حاسبة التواء العمود

حول هذه الأداة

حاسبة التواء العمود تجد إجهاد القص وزاوية الالتواء في عمود إدارة دائري يحمل عزمًا. اعمل بالنظام الدولي (N·m، mm، GPa) أو الوحدات الأمريكية (lbf·in، in، psi)، أدخل العزم مباشرة أو دع الأداة تشتقه من القدرة المنقولة وسرعة العمود، اختر مقطعًا مصمتًا أو مجوفًا، فتُرجع أقصى إجهاد قص سطحي، والالتواء على طول العمود، والعزم القطبي للقصور الذاتي. يُحسب كل شيء في متصفحك.

العزم القطبي للقصور الذاتي هو J = π·d⁴ / 32 لعمود مصمت وJ = π·(d_o⁴ − d_i⁴) / 32 لمجوف. أقصى إجهاد قص التوائي عند السطح الخارجي هو τ = T·r / J، بـ r نصف القطر الخارجي، وزاوية الالتواء هي θ = T·L / (J·G) راديان، محوّلة إلى درجات، حيث G معامل قص المادة (الفولاذ ≈ 79.3 GPa، الألومنيوم ≈ 26 GPa، التيتانيوم ≈ 44 GPa). عندما تدخل القدرة بدلًا من العزم تستخدم الأداة T = 9550·kW / rpm للدولي أو T = 63025·HP / rpm للوحدات الأمريكية، وهي علاقات القدرة-العزم القياسية.

كمثال محلول، عمود فولاذي مصمت 40 mm يحمل 500 N·m له J = π × 40⁴ / 32 ≈ 251,327 mm⁴، فيكون إجهاد القص السطحي 500,000 N·mm × 20 mm / 251,327 ≈ 39.8 MPa، وعلى طول 1 م يلتوي نحو 1.44 درجة. عمود مجوف بنفس القطر الخارجي يزيل مادة قرب المركز، حيث تحمل عزمًا ضئيلًا، معطيًا قوة شبه متطابقة بوزن أقل — ولهذا تكون أعمدة الإدارة أنبوبية غالبًا.

الأسئلة الشائعة

المزيد من الأدوات