Design Of Machine Elements

Course: Diploma Code: UNKNOWN Branch: ME Date: Unknown 2024

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F/2024/6942
Total Pages : 6

Sixth Semester

Mechanical Engineering

Scheme OCBC 2019

DESIGN OF MACHINE ELEMENTS

Time : Three Hours
Maximum Marks : 70

Note :

  1. Attempt All 5 Questions.
  2. सभी 5 प्रश्न हल कीजिए।
  3. Use design data book.
  4. डिजाइन डाटा बुक के उपयोग की अनुमति है।
  5. In case of any doubt or dispute, the English version question should be treated as final.
  6. किसी भी प्रकार के संदेह अथवा विवाद की स्थिति में अंग्रेजी भाषा के प्रश्न को अंतिम माना जायेगा।
Q. LO Questions Marks
1. CO1
a)
Define factor of safety and also condition of selection of factor of safety.
सुरक्षा गुणांक को समझाइये तथा सुरक्षा गुणांक का चयन करने के विभिन्न कारकों को लिखिये।
 5
b)
Draw and explain stress-strain curve for ductile material.
मृदु पदार्थ के लिये प्रतिबल-विकृति आरेख बनाइये तथा इसे संक्षेप में समझाइये।
 5
c)
Explain in brief.
संक्षेप में समझाइये।
  1. Endurance limit
  2. धीरज की सीमा
  3. Fatigue
  4. थकान (Fatigue )
 4
OR/अथवा
CO1
a)
Define the following. (any three)
परिभाषित कीजिए। (कोई तीन)
  1. Dead load
  2. मृत भार
  3. Variable load
  4. चर भार
  5. Hooks law
  6. हुक का नियम
  7. Bending stress
  8. बंकन प्रतिबल
 6
b)
Enlist the type of failure in design and explain any two of them.
डिजाइन में असफलताओं के प्रकार लिखिये तथा इनमें से किन्हीं दो को समझाइये।
 8
2. CO2
a)
Write and explain with the help of neat sketch two types of cotter joints.
स्वच्छ चित्र की सहायता से किन्हीं दो प्रकार के कॉटर जॉइंट को समझाइये।
 4
b)
Design a cotter joint for 120 kN axial tensile load, take safe stress for tension, shear and compression are 80 N/mm², 60 N/mm² and 100 N/mm² respectively.
एक 120 kN अक्षीय तनन भार के लिये कॉटर जॉइंट डिजाइन कीजिए जबकि तनन, अवरूपण एवं दाबीय प्रतिबल क्रमशः 80 N/mm², 60 N/mm² और 100 N/mm² है।
 10
OR/अथवा
CO2
a)
Write difference between cotter and knuckle joint.
कॉटर एवं नकल जॉइंट के बीच अंतर लिखिए।
 4
b)
Design a knuckle joint for 100 kN tensile load, take safe stress for tension, shear and compression are 100, 70 and 120 N/mm² respectively.
100 kN अक्षीय भार के लिये नकल जॉइंट डिजाइन कीजिए जबकि तनन, अवरूपण एवं दाब में सुरक्षित प्रतिबल का मान 100, 70 एवं 120 N/mm² है।
 10
3. CO3
a)
What are the advantage of using hollow shaft over solid shaft?
एक खोखली शाफ्ट का उपयोग करने के ठोस शाफ्ट की तुलना में क्या फायदे है?
 4
b)
Design a hollow shaft for transmitting 20 kW power at 450 RPM. the diameter ratio is 1:2 and maximum shear stress 80 N/mm². Take maximum torque 25% more then mean torque.
एक खोखली शाफ्ट का व्यास ज्ञात कीजिए जो कि 450 RPM पर 20 kW शक्ति संचारित करती है। यदि अधिकतम अवरूपण प्रतिबल 80 N/mm² हो, तथा अधिकतम आघूर्ण, औसत आघूर्ण में 25% अधिक है। व्यासों का अनुपात 1:2 है।
 10
OR/अथवा
CO3
a)
Sketch different types of key used in design, Explain also.
डिजाइन में उपयोग आने वाली विभिन्न प्रकार की चावीयों का चित्र बनाकर समझाइये।
 4
b)
Design a cast Iron flange coupling to connect two shafts to transmit 7.5 kW at 500 R.P.M. the following stresses may be used.
एक कास्ट आयरन फ्लेंज कपलिंग का डिजाइन कीजिए जो कि 7.5 kW शक्ति 500 R.P.M. पर संचरित करने वाली दो शाफ्टों को जोड़ने के काम में लाई गई है। प्रतिबल निम्नानुसार लीजिये।
  1. Permissible shear stress for, shaft, bolt and key is 40 MPa.
  2. शाफ्ट, चावी एवं बोल्ट के लिये अधिकतम अवरूपण प्रतिबल 40 MPa
  3. Permissible crushing stress for bolt and key is 60 MPa.
  4. बोल्ट एवं चावी के लिये अधिकतम दाबीय प्रतिबल 60 MPa
  5. Permissible shear stress for cast iron = 20 MPa.
  6. कास्ट आयरन के लिये अधिकतम अवरूपण प्रतिबल = 20 MPa
 10
4. CO4
a)
Draw and explain with the help of neat sketch, 3 types of thread used in power screw.
स्वच्छ चित्र की सहायता से पॉवर स्क्रू में उपयोग होने वाली तीन प्रकार की चूडीयों को समझाइये।
 10
b)
Derive an expression for efficiency of a self locking screw.
एक सेल्फ लॉकिंग स्क्रू की दक्षता ज्ञात करने का सूत्र स्थापित कीजिए।
 4
OR/अथवा
CO4
a)
Explain overhauling of a screw.
स्क्रू की ओवरहॉलिंग को समझाइये।
 6
b)
Explain different types of stress induced in designing a screw joint.
एक स्क्रू जॉइंट को डिजाइन करते समय उत्पन्न विभिन्न प्रकार के प्रतिबलों को समझाइये।
 8
5. CO5
a)
Classify different types of spring used in engineering with the help of neat sketch.
स्वच्छ चित्र की सहायता से उपयोग में आने वाली विभिन्न प्रकार की स्प्रिगों का वर्गीकरण कीजिए।
 4
b)
Design a helical compression spring for a maximum load of 1200N for a deflection of 30 mm, using the value of spring index is 6, maximum permissible shear stress is 420 MPa and modulus of rigidity is 80 kN/mm² take Wahl's factor
K = (4C-1)/(4C-5) + 0.615/C (C is spring index)
एक हेलीकल कंप्रेसर स्प्रिंग का डिजाइन कीजिए जो कि अधिकतम 1200N भार पर 30 mm विक्षेप देती है। स्प्रिंग इन्डेक्स 6 है। तथा अधिकतम अवरूपण प्रतिबल 420 MPa एवं दृढ़ता गुणांक 80 kN/mm² है।
वॉल फैक्टर K = (4C-1)/(4C-5) + 0.615/C है। (जबकि C स्प्रिंग इन्डेक्स है)
 10
OR/अथवा
CO5
a)
Sketch different type of welded joint used in industry.
उद्योगों में उपयोग आने वाले विभिन्न प्रकार के वेल्डेड जॉइंटों का स्वच्छ चित्र बनाइये।
 4
b)
A 100 mm wide and 10 mm thick plate is to be welded by means of parallel fillet weld to same plate the plate are subjected to a load of 40 kN, find the length of weld under static and fatigue loading if maximum stress not to exceeds 56 N/mm².
एक 100 मिमी. चौड़ी एवं 10 मिमी. मोटी प्लेट को दूसरी समान प्लेट से समांतर फिललेट वेल्ड से जोड़ा गया है। इन प्लेटों पर 40 kN का बल लगाया गया है। वेल्डिंग की लंबाई, स्थैतिज एवं श्रांतिक भार की स्थिति में ज्ञात कीजिए जबकि अधिकतम प्रतिबल 56 N/mm² से अधिक न हो।
 10