KILASAN ACI                                           J3009/13/1




 UNIT 13


                  KILASAN ACI


          ...
KILASAN ACI                                                                  J3009/13/2




13.0   PENGENALAN


       Aci...
KILASAN ACI                                                                       J3009/13/3


                           ...
KILASAN ACI                                                                      J3009/13/4



    Penyelesaian:-

    Bah...
KILASAN ACI                            J3009/13/5



    Jumlah sudut piuhan adalah:
    θAC = θAB + θBC
         = 4.429 ...
KILASAN ACI                                                             J3009/13/6




                      AKTIVITI 13A
...
KILASAN ACI                                                    J3009/13/7




              D              C              ...
KILASAN ACI                                                                  J3009/13/8




                              ...
KILASAN ACI                                                                    J3009/13/9



         b)     Daripada pers...
KILASAN ACI                                                               J3009/13/10



13A.2    Daya kilas pada B dan C ...
KILASAN ACI                                                                      J3009/13/11



         Dari rumus piuhan...
KILASAN ACI                                                                     J3009/13/12



13.2   ACI MAJMUK SELARI


...
KILASAN ACI                                                               J3009/13/13



    Tegasan ricih maksimum dalam ...
KILASAN ACI                                                                J3009/13/14



    Sudut piuhan yang dialami ol...
KILASAN ACI                                                                J3009/13/15



13.3   PENGHANTARAN KUASA OLEH A...
KILASAN ACI                                                               J3009/13/16



    Contoh 13.3

    Rajah C13.3 ...
KILASAN ACI                                                            J3009/13/17



    Dari rumus kilasan;
            ...
KILASAN ACI                                                           J3009/13/18




                   AKTIVITI 13B


UJ...
KILASAN ACI                                                      J3009/13/19




                                      MAK...
KILASAN ACI                                                         J3009/13/20




                                    Te...
KILASAN ACI                                                           J3009/13/21


13B.2
         a)   Oleh kerana tegasa...
KILASAN ACI                                                            J3009/13/22

         b)   Bagi aci majmuk siri, ni...
KILASAN ACI                                                                         J3009/13/23

13B.3    a)   Oleh kerana...
KILASAN ACI                                                          J3009/13/24

              Daripada rumus kuasa;

   ...
KILASAN ACI                                                             J3009/13/25




Anda telah menghampiri kejayaan. S...
KILASAN ACI                                                              J3009/13/26



4.   Sebatang aci majmuk dibebanka...
KILASAN ACI                                             J3009/13/27




                     MAKLUM BALAS KENDIRI




    ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

J3009 Unit 13

1,626

Published on

J3009 - Kajidaya Bahan 1

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
1,626
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
105
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "J3009 Unit 13"

  1. 1. KILASAN ACI J3009/13/1 UNIT 13 KILASAN ACI OBJEKTIF Objektif am : Mempelajari dan memahami kilasan aci majmuk siri dan selari serta penghantaran kuasa oleh aci. Objektif Khusus : Di akhir unit ini, pelajar akan dapat :-  Menerbitkan persamaan teori kilasan bagi aci majmuk siri.  Menerbitkan persamaan teori kilasan bagi aci majmuk selari.  Menyelesaikan masalah melibatkan persamaan kilasan aci majmuk siri dan aci majmuk selari.  Menentukan tegasan ricih maksimum bagi aci majmuk siri dan selari.  Menyelesaikan masalah melibatkan persamaan penghantaran kuasa bagi aci mudah, aci majmuk siri dan selari.
  2. 2. KILASAN ACI J3009/13/2 13.0 PENGENALAN Aci majmuk adalah terdiri daripada gabungan aci bulat padu atau aci bulat padu dengan aci bergeronggang yang disambungkan secara siri ataupun selari. Kedua- dua jenis aci ini juga digunakan dalam merekabentuk sesuatu komponen, terutamanya dalam komponen-komponen jentera, kenderaan dan enjin. Sekiranya dua atau lebih aci yang terdiri daripada bahan, berdiameter atau bentuk asal yang berbeza dan berkemungkinan ianya membawa dayakilas yang berbeza-beza pada keseluruhan panjangnya, aci ini dikatakan berada di dalam keadaan kilasan tak seragam. Dalam kes seperti ini, kekuatan aci majmuk tersebut dinilai dengan mengambil kira tiap-tiap bahagian aci secara berasingan dan kemudiannya teori kilasan mudah digunakan secara satu-persatu. Oleh itu, kelemahan aci majmuk adalah berdasarkan kepada bahagian aci yang paling lemah sekali. 13.1 ACI MAJMUK SIRI Aci majmuk siri adalah terdiri daripada gabungan dua atau lebih aci bulat padu dengan aci bulat padu atau aci bulat padu dengan aci geronggang yang disambungkan secara siri (Rajah 13.1). Aci majmuk siri ini juga membawa daya kilas yang sama antara satu dengan yang lain. T D1 D2 BAHAN 1 BAHAN 2 C A B T L1 L2 Rajah 13.1: Aci Majmuk Sambungan Siri
  3. 3. KILASAN ACI J3009/13/3 Persamaan kilasan Oleh itu; T = T1 = T2 τ Gθ T   R L J G1 J1 G 2 2 J 2 Maka; T  L1 L2 Jumlah sudut piuhan adalah jumlah piuhan yang berlaku bagi panjang L1 dan L2. Oleh itu; θ AC  θ AB  θ BC T1L1 T2 L 2   T = T1 = T2 G1J1 G 2 J 2  L L   T 1  2  G J G J   11 2 2  Contoh 13.1 Rajah C13.1 di bawah merupakan sebatang aci bulat padu majmuk siri yang diperbuat daripada keluli yang mana bahagian AB = 300 mm dan BC = 150 mm. Diameter bahagian AB adalah 60 mm dan BC adalah 25 mm. Jika daya kilas 150 Nm dikenakan di bahagian hujung BC, kirakan tegasan ricih maksimum dalam aci majmuk ini dan jumlah sudut piuhan yang berlaku. Diberi G = 80 GN/m2 Ø 60 mm Ø 25 mm A B C 300 mm 150 mm Rajah C13.1: Aci Bulat Padu Sambungan Siri
  4. 4. KILASAN ACI J3009/13/4 Penyelesaian:- Bahagia AB dan BC adalah mengalami daya kilas yang sama iaitu 150 Nm. Tegasan ricih maksimum berlaku di bahagian BC kerana diameternya dalah lebih rendah daripada bahagian AB. Dari τ Gθ T   R L J Maka; 4 TR πd τ maks  J  J BC BC 32 150(12.5 x 10 3 ) 3 4  π(25 x 10 ) 3.83 x 10 8  32  48.96 M N/m2 8 4  3.83 x 10 m Sudut piuh bagi bahagian AB adalah: TL 4 θAB  AB πd GJ J  AB AB 32 150(300x10  3 ) π(60 x 10 3 4  )  80x10 9 (1.27 x 10  6 ) 32  4.429 x 10  4 rad  1.27 x 10 6 m 4 Sudut piuh bagi bahagian BC adalah: TL θBC  BC GJ BC 150(150 x 10  3 )  80 x 10 9 (3.83 x 10 -8 )  7.34 x 10 3 rad
  5. 5. KILASAN ACI J3009/13/5 Jumlah sudut piuhan adalah: θAC = θAB + θBC = 4.429 x 10-4 + 7.34 x10-3 = 7.783 x10-3 rad
  6. 6. KILASAN ACI J3009/13/6 AKTIVITI 13A UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA. SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA. 13A.1 Rajah 13A.1 adalah rod tembaga berdiameter 50 mm dan panjang 0.5 m disambungkan bersiri dengan satu paip keluli berdiameter luar 50 mm dan panjang 0.3 m. Sebuah piring berdiameter 100 mm dilekatkan tegar di hujung bebas paip keluli dan membawa beban 5 kN. Jika sudut piuhan paip keluli dua kali ganda sudut piuhan rod tembaga, kirakan:- a) Diameter dalam paip keluli b) Tegasan ricih maksimum yang dibenarkan bagi bar majmuk itu. c) Jumlah sudut piuhan dalam darjah Diberi: GKeluli = 82 GN/m2GTembaga = 40 GN/m2 Keluli Tembaga Ø 50 mm Ø 50 mm Piring Ø 100 mm 0.5 m 0.3 m 5 kN Rajah 13A.1: Aci Bulat Padu Dan Aci Geronggang Sambungan Siri 13A.2 Satu aci bulat padu (Rajah 13A.2) dikenakan daya kilas melalui dua piring yang dipasang pada B dan C. Aci ini dipasang tegar di D tetapi di A boleh berputar dalam galas. Setiap piring berdiameter 250 mm. Kirakan jumlah sudut piuhan AD.
  7. 7. KILASAN ACI J3009/13/7 D C B A 200 mm 200 mm 200 mm Ø 20 mm Ø 10 mm Ø 10 mm 250 N 50 N Rajah 13A.2: Aci Bulat Padu Sambungan Siri
  8. 8. KILASAN ACI J3009/13/8 MAKLUMBALAS 13A TAHNIAH KERANA ANDA TELAH MENCUBA.!!!!!!!!! Jawapan. 13A.1 a) Diberi; θK = 2θT Persamaan kilasan τ Gθ T   R L J maka TL θ GJ Oleh itu; Bar majmuk siri  TL   TL     2  T = TK = TT  GJ  K  GJ  T  L   L     2  (1)  GJ  K  GJ  T (D 4  d 4 ) π(D 4 ) JK  JT  32 32 (0.05 4  d 4 ) π(0.05 4 )   32 32  6.135 x 10 7 m 4 Masukkan semua nilai dalam (1) 0.3 2(0.5)   π 40 x 10 (6.135 x 10 7 ) 9 82 x 10 9  (0.05 4  d 4 )  32  0.05 4  d 4  9.1449 x 10 7 d 4  5.3355 x 10 6 d  0.04806 m  48.06 mm
  9. 9. KILASAN ACI J3009/13/9 b) Daripada persamaan kilasan; τ Gθ T   R L J maka;  TR  Daya kilas  beban x jarak τK     J K TPxR 250(25 x 10 3 )   100 x 10 3  (0.05 4  0.048 4 )  5 x 10 3      2  32  250 N.m  67.61 M N/m2  TR  τT     J T 250(25 x 10 3 )  6.135 x 10 7  10.18 M N/m2 Maka; τ maks yang dibenarkan ialah = 10.18 MN/m2 c) Jumlah sudut piuhan θ = θT + θK  TL   TL  θ     GJ  T  GJ  K  L   L    T        GJ  T  GJ  K   0.5   0.3   250   40 x 10 9 (6.135 x 10 7    82 x 10 9 (9.244 x 10 8 )        14.988 x 10 3 rad  180   14.988 x 10 -3    π   0.858 o
  10. 10. KILASAN ACI J3009/13/10 13A.2 Daya kilas pada B dan C adalah dengan menggunakan, T = P x R maka; TB  250(125 x 10 3 ) TC  50(125 x 10 3 )  31.25 N.m  6.25 N.m (ikut arah jam) (lawan arah jam) Untuk mengira jumlah sudut piuhan, kita perlu kira daya kilas yang berlaku pada setiap bahagian aci AB, BC dan CD. Ini boleh didapati dengan mengira keseimbangan daya kilas pada aci tersebut. TC = 6.25 N.m TB = 31.25 N.m A D C B Bahagian AB TAB = 0 Bahagian BC TBC = TB = 31.25 N.m (ikut arah jam) Bahagian CD TCD = TB - TC = 31.25 – 6.25 = 25 N.m (ikut arah jam)
  11. 11. KILASAN ACI J3009/13/11 Dari rumus piuhan; TL θ GJ Bahagian AB θAB = 0 Bahagian BC  TL  π(D 4 ) θ BC   J BC   GJ  BC 32 31.25(200 x 10 3 ) π(10 x 10 -3 ) 4   80 x 10 9 (9.817 x 10 10 ) 32  0.0795 rad  9.817 x 10 10 m 4 (ikut arah jam) Bahagian CD  TL  π(D 4 ) θ CD    J CD   GJ  CD 32 6.25(200 x 10 3 ) π(20 x 10 -3 ) 4   80 x 10 9 (1.571 x 10 8 ) 32  0.0009 rad (ikut arah jam)  1.571 x 10 8 m 4 Oleh itu jumlah sudut piuhan AD adalah: θAD = θAB + θBC + θCD = 0 + 0.0795 + 0.0009 = 0.0804 rad
  12. 12. KILASAN ACI J3009/13/12 13.2 ACI MAJMUK SELARI Aci majmuk selari adalah terdiri daripada gabungan dua atau lebih aci bulat padu (rod) dengan aci geronggang (tiub) yang disambungkan secara selari. Aci majmuk ini juga terdiri daripada bahan yang berlainan, panjang yang sama dan diikat tegar di antara satu sama lain. Daya kilas yang bertindak pada aci majmuk selari adalah dikongsi di antara komponen-komponen aci tersebut. Bahan 1 T T Bahan 2 Rajah 13.2: Aci Majmuk Selari Merujuk Rajah 13.2, jika daya kilas dalam aci 1 ialah T1 dan dalam aci 2 ialah T2, maka daya kilas yang dikenakan dalam aci majmuk selari adalah: T = T1 + T2 Sudut piuhan yang dialami oleh aci 1 dan aci 2 adalah sama, oleh itu: θ = θ1 = θ 2 Persamaan kilasan TL θ Maka; GJ TL  T L  π(D1  d 1 ) 4 4 θ  1 1 2 2  G J  G J  J1   1 1  2 2 32 πD 2 4 J2  32
  13. 13. KILASAN ACI J3009/13/13 Tegasan ricih maksimum dalam setiap aci boleh ditentukan melalui:  maks 1  T1R 1 J1 R1 = jejari aci 1 R2 = jejari aci 2  maks 2  T2 R 2 J 21 Contoh 13.2 Sebatang aci majmuk selari yang terdiri daripada bar padu keluli yang disarungkan di bahagian luarnya oleh satu tiub tembaga seperti ditunjukkan dalam Rajah C13.2. Satu daripada hujung bar majmuk itu diikat tegar pada dinding dan pada hujung bebas dikenakan daya kilas sebanyak 1 kN.m. Kirakan tegasan ricih maksimum di dalam keluli dan tembaga. Gkeluli = 80 GN/m2 dan Gtembaga = 47 GN/m2 Tiub tembaga D = 40 mm Rod keluli D = 30 mm 1 kNm Rajah C13.2: Tiub Tembaga Dan Rod Keluli Yang disambung Selari Penyelesaian:- Daya kilas yang dikenakan dalam aci majmuk selari adalah: T = TT + TK 1 x 103 = TT + TK (1)
  14. 14. KILASAN ACI J3009/13/14 Sudut piuhan yang dialami oleh tiub tembaga dan rod keluli adalah sama, oleh itu: θ = θT = θ K Persamaan kilasan T L   TT L T  θ  K K G J   G J   TL θ  K K   T T  GJ Oleh kerana kedua-dua bahan adalah sama π(D T  d T ) 4 4 JT  panjang iaitu LK = LT, maka: 32 π(0.04 4  0.03 4 )   TK   TT  32  G J   G J    K K   T T   171.81 x 10 9 m 4 TK TT πD 4  JK  K 80x10 (79.52 x 10 ) 47 x 10 (171.81 x 10 9 9 9 9 32 TK  0.7878TT (2) π(0.03 4 )  32 Persamaan (2) dalam (1)  79.52 x 10 9 m 4 TK  559Nm TT  441Nm Daya kilas maksimum dalam keluli dan tembaga boleh diperolehi seperti berikut TK R K τ maks K  JK Tegasan ricih 559(15 x 10 3 ) maksimum adalah  berlaku di bahagian 79.52 x 10 9 luar aci, maka:  105.4 M N/m2 RK = 15 mm RT = 20 mm TT R T τ maks T  JT 441(20 x 10 3 )  171.81 x 10 9  51.3 M N/m2
  15. 15. KILASAN ACI J3009/13/15 13.3 PENGHANTARAN KUASA OLEH ACI Tujuan utama penggunaan aci adalah untuk memindahkan kuasa dari sebuah motor atau enjin kepada sebuah mesin atau kotak gear dan sebagainya. Penggunaan aci didapati secara meluas dalam bidang kejuruteraan, khususnya bidang automotif, perkapalan dan perkilangan. Rajah 13.3 menunjukkan bagaimana kuasa dari sebuah motor dipindahkan ke sebuah mesin melalui sebatang aci. aci motor mesin Rajah 13.3: Pemindahan Kuasa Dari Sebuah Motor Ke Sebuah Mesin Dengan Menggunakan Sebatang Aci Kuasa yang dibawa oleh aci tersebut boleh diperolehi melalui perkaitan, Kuasa  (dayakilas) x (kelajuan putaran aci)  Tω 2N ω 2NT 60 P 60 Di mana; P = Kuasa (Watt) T = Dayakilas (Nm) ω = kelajuan putara aci (rad/s) N = Kelajuan putaran aci (p.s.m)
  16. 16. KILASAN ACI J3009/13/16 Contoh 13.3 Rajah C13.3 menunjukkan sebatang aci keluli penghantar kuasa yang berongga. Aci tersebut mempunyai panjang 525 mm dan diameter luarnya adalah 50 mm. Jika kelajuan putaran aci adalah 210 p.s.m dan tegasan ricihnya tidak boleh melebihi 70 MN/m2, kirakan kuasa maksimum yang boleh disalurkan pada aci tersebut. 40 mm 30 mm 60 mm 525 mm Rajah C13.3: Sebatang Aci Berongga Penyelesaian:- Rajah C13.3 merupakan aci majmuk sambungan siri, maka: T1 = T2 = T Kira momen luas kedua kutub bagi kedua-dua bahagian; Bahagian 1 Bahagian 2 π(D1  d1 ) 4 4 π(D 4  d 4 ) J1  J2  2 2 32 32 π(60 4  40 4 ) x 10 12 π(60 4  30 4 ) x 10 12   32 32 6 6  1.02 x 10 m 4  1.19 x 10 m 4 Untuk mengira T maksimum yang sesuai bagi aci tersebut, aci yang mempunyai momen luas kedua yang kecil dipilih dan tegasan ricih maksimum pula berlaku di bahagian luar aci, maka R = 30 mm.
  17. 17. KILASAN ACI J3009/13/17 Dari rumus kilasan; τ T τ = 70 MN/m2  R J J = 1.02 x 10-6 m4 τJ R = 30 mm Tmaks  = 30 x 10-3 m R 70 x10 6 (1.02 x10 6 )  30 x10 3  2380 Nm Maka, kuasa maksimum adalah: P  Tω 2N ω  2N  60 Pmaks  T   60   2(210)   2380   60   52338 W  52.338 kW
  18. 18. KILASAN ACI J3009/13/18 AKTIVITI 13B UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA. SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA. 13B.1 Satu aci geronggang mempunyai diameter luar 75 mm dan diameter dalam 60 mm direkabentuk untuk memindahkan kuasa 150 kW pada kelajuan 2000 p.s.m. Jika tegasan alah bagi bahan aci tersebut adalah 130 MN/m2, Kirakan: a) Faktor keselamatannya. b) Jika aci tersebut ditukarkan dengan aci padu yang mempunyai diameter luar yang sama, berapakah faktor keselamatannya. 13B.2 Sebatang aci berongga mempunyai panjang keseluruhan 510 mm dan diameter luar 50 mm. Sebahagian daripada panjangnya mempunyai diameter dalam 25 mm dan bahagian yang lain mempunyai diamerter dalam 38 mm. Sekiranya tegasan ricih tidak boleh melebihi 70 MN/m2, kirakan: a) Kuasa maksimum yang boleh dipindahkan oleh aci tersebut pada kelajuan 210 p.s.m. b) Panjang kedua-dua bahagian aci tersebut jika sudut piuh untuk kedua-dua bahagian aci adalah sama. 13B.3 Sebatang aci padu berdiameter 200 mm mempunyai luas keratan rentas yang sama dengan sebatang aci geronggang yang diperbuat daripada bahan yang sama yang berdiameter dalam 150 mm. Aci tersebut berputar sebanyak 120 p.s.m dan tegasan ricih maksimum yang dibenarkan adalah 62 MN/m2. Kirakan:- a) Nisbah kuasa yang dihasilkan oleh kedua-dua aci tersebut pada sudut kilasan yang sama. b) Nisbah sudut kilasan bagi kedua-dua aci ini apabila panjang dan tegasan yang dikenakan adalah sama.
  19. 19. KILASAN ACI J3009/13/19 MAKLUM BALAS 13B TAHNIAH KERANA ANDA TELAH MENCUBA.!!!!!!!!! Jawapan. 13B.1 a) P  Tω  2N  P  T   60   2(2000)  150 x 10 3  T   60  T  716.197 Nm Dari rumus kilasan; D R τ T 2  R J 75 x 10 3 TR  τ 2 J  0.0375 m 716.197(0.0375)  π(D 4  d 4 ) 1.834 x 10 6 J 32  14.644 M N/m2 π(0.075 4  0.060 4 )  32  1.834 x 10 6 m 4 T  716.197 Nm
  20. 20. KILASAN ACI J3009/13/20 Tegasan ricih alah Faktor keselamata n  Tegasan ricih kerja τ F.S  alah τ kerja 130 x 10 6  14.644 x 10 6  8.877 b) πD 4 J 32 π(0.075 4 )  32  3.106 x 10 6 m 4 Dari rumus kilasan; τ T  R J R = 0.0375 m TR τ kerja  T = 716.197 Nm J 716.197(0.0375)  3.106 x 10 6  8.647 M N/m2 Tegasan ricih alah Faktor keselamata n  Tegasan ricih kerja τ F.S  alah τ kerja 130 x 10 6  8.647 x 10 6  15.034
  21. 21. KILASAN ACI J3009/13/21 13B.2 a) Oleh kerana tegasan ricih maksimum berlaku pada jejari yang sama bagi kedua-dua bahagian aci, nilai dayakilas yang dibenarkan adalah bergantung kepada nilai momen luas kedua kutub iaitu nilai J yang paling kecil. Nilai J yang kecil adalah pada aci yang mempunyai diameter dalam yang besar. Oleh itu nilai J yang paling kecil adalah: π(D1  d 1 ) 4 4 J1  32 π(0.05 4  0.038 4 )  32  0.41 x 10 6 m 4 τmaks = 70 MN/m2 Dari teori kilasan, R = D/2 = 50/2 TR = 25 mm τ J τJ Tmaks  R 70x10 6 (0.41 x 10 6 )  25 x 10 3  1.148 x 10 3 Nm Kuasa maksimum adalah: Pmaks  Tω  2N  Pmaks  T   60   2(210)   1.148 x 10 3    60  Pmaks  25.246 kW
  22. 22. KILASAN ACI J3009/13/22 b) Bagi aci majmuk siri, nilai dayakilas adalah sama maka: T = T1 = T2 Daripada persamaan kilasan, τ Gθ T   R L J GJ maka , T  L θ1  θ 2 Oleh kerana T1 = T2 G1  G 2 Maka:  GJ   GJ      π(0.05 4  0.025 4 )  L 1  L  2 J2  32 L2 J2   5.752 x 10 7 m 4 L1 J 1 5.752 x 10 7  0.41 x 10 6  1.403 Oleh itu, L2 = 1.403L1 (1) Tetapi, L1 + L2 = 510 mm (2) Persamaan (1) dalam (2) L1 (1  1.403)  510 510 L1  2.403  212 mm L 2  510  212  298 mm
  23. 23. KILASAN ACI J3009/13/23 13B.3 a) Oleh kerana luas keratan rentas adalah sama, oleh itu: A1  A 2 πD1 π(D 2  d 2 ) 2  2 2 4 4  π(200 x 10 3 ) 2 π D 2  (150 x 10 3 ) 2  2  4 4 D 2  200 x 10  150 x 10 6 2 6 D 2  250 mm Daripada persamaan kilasan τ T  R J J maka , T  R Dayakilas yang dihasilkan oleh aci padu adalah: τJ padu Tpadu  R π(200 x 10 3 ) 4 J padu  62 x 10 6 (1.571 x 10  4 ) 32  100 x 10 3  1.571 x 10  4 m 4  97.402 kNm Dayakilas yang dihasilkan oleh aci geronggang adalah; J geronggang   π (250 x 10 3 ) 4  (150 x 10 3 ) 4  32 4  3.338 x 10 m 4 250 x 10 3 R  125 x 10 3 m 2 τJ geronggang Tgeronggang  R 62 x 10 6 (3.338 x 10  4 )  125 x 10 3  165.565 kNm
  24. 24. KILASAN ACI J3009/13/24 Daripada rumus kuasa; P  Tω  2N  P  T   60  kuasa aci geronggang Nisbah kuasa  kuasa aci padu  2N   Tgeronggang   60   2N   Tpadu  60  Tgeronggang  Tpadu 165.565 kNm  97.402 kNm  1.699 b) Oleh kerana kedua-dua tegasan adalah sama, oleh itu: τ1  τ 2 Daripada persamaan kilasan; GR τ L L1 = L2 Maka; Kedua-dua bahan adalah sama jenis, maka;  GR   GR  G1 = G2      L 1  L  2 (R)1  (R) 2 θ1 R 2  θ2 R1 125 mm  100 mm  1.25 PENILAIAN KENDIRI
  25. 25. KILASAN ACI J3009/13/25 Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba soalan dalam penilaian kendiri ini dan semak jawapan dari pensyarah modul anda. Selamat mencuba dan semoga berjaya !!!!!!!!!!!!! 1. Nisbah diameter dalam kepada diameter luar bagi sebatang aci adalah 0.6. Kirakan diameter-diameter yang sesuai bagi aci ini jika ianya diperlukan menghantar kuasa 1.5 MW pada kelajuan 220 p.s.m dan tegasan ricih maksimum yang dibenarkan ialah56 MN/m2. 2. Sebatang aci keluli bergeonggang diperlukan untuk menggantikan sebatang aci keluli padu yang digunakan untuk menghantar kuasa pada kelajuan 300 p.s.m. Diameter luar dan dalam aci geronggang ialah 100 mm dan 75 mm masing- masing. Jika tegasan ricih maksimum bagi kedua-dua aci ialah 70 MN/m2, kirakan;- a) Kuasa yang dihantar b) Diameter aci padu c) Nisbah dayakilas aci bergeronggang dengan aci padu G = 80 GN/m2 3. Sebatang aci padu dipasang ke dalam tiub aloi berdiameter luar 300 mm dan panjangnya 3 m. Aci majmuk selari ini dikenakan dayakilas 70kNm dan piuhan yang dialami adalah sama bagi kedua-dua bahagian aci. Jika tegasan ricih maksimum dalam kedua-dua aci majmuk ini tidak boleh melebihi 11 MN/m2, kirakan:- a) Diameter dalam tiub aloi b) Sudut piuhan bagi aci majmuk Gkeluli = 80 GN/m2 ; Galoi = 40 GN/m2
  26. 26. KILASAN ACI J3009/13/26 4. Sebatang aci majmuk dibebankan seperti Rajah 4 berputar dengan kelajuan 110 p.s.m. Jika modulus ketegaran bagi keseluruhan aci adalah 80 GN/m2, kirakan:- a) Momen luas kedua kutub bagi kedua-dua aci b) Tegasan ricih maksimum bagi kedua-dua aci c) Jumlah sudut piuhan bagi aci majmuk,θAC (dalam darjah) d) Kuasa yang dipindahkan melelui aci AB dan BC 45 kNm 15 kNm 30 kNm Ø 65 mm Ø 50 mm 2m 1m A B C Rajah 4: Aci Majmuk Siri Yang Dikenakan Daya Kilas 5. Sebatang aci bulat padu yang diperbuat daripada aloi berdiameter 100 mm disambungkan secara siri dengan sebatang aci bergeronggang keluli yang mempunyai diameter luar sama dengan diameter aloi. Kirakan diameter dalam aci keluli jika sudut piuhan bagi kedua-dua bahagian aci adalah sama. Jika aci majmuk ini dikehendaki menghantar kuasa 200 kW, kirakan putaran aci majmuk yang dibenarkan. Tegasan ricih maksimum bagi aloi ialah 52 MN/m2 dan 75 MN/m2 bagi keluli. Gkeluli = 2Galoi
  27. 27. KILASAN ACI J3009/13/27 MAKLUM BALAS KENDIRI Adakah anda telah mencuba ? Jika “Ya”, sila semak jawapan anda. Jawapan 1. d = 189.5 mm ; D = 113.7 mm 2. a) 590.31 kW b) 66 mm c) 4.72 3. a) 150 mm b) 0.012 rad 4. a) i) 6.136 x 10-7 m4 ii) 1.752 x 10-6 m4 b) i) 1833.44 MN/m2 ii) 556.35 MN/m2 c) 117.31o d) i) 518.36 kW ii) 345.58 kW 5. 84 mm ; 187.07 p.s.m

×