. (16-7): 500 = 56.87pa + 17.96pa
8.66
pa = 57.9 psi for ccw rotation
A maximum pressure of 111.4 psioccurs on the RH shoe for cw rotation. Ans.
(b) RH shoe:
Eq. (16-6): TR = 0.28(111.4)(1.5)(6)2(cos 0◦ − cos 120◦)
1 = 2530 lbf· in Ans.
LH shoe:
Eq. (16-6): TL = 0.28(57.9)(1.5)(6)2(cos 0◦ − cos 120◦)
1 = 1310 lbf· in Ans.
Ttotal = 2530 + 1310 = 3840 lbf· in Ans.
(c) Force vectors not to scale
x
y
Fy
Ry
Rx
R
Fx
F
Secondary
shoe
30 y
x
Rx
Fy
Fx
F
Ry
R
Primary
shoe
30
shi20396_ch16.qxd 8/28/03 4:01 PM Page 407
408 Solutions Manual • Instructor’s Solution Manual to Accompany Mechanical Engineering Design
RH shoe: Fx = 500 sin 30° = 250 lbf, Fy = 500 cos 30° = 433 lbf
Eqs. (16-8): A =
1
2
sin2 θ
120◦
0◦
= 0.375, B =
θ
2 − 1
4
sin 2θ
2π/3 rad
0
= 1.264
Eqs. (16-9): Rx = 111.4(1.5)(6)
1 [0.375 − 0.28(1.264)] − 250 = −229 lbf
Ry = 111.4(1.5)(6)
1 [1.264 + 0.28(0.375)] − 433 = 940 lbf
R = [(−229)2 + (940)2
]
1/2 = 967 lbf Ans.
LH shoe: Fx = 250 lbf, Fy = 433 lbf
Eqs. (16-10): Rx = 57.9(1.5)(6)
1 [0.375 + 0.28(1.264)] − 250 = 130 lbf
Ry = 57.9(1.5)(6)
1 [1.264 − 0.28(0.375)] − 433 = 171 lbf
R = [(130)2 + (171)2
]
1/2 = 215 lbf Ans.
16-2 θ1 = 15°, θ2 = 105°, θa = 90°, sin θa = 1, a = 5 in
Eq. (16-2): Mf = 0.28pa(1.5)(6)
1
105°
15°
sin θ(6 − 5 cos θ) dθ = 13.06pa
Eq. (16-3): MN = pa(1.5)(6)(5)
1
105°
15°
sin2 θ dθ = 46.59pa
c = 2(5 cos 30°) = 8.66 in
Eq. (16-4): F = 46.59pa − 13.06pa
8.66 = 3.872pa
RH shoe:
pa = 500/3.872 = 129.1 psi on RH shoe for cw rotation Ans.
Eq. (16-6): TR = 0.28(129.1)(1.5)(62)(cos 15° − cos 105°)
1 = 2391 lbf· in
LH shoe:
500 = 46.59pa + 13.06pa
8.66 ⇒ pa = 72.59 psi on LH shoe for ccw rotation Ans.
TL = 0.28(72.59)(1.5)(62)(cos 15° − cos 105°)
1 = 1344 lbf · in
Ttotal = 2391 + 1344 = 3735 lbf · in Ans.
Comparing this result with that of Prob. 16-1, a 2.7% reduction in torque is achieved by
using 25% less braking material.
shi20396_ch16.qxd 8/28/03 4:01 PM Page 408