Design Of Machine Elements

i) Which one of the following is dimensionless?

(a) Deformation

(b) Young's modulus

(c) Stress

(d) Strain

निम्नलिखित में से कौन-सा विमाहीन है?

(अ) विरूपण

(ब) यंग मापांक

(स) प्रतिबल

(द) विकृति

ii) A cotter joint is primarily used for

(a) axial tensile loads

(b) axial compressive loads

(c) shear loads

(d) torsional loads

कॉटर जोड़ मुख्यत: किसके लिए प्रयोग किया जाता है?

(अ) अक्षीय तनन भार

(ब) अक्षीय संपीडन भार

(स) अपरूपण भार

(द) मरोड़ी भार

iii) If a shaft is subjected to a bending moment M and a twisting moment T, then the equivalent twisting moment is equal to

यदि शाफ्ट पर बंकन आघूर्ण M तथा मरोड़ आघूर्ण T लगाया जाता है, तो समतुल्य मरोड़ आघूर्ण बराबर होता है

(a) M + T

(b) M² + T²

(c) &sqrt;M² + T²

(d) &sqrt;M + T

iv) The largest diameter of the screw is called as

(a) Nominal diameter

(b) Core diameter

(c) Pitch circle diameter

(d) Inner diameter

स्क्रू का सबसे बड़ा व्यास क्या कहलाता है?

(अ) अभिहित व्यास

(ब) कोर व्यास

(स) पिच वृत्त व्यास

(द) आन्तरिक व्यास

v) The capacity of a material to absorb energy during elastic deformation and release that energy when it is no longer under load is known as

(a) Kinetic energy

(b) Resilience

(c) Strain energy

(d) None of the above

प्रत्यास्थ विरूपण के दौरान किसी पदार्थ की ऊर्जा को अवशोषित करने तथा भार समाप्त होने पर उस ऊर्जा को मुक्त करने की क्षमता को कहा जाता है

(अ) गतिज ऊर्जा

(ब) प्रत्यास्कंदन

(स) विकृती ऊर्जा

(द) उपरोक्त में से कोई नहीं

a) Define stress concentration.

प्रतिबल संकेन्द्रण को परिभाषित कीजिये।

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b) Define factor of safety. What is its importance in design?

सुरक्षा गुणांक को परिभाषित कीजिये। डिजाइन में इसका क्या महत्त्व होता है?

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c) Distinguish between ductile and brittle materials with the help of a stress-strain diagram.

प्रतिबल-विकृति आरेख की सहायता से तन्य और भंगुर पदार्थों के बीच अंतर स्पष्ट करें।

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a) Describe the primary function of a cotter joint.

कोटर जोड़ के प्राथमिक कार्य का वर्णन कीजिये।

2

b) What is the main purpose of a turnbuckle?

उभयमुखी डिबरी का मुख्य उद्देश्य क्या होता है?

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c) Design a cotter joint to support a load of 45000N in tension for which safe stresses are f_t = 80 MPa, f_s = 60 MPa and f_c = 160 MPa.

45000N के तनाव बल के लिए कोटर जोड़ को डिजाइन कीजिये जबकि सुरक्षित प्रतिबल निम्नानुसार है f_t = 80 MPa, f_s = 60 MPa एवं f_c = 160 MPa

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a) Write the torsion equation and state the terms involved in it.

मरोड़ समीकरण लिखिए और इसमें शामिल पदों को बताइये।

3

b) Classify gears.

गियरों का वर्गीकरण कीजिये।

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c) A mild steel shaft transmits 40kW power at 280 rpm. Maximum torque transmitted exceeds mean torque by 20%. Maximum shear stress is 60N/mm². Compute the diameter of the shaft.

एक मृदु इस्पात शाफ्ट 280 चक्र प्रति मिनट पर 40 किलोवाट शक्ति पारेषण करता है। परेषित अधिकतम मरोड़ आघूर्ण औसत मरोड़ आघूर्ण से 20% अधिक है। अधिकतम अपरूपण प्रतिबल 60N/mm² है। शाफ्ट के व्यास की गणना कीजिये।

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a) Write the types of screw threads and explain in detail.

पेच चूड़ी के प्रकार लिखिए और विस्तार से समझाइए।

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b) Define stiffness of spring and mention its unit in SI system.

स्प्रिंग की दुर्नम्यता को परिभाषित कीजिये तथा SI प्रणाली में इसकी इकाई लिखिए।

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c) A helical spring has an outer diameter of 70 mm and is made from wire with a diameter of 6 mm. The allowable shear stress is 300 MPa, and the modulus of rigidity is 80 kN/mm². Calculate the spring's axial load capacity and the deflection per active coil.

एक कुंडंलित स्प्रिंग का बाहरी व्यास 70 मिमी है और यह 6 मिमी व्यास वाले तार से बना है। अनुमेय अपरूपण प्रतिबल 300 MPa है और कर्त्तन मापांक 80 kN/mm² है। स्प्रिंग की अक्षीय भार क्षमता और विक्षेपण प्रति सक्रिय कुंडंली की गणना कीजिये।

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a) Write the merits and demerits of welded joints.

वेल्डेड जोड़ों के गुण और दोष लिखिए।

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b) Explain bolts of uniform strength.

समान सामर्थ्य के बोल्ट को समझाइये।

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c) A 50 kN load is lifted using an eye bolt. Determine the bolt's nominal diameter if the tensile stress is limited to 90 MPa. Assume coarse threads.

एक 50 kN भार को एक आई बोल्ट का उपयोग करके उठाया जाता है। यदि तनन प्रतिबल 90 MPa तक सीमित है, तो बोल्ट का अभिहित व्यास ज्ञात कीजिये। मोटी चूड़ी मानिये।

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a) Discuss the function of a coupling. Give at least three practical applications.

कपलिंग के कार्य को समझाइये। कपलिंग के तीन प्रयोगिक उपयोगों को बताइये।

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b) Design a compression helical spring to carry load of 500 N with a deflection of 25mm. The spring index may be taken as 8. Assume the following values for the spring material. Permissible shear stress = 350 MPa, Modulus of rigidity = 84 GPa.

where C = spring index

एक हेलीकल संपीडन स्प्रिंग डिजाइन कीजिये यदि अधिकतम भार 500N है एवं विक्षेपण 25 mm है। यदि स्प्रिंग इंडेक्स 8 हो तो स्प्रिंग पदार्थ के लिए निम्नलिखित मान लें। अनुमेय अपरूपण प्रतिबल = 350 MPa दृढ़ता गुणांक = 84 GPa

जहाँ C = स्प्रिंग इंडेक्स

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i) Various types of loads

ii) S-N diagrams

iii) Bell crank lever

iv) Advantages and disadvantages of sliding contact bearing

v) Muff coupling

vi) Leaf spring