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기계/기계공학134

열처리 Annealing 열처리 방법 중 어널링 (Annealing)은 풀림이라고도 한다. 어널링은 금속을 고온에서 오랫동안 유지시킨 후 서서히 냉가시키는 열처리 방법이다. 어널링을 하면 금속의 연성 (Ductility)이 증가하여 금속이 잘 부러지지 않고 늘어나는 성질을 가진다. ☞ 열처리 방법 2020. 5. 1.
비틀림 응력 비틀림 응력 (Torsional Stress)은 다음 그림과 같이 물체를 돌릴 때 물체에서 발생하는 응력이다. 위와 같은 원통 물체의 관성모멘트가 J이고 토크가 T일 때 중심에서 ρ 지점에 가해지는 비틀림 응력은 다음과 같다. 비틀림 응력은 중심에서 거리가 가장 먼 원통 표면이 가장 크다. 원통 표면에서 비틀림 응력은 다음과 같다. 2020. 4. 28.
베르누이 방정식 베르누이 방정식(Bernoulli's equation)은 다음과 같다. 여기서, v는 유동속도 g는 중력가속도 h는 기준면에서 높이 p는 압력 ρ는 유체의 밀도 C는 상수 베르누이 방정식은 항상 일정한 값을 가진다. 다음 그림과 같은 관에 흐르는 유체에서 베르누이 방정식은 두 지점에서 다음과 같이 항상 일정하다. 베르누이 방정식에서 위치에너지 ρgh는 매우 작은 경우가 많기 때문에 그 항을 무시하면 다음과 같다. 여기에서 두번째을 q로 두고 상수 C를 p0로 두면 다음과 같다. 위 식에서 p를 정압력(Static pressure), q를 동압력(Dynamic pressure), p0를 전압력(Total pressure)이라고 한다. 전압력은 정압력과 동압력의 합으로 항상 일정하다. 베르누이 방정식으로부터.. 2020. 4. 26.
전단력 뜻 전단력(Shear force)는 다음 그림과 같이 양쪽에서 힘이 작용하지만 힘이 일렬로 정렬되어 있지 않은 것을 의미한다. 다음과 같이 힘이 일렬로 정렬되어 있을 때는 전단력이 아니라 압축력(Compression force)이다. 가위를 사용할 때 전단력이 작용한다. 아래 그림과 같이 가위의 위쪽날과 아랫쪽 날은 아주 미세하게 벌어져 있다. 이 차이로 전단력이 작용한다. 2020. 4. 26.
피스톤 펌프 원리 피스톤 펌프의 구조는 다음 그림과 같다. 피스톤을 위로 올리면 유출 밸브가 닫히고 유입 밸브가 열리고 물이 실린더 안으로 들어간다. 피스톤을 아래로 내리면 유입 밸브가 닫히고 유출 밸브가 열리고 물이 실린더 밖으로 빠져 나간다. 유입 또는 유출 밸브는 물의 흐름에 따라 열고 닫힐 수 있도록 움직이는 구조로 되어 있다. 2020. 4. 25.
오토 리버서 카세트 플레이어 메카니즘 완전 기계식 오토 리버서 카세트 플에이어로 기계 메카니즘이다. 동영상에 나온 것처럼 오버 엔지니어링으로 실용성은 적지만 기계 메카니즘은 매우 인상적이다. 일본 특유의 경제성이나 실용성보다 기술 중심적으로 만든 제품이다. 2020. 4. 19.
토글 메카니즘 토글 메카니즘(Toggle Mechanism)은 다음 그림과 같다. F에서 힘을 주면 W로 힘이 전달된다. θ의 각도가 작아질수록 W로 전달되는 힘이 증폭된다. θ이 5도 이하로 감소하면 힘이 10배 이상으로 증폭될 수도 있다. 토글 메카니즘은 큰 힘이 필요한 자동차의 클러치, 펀칭 등에 사용된다. 2020. 4. 19.
푸쉬버튼 구조 푸쉬 버턴은 한번 누르면 들어가고 한번 더 누르면 나오는 기계 메카니즘을 가지고 있다. 아래 동영상에서 연두색 부분의 홈에는 높낮이 차이가 있기 때문에 분홍색 링크가 반대 방향으로 돌아가지 않는다. 분홍색 링크는 스프링 힘으로 연두색 부분을 누르고 있다. 푸쉬 버턴을 누르면 딱딱 소리가 나는 것은 분홍색 링크가 연두색 홈의 높이차에 따라 떨어지기 때문이다. 2020. 4. 19.
기계 부품 CAD 도면 구하는 방법 미스미는 전기 기계 부품을 판매하는 사이트이다. 미스미에서는 기계 부품에 대한 2D나 3D CAD 도면을 무료로 제공한다. 2D는 DWG 파일이고 3D는 STP 파일이다. 미스미 바로가기 2020. 4. 18.
무료 STP Viewer 프로그램 STP Viewer는 무료 Step 파일 보기 프로그램이다.여기에서 다운 받을 수 있다.STP 파일이란? 2020. 4. 18.
MIG 용접 이란? TIG와 차이점 MIG(Metal Insert Gas) 용접은 다음 그림과 같이 가운데 전극봉이 나온다. 전극봉 주위에는 불활성 기체가 나온다. MIG 용접은 전극봉이 가운데에서 나오지만 TIG 용접은 별도의 용접봉을 사용한다. 2020. 4. 17.
알루미늄 6061 알루미늄 6061 알루미늄 A6061은 열처리 방법에 따라 크게 3 종류가 있다. 1. 6061 (6061-O) 어닐링 열처리 인장강도 310 MPa 항복강도 55 MPa 2. 6061-T4 상온 시효경화 열처리 인장강도 210 MPa 항복강도 110 MPa 3. 6061-T6 템퍼링 열처리 인장강도 290 MPa 항복강도 240 MPa 강도가 높은 알루미늄 합금 알루미늄 합금 A6061을 많이 사용하지만 무게를 줄이기 위해 더 높은 강도의 알루미늄이 필요할 때는 A7075-T6을 사용할 수도 있다. A6061와 A7075-T6의 차이는 다음과 같다. A6061 A7075-T6 밀도 [g/cm] 2.70 2.810 인장 강도 [MPa] 310 510~540 2020. 4. 17.
두랄루민 강도 두랄루민(Duralumin)이란 알루미늄 합금으로 원래는 상품명이었지만 현재는 알루미늄 합금 중 2000 시리즈을 의미한다. 2000 시리즈는 알루미늄과 구리 합금을 주성분으로 한다. 두랄루민은 알루미늄, 구리, 망간, 마그네슘으로 구성된다. 두랄루민은 생산시 상온에서 몇 일에서 몇 주간 놓아 두어야 하는데 이것을 열처리 방법 중 Age-Hardening이라고 한다. 두랄루민은 1903년 독일의 알프레드 빌름에 의해 개발되었다. 두랄루민은 항공기 재료로 많이 사용된다. 일반적으로 가장 많이 사용하는 A6061과 두랄루민의 한 종류인 A2014의 특성을 비교하면 다음과 같다. A2014가 인장강도가 더 크다. A2014 A6061 밀도 [g/cm3] 2.80 2.70 인장강도 [MPa] 190~480 12.. 2020. 4. 17.
재료의 취성 뜻 취성 (Brittleness)은 재료에 외부 힘이 가해질 때 변형은 매우 작으면서 부서지는 성질을 의미한다. 외부 힘이 가해지면 변형이 되지만 부서지지는 않는 재료도 있지만 취성이 높은 재료는 변형은 거의 없이 부서진다. 취성이 높은 재료는 유리, 세라믹, 텅스텐 등이 있다. 이러한 재료는 외부 힘에 모양이 잘 변하지 않고 그냥 깨진다. Brittle은 '잘 부러지는' 이라는 뜻이다. 취성의 반대말은 인성이다. 2020. 4. 16.
축 정렬 불량 축의 정렬 불량 (Shaft Misalignment)에는 각도 정렬 불량 (Angular Misalignment)과 옵셋 정렬 불량 (Offset Misalignment)이 있다. 각도 정렬 불량의 각도 대신 갭 (Gap)으로 표현하는 경우가 많다. 2020. 4. 16.
망가진 나사 빼는 방법 네지사우르스는 나사 빼는 뺀치로 나사가 조금 튀어 나와 있을 때 잡고 뺄 수 있다. 튀어 나온게 없을 때는 볼트 리무버를 사용해야 한다. 아래 사진에서 밑 부분으로 구멍을 뚫은 다음 윗 부분으로 볼트를 빼낸다. 이 때 볼트 리무버는 반시계 방향으로 돌려야 한다. 2020. 4. 13.
말뚝을 박고 뽑는 항타기와 항발기 항타기 (Pile driver)는 말뚝을 박는 기계이다. 항발기 (Pile extractor)는 말뚝을 뽑는 기계이다. 보통 항타기는 항발기로 사용할 수 있다. 2020. 4. 8.
기계 저널 뜻 샤프트에서 베어링과 맞닿는 부분을 저널 (Journal)이라고 한다.저널의 종류는 다음과 같이 엔드 저널, 중간 저널, 피봇 저널 등이 있다. 피봇 저널은 축 방향으로 힘을 받는다. Journal은 학술지, 일기라는 뜻도 있다. 2020. 4. 6.
습식과 건식의 차이 습식(Wet)이란 물이나 오일 등을 사용하는 것을 의미하고 건식(Dry)이란 이러한 액체를 사용하지 않는 것을 의미한다. 습식 미션은 미션 안에 오일이 들어 었는 미션이고 건식 미션은 미션 안에 오일이 없는 미션이다. 일반적으로 습식 미션이 건식 미션에 비해 성능은 좋지만 효율은 건식 미션이 더 좋다. 건축에서 습식 공사는 물을 사용하는 공사로 대표적으로 콘크리트를 사용하는 방법이 습식 공사이다. 건식 공사는 물을 사용하지 않는 공사로 목조 건물이나 철골 건물이 건식 공사로 지어진 건물이다. 2020. 4. 6.
판토그라프 구조를 가진 전철의 집전장치 전철이나 KTX와 같이 전기로 움직이는 기차에는 아래 그림과 같은 판토그라프 (Pantograph)를 사용하여 전기를 공급 받는다. 판토그라프는 기차가 전기를 공급 받는 집전장치 (Current Collector) 중 가장 일반적으로 사용하는 방식이다. 판토그라프에서는 한 선만으로만 연결되고, 판토그파프에서 들어온 전류는 기차의 바퀴를 통해 접지로 흐른다. 판토그라프는 공압을 이용하여 들어 올리거나 내릴 수 있다. 판토그라프가 전기선에 가해지는 힘은 센서를 이용하여 측정한다. 주행 중 발생하는 판토그라프와 전기선 사이의 아크는 UV 센서를 통해 모니터링한다. 판토그라프에 관한 규격에는 EN 50119, EN 50317, EN 50367이 있다. 2020. 3. 29.
0.01mm 정밀도의 거리를 측정하는 인디게이터 측정기 인디게이터(Indicator)는 아주 작은 거리나 각도를 측정하기 위해 측정치를 증폭하여 보여주는 측정기를 의미한다. 아래 사진은 미쓰도요(Mitutoyo)의 다이얼 인디게이터(Dial Indicator)로 0.01mm까지 측정이 가능하다. Graduation 0.01mm은 한 눈금이 0.01mm라는 뜻이다. 아래 사진은 디지털 인디케이터 (Digital Indicator) 이다. 인디게이터가 사용되는 한 예는 아래 동영상과 같이 로봇의 반복 정밀도(Repeatability)를 측정하는 것이다. 2020. 3. 15.
로켓의 비추력 비추력(Specific Impulse)은 로켓이 연료를 얼마나 효율적으로 사용하는지를 나타내는 지수이다. 비추력의 정의는 다음 식과 같다. 여기서, Fthrust : 추력 [N] g0 : 중력가속도 Isp : 비추력 [s] ṁ : 시간 당 연료 분사량 [kg/s] 즉, 비추력은 로켓이 연료를 소비할 때 소비되는 연료에 따라 얼마 만큼의 추력이 발생하는지를 나타낸다. 추진 장치에 따른 비추력은 다음과 같다. 비추력의 단위는 시간 단위인 초 이다. 추진 장치 비추력 [초] 터보팬 제트 엔진 3,000 우주 왕복선 고체 로켓 250 액체 수소-산소 로켓 450 이온 로켓 3,000 2020. 3. 10.
버니어 캘리퍼스와 마이크로미터 버니어 캘리퍼스(Vernier Calipers)는 버니어 눈금이 있는 캘리퍼스를 의미한다. 버니어 눈금이 없는 캘리퍼스는 고대 중국에서부터 사용되었지만 버니어 눈금은 1631년 프랑스 수학자 피에르 버니어에 의해 발명되었다. 버니어 캘리퍼스의 메인 눈금은 1 간격으로 있고 버니어 눈금은 0.9 간격으로 있다. 메인 눈금과 버니어 눈금이 일치할 때의 버니어 눈금이 소수점을 나타낸다. 버니어 눈금을 사용하는 버니어 캘리퍼스 이외에 버니어 마이크로 미터도 있다. 버니어 캘리퍼스가 0.1 mm 단위로 측정할 수 있다면 버니어 마이크로미터는 0.01 mm 단위로 측정할 수 있다. 2019. 12. 24.
전동 드라이버 토크 제한 원리 전동 드라이버의 토크 제한기(Torque Limiter)는 대부분 Ball Detent 타입의 토크 제한기를 사용한다. 전동 드라이버의 Ball Detent 타입의 토크 제한기는 유성 기어와 결합되어 있다. 아래 동영상에서 처음에 볼은 유성 기어의 Ring 기어를 스프링으로 누르고 있기 때문에 Sun 기어와 Planet 기어를 통해 출력이 나간다. 하지만, Ring 기어에 일정 토크 이상이 걸리면 볼이 Ring 기어를 잡지 못하고 Ring 기어가 회전하게 된다. Ring 기어가 회전하면 출력이 나가지 않게 된다. 볼을 미는 스프링의 강도를 조절하여 토크를 조절할 수 있다. 2019. 12. 24.
토크렌치의 원리 토크렌치(Torque Wrench)는 볼트나 너트를 조일 때 설정된 토크 이상 넘어가지 않는 렌치로 모든 볼트나 너트를 동일한 토크로 조일 수 있다. 토크렌치는 Slipper 타입과 Click 타입이 있다. Slipper 타입 토크렌치는 설정 토크 이상일 때 미끄러지면서 토크를 제한하는 방식이다. Click 타입 토크렌치는 일정 토크 이상일 때 렌치 헤드가 조금 움직이면서 클릭 소리가 한번 나는 방식이다. Click 타입 토크렌치에서 클릭 소리가 난 후 더 힘을 주면 더 많은 토크를 가할 수도 있다. Click 타입 토크렌치의 구조는 다음과 같다. 렌치 헤드를 미는 스프링 길이를 조절하여 토크를 설정할 수 있다. Click 타입 토크렌치는 다른 방식에 비해 토크를 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있다. 2019. 11. 7.
유체 베어링과 볼 베어링의 차이 유체 베어링(Fluid Bearing)은 볼 베어링의 볼 대신 오일, 물, 공기 등의 유체를 사용한 베어링이다. 베어링과 샤프트가 유체로 분리되기 때문에 마찰력이 작은 장점이 있다. 유체 베어링에는 Hydrostatic Bearing과 Hydrodynamic Bearing이 있다. Hydrostatic Bearing은 Fluid Dynamic Bearing이라고도 한다. Hydrostatic Bearing은 외부 펌프로 오일, 물, 공기을 베어링에 가압하는 방식이다. 외부에서 유체를 분사하여 베어링의 샤프트를 공중에 띄우는 방식으로 동작한다. Hydrostatic Bearing은 샤프트의 속도와 부하에 따라 압력을 제어하는 장치가 필요하다. Hydrodynamic Bearing은 샤퓨트가 고속으로 회전하.. 2019. 10. 27.
리빙 힌지 리빙힌지(Living Hinge)는 다음 사진과 같이 자일리톨 껌통 등의 힌지와 같은 구조를 의미한다. Flexure Bearing의 한 종류이다. Flexure Bearing은 물질의 휨 현상을 이용한 베어링이다. Flexure Bearing은 다른 베어링에 비해 백래쉬나 히스테리시스가 없기 때문에 정밀 제어 기계에 사용할 수 있다. 2019. 10. 27.
베어링 종류 베어링(Bearing)의 종류는 다음과 같다. 1) Plain Bearing 단순히 홀과 축으로 구성된다. 축이 홀에서 미끄러지면서 마찰력을 받는다(Sliding Contact). Plain Bearing에는 부싱이 있다. 2) Rolling-element Bearing 볼 베어링(Ball Bearing)과 롤러 베어링(Roller Bearing)이 있다. 3) Fluid Bearing 유체 베어링으로 기체나 액체로 부하를 지지한다. 4) Magnetic Bearing 자기력으로 부하를 지지한다. 5) Flexure Bearing Living hinge ☞ 베어링 규격번호 2019. 10. 27.
기계 장치 도그 뜻 기계에서 도그(Dog)는 어떤 물체가 움직이지 않도록 고정하는 장치를 의미한다. 도그라는 말은 개가 물듯이 물체를 잡고 고정한다고 해서 사용된다. 예를 들면, 해치 도그(Hatch Dog)는 선박, 비행기 등의 해치을 닫고 해치를 열리지 않도록 고정하는 장치이다. 접이식 사다리에서 사다리의 높이와 각도를 조절한 후 그 위치로 고정하는 장치가 사다리 도그(Ladder Dog)이다. 2019. 10. 27.
가공기 뜻과 영어 기계 분야에서 가공기란 말을 많이 사용한다. 영어로 Machining이란 재료를 가공하는 것을 의미한다. 가공기(Machines)는 재료를 가공하는 기계를 의미하고 드릴링 머신(Drilling Machine), 선반(Lathe), 밀링 머신(Milling Machine) 등이 있다. CNC 가공기(CNC Machines)는 가공기를 수동으로 조작하는 것이 아니라 컴퓨터로 동작 시키는 가공기를 의미한다. 2019. 10. 27.
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