Trục tròn đường kính d = 4 cm quay trong một ổ lót dài L = 6 cm. Khe hẹp giữa trục và ổ lót rộng δ = 0,02 mm được bôi trơn bởi dầu có μ = 0,04 Pa·s. Trục quay với n = 180 vòng/phút. Công suất tiêu hao cho ma sát bằng:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng công thức tính công suất tiêu hao do ma sát trong ổ trượt. Công thức này liên quan đến độ nhớt của dầu, vận tốc góc của trục, diện tích bề mặt tiếp xúc và khe hở giữa trục và ổ lót.
Bước 1: Tính vận tốc góc ω (rad/s).
ω = 2πn/60 = 2π * 180/60 = 6π rad/s
Bước 2: Tính diện tích bề mặt tiếp xúc A (m²).
A = πdL = π * 0.04 m * 0.06 m = 0.0024π m²
Bước 3: Tính lực ma sát F (N).
F = μ * A * (v/δ), với v là vận tốc tuyến tính của bề mặt trục và δ là khe hở.
v = ωr = ω * (d/2) = 6π * (0.04/2) = 0.12π m/s
F = 0.04 Pa·s * 0.0024π m² * (0.12π m/s / 0.00002 m) = 0.04 * 0.0024π * (0.12π / 0.00002) = 0.04 * 0.0024 * π * 0.12 * π / 0.00002 ≈ 5.685 N
Bước 4: Tính công suất tiêu hao P (W).
P = F * v = 5.685 N * 0.12π m/s ≈ 2.14 W
Vậy, đáp án đúng là C. 2,140 W