## GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY ## DIPLOMA IN ENGINEERING - SEMESTER - III EXAMINATION - WINTER 2025 GLYPH<c=19,font=/QDCAAA+Lohit-Gujarati> | Subject Code: DI03000141 | Subject Code: DI03000141 | Subject Code: DI03000141 | Date: 04-12-2025 | Date: 04-12-2025 | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Subject Name: Theory of Machines and Mechanisms | Subject Name: Theory of Machines and Mechanisms | Subject Name: Theory of Machines and Mechanisms | | | | Time: 10:30 AM TO 01:00 PM | Time: 10:30 AM TO 01:00 PM | Time: 10:30 AM TO 01:00 PM | Total Marks: 70 | Total Marks: 70 | | Instructions: | Instructions: | Instructions: | | | | 1. Attempt all questions. | 1. Attempt all questions. | 1. Attempt all questions. | | | | 2. Make Suitable assumptions wherever necessary. | 2. Make Suitable assumptions wherever necessary. | 2. Make Suitable assumptions wherever necessary. | | | | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | | | | | | Marks | | Q.1 | (a) | Define 1) Element, 2) Structure & 3) Machine. | Define 1) Element, 2) Structure & 3) Machine. | 03 | | | ( અ ) | GLYPH યાGLYPHયાિયત કરો 1) એલીમેGLYPHટ , 2) GLYPHટ GLYPHચર અને 3) મશીન | GLYPH યાGLYPHયાિયત કરો 1) એલીમેGLYPHટ , 2) GLYPHટ GLYPHચર અને 3) મશીન | ૦૩ | | | (b) | Explain any one Inversion of Four bar chain mechanism with figure. | Explain any one Inversion of Four bar chain mechanism with figure. | 04 | | | ( બ ) | ફGLYPHર બાર ચેઈન ￵મકેિનઝમનું કોઈપણ એક GLYPH યુ$%મ આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ફGLYPHર બાર ચેઈન ￵મકેિનઝમનું કોઈપણ એક GLYPH યુ$%મ આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ૦૪ | | | (c) | Explain single slider crank mechanism and its velocity diagram with neat sketch. | Explain single slider crank mechanism and its velocity diagram with neat sketch. | 07 | | | ( ક ) | ￸સગલ GLYPHલાઇડર %ે GLYPHક ￵મકેિનઝમ અને તેના વેગ ડાયા2ામને GLYPHકેચ સાથે સમ*વો. | ￸સગલ GLYPHલાઇડર %ે GLYPHક ￵મકેિનઝમ અને તેના વેગ ડાયા2ામને GLYPHકેચ સાથે સમ*વો. | ૦૭ | | OR | OR | OR | OR | OR | | | (c) | Classify Kinematic Pair and explain any one from each classification. | Classify Kinematic Pair and explain any one from each classification. | 07 | | | ( ક ) | ગ￵તશીલ 4ડીનું વગ5કરણ કરો અને દરેક વગ5કરણમાંથી કોઈપણ એક સમ*વો. | ગ￵તશીલ 4ડીનું વગ5કરણ કરો અને દરેક વગ5કરણમાંથી કોઈપણ એક સમ*વો. | ૦૭ | | Q.2 | (a) | State types of thrust bearing and explain any one with figure. | State types of thrust bearing and explain any one with figure. | 03 | | | ( અ ) | 7GLYPHટ બે8રં ગના 9કારો જણાવો અને કોઈપણ એક આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | 7GLYPHટ બે8રં ગના 9કારો જણાવો અને કોઈપણ એક આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ૦૩ | | | (b) | Enlist types of CAM and Follower and explain any one CAM & Follower. | Enlist types of CAM and Follower and explain any one CAM & Follower. | 04 | | | ( બ ) | CAM અને ફોલોઅરના 9કારોની યાદી બનાવો અને કોઈપણ એક CAM અને ફોલોઅર સમ*વો. | CAM અને ફોલોઅરના 9કારોની યાદી બનાવો અને કોઈપણ એક CAM અને ફોલોઅર સમ*વો. | ૦૪ | | | (c) | Draw a cam profile for a knife edge follower having lift of 50 mm. The follower rises with S.H.M. for 120° of cam rotation, dwells for 30° of cam rotation. Then follower returns to original position with uniform acceleration and retardation for 120° of cam rotation and remains stationary for the remaining period of cam rotation. The follower axis passes through the cam shaft axis and cam rotates with uniform speed in counter clockwise direction. Minimum diameter of cam is 50 mm. | Draw a cam profile for a knife edge follower having lift of 50 mm. The follower rises with S.H.M. for 120° of cam rotation, dwells for 30° of cam rotation. Then follower returns to original position with uniform acceleration and retardation for 120° of cam rotation and remains stationary for the remaining period of cam rotation. The follower axis passes through the cam shaft axis and cam rotates with uniform speed in counter clockwise direction. Minimum diameter of cam is 50 mm. | 07 | | ( ક ) | એક નાઈફ એજ ધરાવતી ફોલોઅરની કે મ 9ોફાઈલ દોરો. જેમાં ફોલોઅરની િલફટ 50 mm છે અને તે 120° કે મ =મણ વખતે સરળ આવત@ ગ￵તથી ફરે છે. ફોલોઅર કે મના 30° =મણ વખતે િGLYPHથર રહે છે (dwell) અને $યાર પછીના 120° =મણ વખતે અચળ 9વેગ અને 9￵ત9વેગથી પાછો ફરે છે. બાકીના ( $યાર પછીના ) સમયમાં ફોલોઅર િGLYPHથર રહે છે. ફોલોઅરની ધરી , કે મ શાફટની ધરીમાંથી પસાર થાય છે. કે મ ઘિડયાળના કાંટાની િવCD 8દશામાં એકસરખી ચાલથી ફરે છે. કે મનો લઘુતમ GLYPH યાસ 50 mm છે. | ૦૭ | |---------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|------| | | OR | | | (a) | Explain Selection Criteria for Drive Selection in Power Transmission. | 03 | | ( અ ) | પાવર ટGLYPH ાGLYPHસ￵મશનમાં ડGLYPHાઇવ પસંદગી માટે પસંદગીના માપદંડ સમ*વો. | ૦૩ | | (b) | Define 1) Base circle, 2) Cam Profile, 3) Lift 4) Dwell | 04 | | ( બ ) | GLYPH યાGLYPHયાિયત કરો 1) બેઝ સક@લ , 2) કે મ 9ોફાઇલ , 3) િલEટ અને 4) Fવેલ | ૦૪ | | (c) | Draw a profile of a cam which gives lift of 25mm to a rod carrying 16 mm diameter roller. The axis of the roller passes through the Centre of the cam. The least radius of the cam is 32 mm. The rod is lifted with SHM during 120° rotations, dwells for 30° rotations then descends for 90° of cam rotation with uniform velocity and dwells for 120° of cam rotation | 07 | | ( ક ) | 16 mm રોલરનો GLYPH યાસ પરાવતા રોલરને , 25 mm િલકટ આપતા કે મનો 9ોફાઈલ દોરો. રોલરની ધરી , કે મના કે GLYPHGમાંથી પસાર થાય છે. કે મની લઘુતમ ￵HIયા 32 mm છે. ફોલોઅર 120° ના કે મ પ8ર=મણ દર￵મયાન સાદી 9સંવાદી ગ￵ત (SHM) થી ઊંચકાય છે , પછીના 30° ના પ8ર=મણ દર￵મયાન ઊંચકાયેલ િGLYPHથ￵તમાં િGLYPHથર રહે છે અને $યારબાદ 90° ના પ8ર=મણ દર￵મયાન એકસરખા વેગથી નીચે આવે છે.પછીના પ8ર=મણ દર￵મયાન નીચે િGLYPHથ￵તમાં િGLYPHથર રહે છે. | ૦૭ | | Q.3 (a) | Explain velocity ratio of simple belt drive with figure. | 03 | | ( અ ) | સરળ બેKટ ડGLYPHાઇવનો વેગ ગુણોLર આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ૦૩ | | (b) | Explain single plate clutch with figure. | 04 | | ( બ ) | ￸સગલ Mલેટ GLYPHલચ આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ૦૪ | | (c) | A vertical shaft is supported on conical bearing and subjected to axial load of 15 kN. Outer radius of cone is 3 times its inner radius and cone angle is 120°. coefficient of friction is 0.05 and shaft rotates at 120 rpm. Permissible pressure is 0.35 MN/m². Find 1) Bearing radii 2) Power lost in friction. Assume uniform pressure. | 07 | | ( ક ) | એક કોનીકલ ￵પવોટ બેરNગમાં વટ5કલ શાફટ ટે કવેલો છે તથા તેના ઉપર 15 kN નો અPીય લોડ લાગે છે. કોનની બહારની ￵HIયા અંદરની ￵HIયા કરતાં 3 ગણી છે તથા કોન એંગલ 120° છે. બેરNગ તથા શાફટ વQચેનો ઘષ@ણાંક 0.05 છે તથા શાફટ 120 rpm થી ફરે છે. 0.35 MN/m 2 જેટલા યુિનફોમ@ 9ેસરની ધારણા કરી નીચે મુજબની Sકમત શોધો. (1) બેરNગની ￵Hજયાઓ 2) ઘષ@ણમાં GLYPH યય થતો પાવર. | ૦૭ | | | OR | | | (a) | Differentiate between Brake and Dynamometer. | 03 | | ( અ ) | Uેક અને ડાયનેમોમીટર વQચે તફાવત જણાવો. | ૦૩ | ે | | (b) | Explain equation of force for differential band brake with figure. | 04 | |-----|-------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|------| | | ( બ ) | િડફરિGLYPHશયલ બેGLYPHડ Uેક માટે બળનું સમીકરણ આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ૦૪ | | | (c) | A multi-plate clutch transmits 55 kW at 1800 rpm. The intensity of pressure is not to exceed 160 kN /m 2 The external diameter of Friction plates is 130 mm. If the internal diameter is 0.7 times the external diameter and coefficient of friction = 0.1 find the number of plates required. Assume uniform pressure condition | 07 | | | ( ક ) | એક મKટી - Mલેટ GLYPHલચ 1800 rpm પર 55 kW ટGLYPH ાGLYPHસ￵મટ કરે છે. દબાણની તીVતા 160 kN /m 2 થી વધુ ન હોવી 4ઈએ. ઘષ@ણ Mલેટોનો બાW GLYPH યાસ 130 mm છે. 4 આંત8રક GLYPH યાસ બાW GLYPH યાસના 0.7 ગણો હોય અને ઘષ@ણ ગુણાંક = 0.1 હોય તો જXરી Mલેટોની સંGLYPHયા શોધો. સમાન દબાણ િGLYPHથ￵ત ધારો. | ૦૭ | | Q.4 | (a) | State types of flywheel and functions of flywheel. | 03 | | | ( અ ) | EલાયGLYPHહીલના 9કારો અને તેના કાયY જણાવો. | ૦૩ | | | (b) | Explain simple watt governor with figure. | 04 | | | ( બ ) | સરળ વોટ ગવન@ર આકૃ￵ત સાથે સમ*વો. | ૦૪ | | | (c) | A pulley having 2.0 m diameter and rotating at 250 rpm transmits 40 kW power. Arc of contact on pulley is 11/24 of its circumference. If the coefficient of friction is 0.3, find the tensions in the tight and slack side of the belt. | 07 | | | ( ક ) | 2.0 m GLYPH યાસવાળી , 250 rpm થી ફરતી પુલી ફલેટ બેKટ Zારા 40 kW નો પાવર ટGLYPH ાGLYPHસ￵મટ કરે છે. પુલી ઉપર તેના પ8રઘના 11/24 ભાગ જેટલો આક@ ઓફ કોGLYPHટ GLYPHટ મળે છે. 4 બેKટ તેમજ.પુલી વQચે ઘષ@ણાંક 0.3 હોય તો ટાઈટ તથા GLYPHલેક સાઈડમાં લાગતા ટે GLYPHશનનાં મૂKયો શોધો. | ૦૭ | | | (a) | Define 1) Module, 2) Pitch, & 3) Circular Pitch. | 03 | | | ( અ ) | GLYPH યાGLYPHયાિયત કરો 1) મો]ુલ , 2) ￵પચ , અને 3) ગોળાકાર ￵પચ. | ૦૩ | | | (b) | Draw Turning moment diagram of four stroke cycle engine. Also state use of turning moment diagram. | 04 | | | ( બ ) | ફોર GLYPHટ GLYPHોક સાયકલ એિGLYPHજનનો ટ^નગ મોમેGLYPHટ ડાયા2ામ દોરો. ટ^નગ મોમેGLYPHટ ડાયા2ામનો ઉપયોગ પણ જણાવો. | ૦૪ | | | (c) | An engine rotating at 120 rpm produce 300 KW power. Coefficient of fluctuation of energy is 0.1 and its speed has to be maintained within 5 % of mean speed. Find out the mass of the flywheel having radius of gyration of 2 m. | 07 | | | ( ક ) | 120 rpm થી ફરતું એક એિGLYPHજન 300 kW શિGLYPHત ઉ$પ_ કરે છે. એન`@ વપઘટ ગુણાંક 0.1 છે અને તેની ગ￵ત , સરેરાશ ગ￵તના કવ માં મયા@8દત રાખવાની છે તો રે િડયસ ઑફ ગાયરેશન 2 m હોય તેવા ફલાય GLYPH હીલનું દળ શોધો. | ૦૭ | | Q.5 | (a) | Explain need of balancing. Describe the effect of unbalance. | 03 | | | ( અ ) | સંતુલનની જX8રયાત સમ*વો. અસંતુલનની અસર વણ@વો. | ૦૩ | | | (b) | Explain the balancing of single rotating mass by two masses rotating in different planes. | 04 | | | ( બ ) | અલગ અલગ સમતલોમાં ફરતા બે દળ Zારા એક જ ફરતા દળનું સંતુલન સમ*વો. | ૦૪ | | (c) | Analyze the steps for analytical method for balancing several masses in one plane. | 07 | |-------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|------| | ( ક ) | એક જ સમતલમાં અનેક દળને સંતુિલત કરવાની િવbેષણા$મક પD￵તનું વણ@ન કરો. | ૦૭ | | OR | OR | OR | | (a) | Give Classification of Vibration. | 03 | | ( અ ) | કં પનનું વગ5કરણ કરો. | ૦૩ | | (b) | Describe 1) Degree of freedom, 2) Cycle, 3) Amplitude, 4) Resonance | 04 | | ( બ ) | વણ@ન કરો ૧ ) GLYPHવતંHતાની િડ2ી , ૨ ) ચ% , ૩ ) કં પનિવGLYPHતાર , ૪ ) પડઘો | ૦૪ | | (c) | Describe Graphical method for balancing several masses in one plane. | 07 | | ( ક ) | એક જ સમતલમાં અનેક દળને સંતુિલત કરવાની 2ાિફકલ પD￵તનું વણ@ન કરો. | ૦૭ |