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यह गाइड शाफ्ट में कतरनी और झुकने वाले तनाव की गणना के लिए एक स्पष्ट प्रक्रिया प्रदान करता है। इन तनावों को समझना सुरक्षित और कुशल यांत्रिक घटकों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
शीयर और झुकने तनाव को समझना
जब बल एक शाफ्ट के पार अनुभाग के समानांतर लागू होते हैं तो कतरनी तनाव होता है, जिससे एक दूसरे को स्लाइड करने की परतें होती हैं। झुकने वाले तनाव के परिणाम उन क्षणों से होते हैं जो शाफ्ट को मोड़ने का कारण बनते हैं, जिससे एक तरफ तनाव पैदा होता है और दूसरे पर संपीड़न होता है।
शीयर तनाव की गणना
एक शाफ्ट में एक बिंदु पर कतरनी तनाव ((टाउ) की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
(tau = frac{V बार Q}{I बार t}]]
कहाँ:
- V] = अनुभाग पर कतरनी बल
- Q] = तटस्थ अक्ष के बारे में क्षेत्र का पहला क्षण
- I] = शाफ्ट के क्षेत्र का दूसरा क्षण
- t] = मोटाई ब्याज के बिंदु पर
झुकने तनाव की गणना
झुकने वाले तनाव ((सिग्मा)) को फ्लेक्स्योर फ़ॉर्मूला का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है:
(sigma = frac{M बार y}{I}]]
कहाँ:
- M] = खंड में झुकने का क्षण
- y] = तटस्थ अक्ष से बाहरी फाइबर तक की दूरी
- I] = क्षेत्र का दूसरा क्षण
उदाहरण Calculation
मान लीजिए कि एक शाफ्ट 10,000 N की एक कतरनी बल और 500 Nm का एक झुकने वाला क्षण का अनुभव करता है। शाफ्ट का क्षेत्र का दूसरा क्षण (I) 8.33 × 10 -6 m 4 ]]]. तटस्थ अक्ष से बाहरी फाइबर (y) तक की दूरी 0.05 मीटर है।
शीयर तनाव:
(tau = frac{V बार Q}{I बार t}]]
एक समान वितरण की गणना करते हुए, कतरनी तनाव लगभग है:
](Tau लगभग frac{10,000 बार 0.0001}{8.33 बार 10^{-6}} = 120 Pa]
झुकने तनाव:
(sigma = frac{M बार y}{I}]]
गणना:
(sigma = frac{500 बार 0.05}{8.33 बार 10^{-6}}) = 300,000 pa]