Design Of Machine Elements

a) What are International standards?

अंतर्राष्ट्रीय मानक क्या है?

b) What is Factor of Safety (FoS)? What are the conditions that affect the selection of an appropriate FoS in engineering design?

सुरक्षा कारक (FoS) क्या है ? इंजीनियरिंग डिजाइन में उपयुक्त FoS के चयन को प्रभावित करने वाली परिस्थितियाँ क्या हैं?

c) List three common causes of stress concentration. Explain any two remedies to reduce stress concentration in mechanical components.

तनाव संकेन्द्रण के तीन सामान्य कारणों की सूची बनाइए। यांत्रिक घटकों में तनाव संकेन्द्रण को कम करने के लिए किन्हीं दो उपायों की व्याख्या करें।

a) Explain how materials are designated as per Indian Standards (IS).

भारतीय मानकों (IS) के अनुसार सामग्रियों को किस प्रकार नामित किया जाता है, व्याख्या करें।

b) How does a design data book assist in mechanical design?

डिजाइन डाटा बुक यांत्रिक डिजाइन में किस प्रकार सहायता करती है?

c) Define:

i) Stress concentration

ii) Fatigue

iii) Bending Stress

परिभाषित करें।

i) तनाव सांद्रण

ii) थकान

iii) बंकन प्रतिबल

a) Design a cotter joint to support a load of 40000N in tension for which safe stresses are f_t = 80N/mm², f_s = 60 N/mm² and f_c = 150N/mm².

40000N के तनाव वाले भार को सहारा देने के लिए एक कॉटर जोड़ डिजाइन करें जिसके लिए सुरक्षित प्रतिबल f_t = 80N/mm², f_s = 60 N/mm² और f_c = 150N/mm² है।

b) A hand lever of 300mm length is operated by a force of 100N at the handle. Find the torque produced at the fulcrum.

300 मिमी. लंबाई का एक हैंड लीवर हैंडल पर 100N के बल द्वारा संचालित होता है। आलंब पर उत्पन्न टॉर्क ज्ञात कीजिए।

c) In a knuckle joint, the pin is subjected to a shear force of 25KN. If the diameter of pin is 20mm, find the shear stress induced.

एक knuckle joint में, पिन पर 25KN का अपरूपण बल लगाया जाता है। यदि पिन का व्यास 20mm है, तो प्रेरित अपरूपण प्रतिबल ज्ञात कीजिए।

a) A foot lever of rectangular cross-section (width = 30mm) is subjected to 250Nm torque. Allowable bending stress is 80 MPa. Find required depth of section.

आयताकार क्रॉस-सेक्शन (चौड़ाई = 30 मिमी) का एक फुट लीवर 250Nm टॉर्क के अधीन है। स्वीकार्य बंकन तनाव 80 MPa है। अनुभाग की आवश्यक गहराई ज्ञात करें।

b) In a bell crank lever, a force of 200N is applied at 250 mm from the fulcrum and the load arm is 100mm. Find the reaction force at the load arm.

एक बेल क्रैंक लीवर में, फुलक्रम से 250 मिमी. की दूरी पर 200N का बल लगाया जाता है और लोड आर्म 100 मिमी. है। लोड आर्म पर प्रतिक्रिया बल ज्ञात कीजिए।

c) A rectangular arm of a bell crank lever is 30mm wide and 40mm deep. Find the section modulus.

बेल क्रैंक लीवर की आयताकार भुजा 30 मिमी. चौड़ी और 40 मिमी. गहरी है। अनुभाग मापांक ज्ञात कीजिए।

a) What is sunk key and write its types.

संकी की क्या है इसके प्रकारों को लिखिए।

b) A solid shaft transmits 400 kW power at 500 revolutions per minute. The maximum torque is 15% more than the average torque. Find the diameter of the shaft by taking the safe shear stress as 50N/m².

एक ठोस शाफ्ट 500 चक्र प्रति मिनट पर 400 किलो वाट शक्ति संचरित करता है। अधिकतम टॉर्क औसत टॉर्क से 15% अधिक है। सुरक्षित शेयर प्रतिबल 50N/m² लेकर शाफ्ट का व्यास ज्ञात कीजिए।

a) Classify shaft keys.

शाफ्ट की का वर्गीकरण कीजिए।

b) Compare the weight, strength and rigidity of a solid and a hollow shaft of the same external development. The internal diameter of the hollow shaft is half the external diameter and the material and length of both shafts are the same.

एक समान बाहरी विकास की ठोस तथा खोखली शाफ्ट के लिए भार, सामर्थ्य तथा दृढ़ता की तुलना कीजिए। खोखली शाफ्ट का आंतरिक व्यास, बाहरी व्यास का आधा है तथा दोनों शाफ्ट का पदार्थ तथा लंबाई समान है।

a) Write the main parts of a screw jack and explain its design with the help of a diagram.

स्क्रू जैक के प्रमुख भागों के नाम लिखिए एवं इसके अभिकल्पन को चित्र की सहायता से समझाइए।

b) Compare the relative advantages and disadvantages of square and trapezoidal threads used in power screws.

पावर स्क्रू में प्रयुक्त वर्गाकार और समलम्बाकार चूड़ियों के सापेक्षिक लाभ और हानि की तुलना करें।

a) Explain the terms self-locking and overhauling in power screws. What condition must be satisfied for a screw to be self-locking?

पावर स्क्रू में सेल्फ-लॉकिंग और ओवरहॉलिंग शब्दों की व्याख्या करें। स्क्रू के सेल्फ-लॉकिंग होने के लिए क्या शर्त पूरी होनी चाहिए?

b) Classify threads and explain any two in detail.

थ्रेड का वर्गीकरण कर किसी दो के बारे में विस्तार से समझाइए।

a) With the help of neat diagram explain the various types of springs used in industry.

स्वच्छ चित्र की सहायता से इंडस्ट्री में उपयोग होने वाली विभिन्न प्रकार की स्प्रिंगों को समझाइए।

b) Classify weld joints and write the advantages and disadvantages of welded joints.

वेल्ड जॉइंट का वर्गीकरण कीजिए एवं वेल्डेड जॉइंट के लाभ एवं हानि लिखिए।

a) Explain the stresses induced in screw fasteners.

स्क्रू बंधकों में उत्पन्न प्रतिबलों को समझाइए।

b) The following data is given for a compression coil spring made of alloy steel: Central diameter of coil = 50mm, diameter of wire = 5mm, number of active turns = 20. If 500 Newton axial load is applied on the spring, find the maximum shearing stress in the spring, considering the curvature effect negligible.

एलॉय स्टील के द्वारा बनाई गई संपीड़न कुंडली स्प्रिंग के लिए निम्न आंकड़े दिए गए हैं :

कुंडली का मध्य व्यास = 50mm, तार का व्यास = 5mm, सक्रिय फेरों की संख्या = 20. यदि स्प्रिंग पर 500 न्यूटन अक्षीय लोड लगे तो वक्रता प्रभाव को नग्न मानते हुए स्प्रिंग में अधिकतम कर्तन प्रतिबल ज्ञात कीजिए।