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기계/기계공학134

위그선이 날지는 못하지만 공중을 뜰 수 있는 원리 지면효과(Ground Effect)는 비행기가 높은 고도에서 보다 지면 근처에서 더 많은 양력을 받는 것을 의미한다. 다음 그림의 오른쪽과 같이 같은 속도일 때 지면 근처에서 양력이 더 크다. 위그선은 지면효과를 이용하여 작은 날개로도 공중으로 띄울 수 있다. 일반적인 비행기도 착륙 또는 이륙할 때 활주로 지면 근처에서는 낮은 속도에서도 큰 양력을 받는다. 2019. 9. 21.
로프에 걸리는 힘의 캡스턴 방정식 캡스턴 방정식(Capstan Equation)은 다음과 같다. 위 식에서 μs는 마찰계수이고 β는 라디안 단위의 감은 각도이다. 캡스턴에 로프를 감으면 작은 힘으로 큰 힘을 미끄러지지 않고 견딜 수 있다. 식에서 마찰계수 μs는 또는 감는 각도 β가 증가함에 따라 기하 급수적으로 힘 T2가 증가 한다. 마찰계수와 각도에 따른 T1와 T2의 비는 다음과 같다. 턴 각도 마찰계수 0.1 0.3 0.5 0.5 1.4 2.6 4.8 1 1.9 6.6 23 2 3.5 43 535 마닐라 로프는 마찰력이 크기 때문에 로프를 말뚝에 몇 번만 감아도 몇 톤의 힘을 견딜 수 있다. ☞ 캡스턴 그림 2019. 9. 3.
많이 사용하는 3D 기계 설계 프로그램 종류 3D 기계 설계 프로그램은 CATIA, NX, Solid Works, Inventor 순서로 많이 사용된다. 1. CATIA 다쏘에서 개발되었고 NX와 함께 가장 많이 사용된다. 2. NX 지멘스가 Unigraphics를 인수하여 이름을 바꾸었다. 3. Solid Works 다쏘가 Solid Works를 인수하였다. 4. Inventor AutoCAD를 만드는 AutoDesk에서 개발하였다. 2019. 8. 15.
육각볼트 규격 육각볼트의 크기 규격은 다음과 같다. 크기 C A B M3 3 5.5 6.4 M4 4 7 8.1 M5 5 8 9.2 M6 6 10 11.5 M8 8 13 15 M10 10 17 19.6 M12 12 19 21.9 위에서 A를 대변이라고 하고 스패너 규격의 값이다. M3 볼트에는 5.5mm 스패너를 사용해야 한다. ☞ 육각렌치볼트 규격 2019. 4. 28.
나사산 만들기 - 탭내기 탭과 다이(Tap and Die) 탭(Tap)은 암놈 나사산(Thread)을 만드는 공구이다. 탭 비트는 다음 사진과 같다. 수동으로 탭을 낼 때는 다음 사진과 같은 T 렌치(또는 탭 렌치)에 탭 비트를 연결하여 사용한다. 볼트와 같은 숫놈 나사산을 만드는 공구는 다이(Die)라고 한다. 절삭유(Cutting Fluid) 절삭유를 태핑유라고 부르기도 한다. 아래 제품은 알루미늄을 제외한 모든 금속에 사용할 수 있다. 절삭유가 없으면 알루미늄 재료일 때는 WD-40을 사용해도 된다. 탭내는 방법 1. 탭 크기보다 한 단계 작은 크기의 드릴로 먼저 구멍을 낸다. 2. 탭을 절삭유에 담근다. 절삭유는 작은 컵에 조금 들어서 사용한다. 3. 탭을 천천히 돌린다. 4. 돌리다 걸리면 반대로 조금 돌려 뺀 다음 다.. 2019. 1. 31.
심 (Shim)이란? 심 (Shim)은 작은 틈에 끼우는 얇은 물체를 의미한다. 심은 레벨을 맞추거나 부품 사이의 간격을 채우는 등의 용도로 사용된다. CPU Shim은 CPU와 히트싱크 사이에 사용되는 얇은 알루미늄 또는 구리 판이다. 심은 스페이서 (Spacer) 용도로도 사용된다. 2019. 1. 12.
나사, 볼트, 스크류 나사와 볼트 화스너(Fastener) 또는 패스너는 물체를 영구적으로 결합하는 것이 아닌 분해할 수 있는 장치를 의미하고 나사는 클립, 버클 등과 함께 화스너의 한 종류이다. ■ 나사와 볼트의 차이 보통 탭에 체결하는 것을 스크류(Screw)라고 하고 너트로 체결하는 것을 볼트(Bolt)라고 하는데 볼트와 스크류를 서로 혼용하여 사용하는 경우가 많다. 우리나라에서는 볼트(Bolt) 또는 스크류(Screw)를 모두 나사(螺絲)로 번역하기 때문에 나사, 볼트, 스크류를 같은 뜻으로 사용해도 된다. ☞ 육각렌치볼트와 육각렌치 별 렌치볼트 별 렌치볼트 (Star Screw, Torx)의 ISO 10664에서 정의한 정식 명칭은 Hexalobular Internal이다. 줄여서 6lobe라고 한다. 별 렌치 볼트.. 2019. 1. 12.
보쉬와 Flex의 전동 그라인더 그라인더 (Grinder)는 여러 종류가 있고 그 중에서 다음 사진과 같은 그라인더를 영어로 Angle grinder 또는 Side grinder 또는 Disc grinder라고 한다. 앵글 그라인더는 1954년 독일의 FLEX-Elektrowerkzeuge GmbH에서 발명 하였다. 다음 사진은 Flex의 최초의 앵글 그라인더이다. Flex는 현재 240명의 직원을 가지고 전동 공구 산업을 하고 있다 (Flex 홈페이지). 유럽의 많은 나라들이 앵글 그라인더를 Flex라고 부른다. 다음 사진은 보쉬의 GWS 750-125 Professional 그라인더 (Angle grinder, Side grinder, Disc grinder)이다. GWS 750-125의 회전속도는 11,000 rpm이다. 입력 전.. 2018. 12. 30.
용접의 종류: 아크용접, 티그용접, 스팟용접 용접의 종류 ● CO2 용접 ● 서브머지드 아크 용접 ● 피복 아크 용접 ● 아크 용접 ● 가스 용접 ● TIG 용접 ● MIG 용접 ● 레이저 용접 ● 초음파 용접 아크 용접 아크 용접(Arc Welding)은 용접봉과 용접 대상인 금속 사이에 고전류를 흘려 열을 발생 시키고 그 열로 금속을 녹이는 용접이다. 용접봉이 소모되는 타입이 있고 소모되지 않는 타입이 있고 AC 또는 DC 전기를 사용하는 방식이 있다. 아크 용접은 19세기 말에 발명되었다. 티그 용접 TIG (Tungsten Inert Gas) 용접은 GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) 또는 현장에서는 아르곤 용접이라고도 한다. TIG 용접은 텅스턴 전극을 사용하여 아크를 일어키고 불활성 기체인 아르곤이나 헬륨을 불어 넣.. 2018. 12. 25.
선박추진방식 선박추진은 디젤엔진, 가스터빈, 전기모터를 조합하여 사용한다. 조합하는 방식에 따라 선박추진 방식은 다음과 같다. (1) CODAD (Combined Diesel and Diesel) 2개의 디젤 엔진을 병렬로 연결하는 방식 (2) COGAG (Combined Gas and Gas) 2개의 가스터빈을 병렬로 연결하는 방식 (3) COGOG (Combined Gas or Gas) 출력과 특성이 다른 2개의 가스터빈 2개를 병렬로 연결하는 방식으로 2개의 가스터빈 중 항상 1개만 동작한다. (4) CODAG (Combined Diesel and Gas) 디젤엔진과 가스터빈을 병렬로 연결하는 방식 (5) CODLAG (Combined Diesel-electric and Gas Turbine) 전기모터와 가스터.. 2018. 12. 25.
ISO 898-1 나사 강도 ISO 898-1에서 규정한 탄소강 나사의 강도는 다음과 같다. 나사의 강도는 나사머리에 타각 되어 있다. 강도구분 호칭인장강도 (N/mm2 ) 최소인장강도 ( N/mm2) 경도 (HB) 3.6 300 330 90 - 238 4.6 400 400 114 - 238 4.8 400 420 124 - 238 5.6 500 500 147 - 238 5.8 500 520 152 - 238 6.8 600 600 181 - 238 8.8 (d16) 800 830 242 - 318 9.8 900 900 276 - 342 10.9 1000 1040 304 - 361 12.9 1200 1220 365 - 414 2018. 12. 20.
육각 렌치 크기 육각렌치 크기 위 사진과 같은 육각 렌치 (Hex Key)에서 1.5, 2, 2.5, 3과 같은 크기는 다음 그림과 같은 육각형의 너비를 나타낸다. 접시머리 렌치볼트는 육각 렌치볼트 보다 한 치수 작은 렌치를 사용한다. 예를 들면, M3 육각 렌치볼트는 2.5mm의 육각렌치를 사용하고 M3 접시머리 렌치볼트는 2mm 육각 렌치를 사용한다. 육각렌치볼트 규격 접시머리 렌치볼트 규격 추천 육각 렌치 기계 공구는 독일제와 일제가 좋다. 보통 독일제가 일제보다 더 좋은 것 같다. 독일제는 베라 (Wera)에서 나오는 렌치와 이화 (Wiha)에서 나오는 렌치가 좋고, 일제는 에이트 (Eight)가 좋다. 2018. 12. 20.
비틀림 상수 Torsional Rigidity는 다음 식과 같다. 단위는 Nm2/rad 이다. Torsional Stiffness는 다음 식과 같다. 단위는 Nm/rad 이다. 여기서, θ : 비틀림 각도 T : 토크 L : 길이 G : 물체의 강성률 J : 비틀림 상수 (Torsional Constant) 2018. 11. 16.
로프 역학 - 로프 장력 계산식 수평 로프의 장력 계산 다음 그림과 같이 로프 좌우에서 당겨 물체를 끌어 올릴 때 로프 좌우에서 가해지는 장력은 A와 B이다. 로프가 물체를 지탱하기 위해서는 벡터 A와 벡터 B의 합이 벡터 C와 같아야 한다. 위 그림을 벡터 성분으로 나타내면 다음 그림과 같다. 벡터 성분은 다음 식이 성립한다. 위 식을 정리하면 다음과 같다. 위의 연립 방정식을 풀면 로프 좌우에서 당기는 힘 A와 B를 구할 수 있다. θ가 작아질수록 로프 장력 A와 B는 커지고, θ가 0이 되기 위해서는 A와 B가 무한대가 되어야 한다. 로프 텐션과 처짐 다음 그림과 같이 로프에 물체를 매달면 로프는 처지고 양단에 장력이 작용한다. 로프 좌우가 대칭이라면 로프 각 요소들의 관계는 다음과 같다. Load와 Tension은 같은 힘의 단.. 2018. 11. 9.
스페이서와 스태드오프 스페이서(Spacer)와 스탠드오프(Standoff)와 모두 두 물체 사이에 간격을 주어 조립하는데 사용된다. 스페이서(Spacer)는 탭이 없는 튜브 형태를 가진다. PCB 지지대 또는 PCB 서포트라고 부르는 스탠드오프(Standoff)는 다음 사진과 같이 탭이 있다. 2018. 11. 6.
샤프트, 허브, 키 샤프트(Shaft)와 허브(Hub)와 키(Key)를 모두 합쳐 Keyed Joint 라고 한다,. 가장 많이 사용하는 키는 다음 그림과 같은 Parallel Key이다. 2018. 10. 31.
기계 공차 기계에서 공차(Tolerancing)는 기하공차와 치수공차로 나눌 수 있다. 치수공차는 치수의 정밀도를 나타내는 공차이다. 기하공차는 부품의 기하학적 모양의 공차를 나타낸다. 기하공차에는 진직도, 평면도, 진원도, 원통도 등이 있다. 2018. 10. 14.
전단력, 인장력, 압축력의 차이 전단력(Shear Force)은 재료에 다음 그림과 같이 가해지는 힘을 의미한다. 전단력은 힘이 반대로 작용하지만 힘이 정렬되어 있지 않다. 전단력과 달리 인장력(Tension Force)은 다음 그림과 같이 힘의 방향이 정렬되어 있다. 압축력(Compression Force)도 다음 그림과 같이 힘의 방향이 정렬되어 있다. 2018. 9. 30.
볼펜 버튼 원리 볼펜 중에서 버튼을 한번 누르면 나오고 한번 더 누르면 들어가는 것을 Retractable Pen 이라고 한다. Retractable는 '집어넣을 수 있는' 이라는 뜻이다. Retractable Pen은 1950년 Frawley Pen Company에서 처음 만들었다. Retractable Pen의 동작 원리는 여기의 동영상에 자세히 나와 있다. 단지 3개의 부품으로 복잡한 메카니즘을 구현하고 있다. 2018. 9. 16.
하이드로포일 원리 비행기에 사용되는 날개(Airfoil)과 비슷한 구조로 물속에서 사용할 수 있도록 만든 날개를 하이드로포일(Hydrofoil)이라고 한다. 하이드로포일을 사용한 배를 수중익선(Hydrofoil Craft)이라고 한다. 다음 사진과 같이 수중익선은 배 아래에 비행기 날개와 같은 하이드로포일이 있고 물속에는 프로펠러가 있다. 프로펠러로 배를 가속 시키면 물이 하이드로포일과 충돌하면서 배를 공중으로 띄우게 된다. 물은 공기에 비해 밀도가 훨씬 높기 때문에 비행기 날개에 비해 크기가 매우 작은 하이드로포일로도 충분한 양력을 얻을 수 있다. 수중익선은 주행 중 공중으로 뜨기 때문에 물의 저항을 적게 받고 그에 따라 고속으로 주행 할 수 있다. 다음 동영상과 같이 하이드로포일을 사용하여 서핑보드를 만들 수도 있다... 2018. 8. 19.
열교환기 열교환기(Heat exchanger)는 열을 이동시키는 장치이다. 열은 이동하지만 열을 가지고 있는 물질은 이동하지 않는다 대표적인 예가 자동차 라지에이터이다. 라지에이터는 엔진에서 나오는 뜨거운 냉각수의 열을 공기로 이동시킨다. 이때 냉각수는 이동하지 않고 냉각수의 열만을 공기로 이동시킨다. 에어컨의 실외기도 열교환기이며 방안의 열을 외부로 이동시키는 장치이다. 하지만, 선풍기는 열교환기가 아니다 선풍기는 단순히 공기를 이동시키는 장치이고 굳이 말한다면 인간의 피부가 열교환기가 된다. 2018. 7. 17.
모노코크 모노코크(Monocoque)는 외부 바디가 프레임 역할을 하며 하중을 지지하는 것을 의미하고 Structural Skin이라고도 부른다. 자동차에서 흔히 모노크크 바디라고 말하지만 정확하게는 자동차에서 사용하는 프레임은 완전한 모노코크 방식이 아닌 세미 모노코크(Semi-Monocoque) 프레임이다. 자동차는 외부 바디만으로 하중을 지지하지 않고 내부 프레임도 사용하기 때문에 완전한 모노코크 프레임은 아니다. 과거 자동차에서는 Body-on-Frame을 사용하였다. Body-on-Frame는 프레임 위에 바디를 올린 형태로 바디와 프레임이 분리된다. 최근의 자동차는 트럭, 버스 등의 대형차를 제외하고 대부분 유니바디(Unibody)를 사용한다. 유니바디는 세미 모노코크 프레임으로 프레임과 바디를 하나의.. 2018. 7. 11.
베어링 규격 번호 베어링 번호(Designation Number)는 국제적으로 동일하게 사용된다. 첫 번째 숫자는 베어링 종류를 나타낸다. 6은 볼베어링을 의미한다. 6000 시리즈 베어링 베어링 번호 내경 [mm] 외경 [mm] 두께 [mm] 6000 10 26 8 6001 12 28 8 6002 15 32 9 6003 17 35 10 6004 20 42 12 6005 25 47 12 6006 30 55 13 6007 35 62 14 6008 40 68 15 6009 45 75 16 6010 50 80 16 6011 55 90 18 6012 60 95 18 6013 65 100 18 6014 70 110 20 6015 75 115 20 6016 80 125 22 6017 85 130 22 6018 90 140 24 60.. 2018. 6. 16.
알루미늄 특성 알루미늄(Aluminium)은 원자번호 13번으로 양성자와 전자가 각각 13개이고 중성자가 14개이다. 녹는점은 660.32도이고 끊는점은 2470도이다. 2018. 6. 9.
항복강도 (Yield Strength)와 인장강도 (Tensile Strength) 물체에 힘을 가하여 양쪽에서 당길 때 물체의 길이는 늘어난다. 어느 정도 힘까지는 힘을 놓으면 원래 크기로 돌아가지만 일정 크기의 힘 이상으로 당긴 후 힘을 놓으면 원래 상태로 돌아가지 못하고 더 길어진다. 이 때 원래 상태로 돌아갈 수 있을 때의 최대 힘을 항복강도 (Yield Strength) 또는 항복응력 (Yield Stress)라고 한다. 항복응력을 넘어 더 많은 힘을 가하면 물체가 늘어나면서 마지막에는 물체가 절단되는데 절단되기 전까지 가해지는 힘 중 가장 큰 힘을 인장강도 (Tensile Stress) 또는 인장응력(Tensile Strength)라고 한다. 보통 인장응력은 물체가 끊어지기 직전의 응력 보다 크다. 다음의 응력-변형율 곡선에서 X축은 물체 길이의 변형율을 나타낸다. Y축은 양.. 2018. 6. 9.
자동차 메카니즘 자동차 도어 메카니즘 승용차 도어에는 다음 사진과 같이 2개의 힌지가 있다. 가운데 검은색으로 된 것은 도어를 열 때 단계를 주는 장치이다. 자동차 도어의 메카니즘은 다음 그림과 같다. ☞ 다른 도어 메카니즘 자동차 도어의 랫치 구조 자동차의 트렁크에 사용되는 랫치(Latch)는 다음 사진과 같다. 랫치는 패스너의 한 종류로 일상적으로 2개의 물체를 연결하고 분리할 수 있는 것을 의미한다. 자동차 도어의 랫치의 구조는 다음 그림과 같다. 양쪽의 기구는 스프링으로 계속 밀고 있고 문이 닫히면 위치가 고정된다. 자동차 트렁크 도어 기구 자동차 트렁크 도어의 기구 구조는 다음 그림과 같다. 트렁크 도어는 토션빔으로 연결되어 있다. 자동차 와이퍼 메카니즘 일반적인 자동차 와이퍼는 다음 그림과 같은 4 링크 구조.. 2018. 6. 9.
기계 시뮬레이션 소프트웨어 GIM GIM은 무료 기계 시뮬레이션 프로그램이다. 여기에서 다운 받을 수 있다. 2018. 6. 3.
접시머리 렌치볼트 규격 접시머리 렌치볼트 규격은 다음과 같다. 접시머리 렌치볼트의 길이는 머리까지 포함한 L이다. 즉, M3x10 접시머리 렌치볼트는 L의 길이가 10mm 이다. 규격 피치 A (최대) B C (최대) H (최대) M3 0.50 6.72 2.0 3.0 1.86 M4 0.70 8.96 2.5 4.0 2.48 M5 0.80 11.20 3.0 5.0 3.10 M6 1.00 13.44 4.0 6.0 3.72 M8 1.25 17.92 5.0 8.0 4.96 M10 1.50 22.40 6.0 10.0 6.20 M12 1.75 26.88 8.0 12.0 7.44 2018. 5. 31.
래칫 뜻 래칫(Ratchet)은 기어(Gear)와 폴(Pawl)로 구성되어 한쪽 방향으로만 돌아가는 메카니즘 이다. 다음 그림과 같이 레버를 상하로 이동 시키면 기어가 한 쪽 방향으로 돌아간다. 2018. 5. 28.
4 링크 구조 기계에서 가장 많이 사용되고 유용한 메카니즘인 4-링크(Four-Bar Linkage) 구조는 다음 그림과 같다. 4-링크는 4개의 링크로 구성되고 각 링크를 Crank, Frame, Coupler라고 한다. 링크 2가 회전할 때 Coulper인 링크 3를 통해 링크 4가 연동하여 회전한다. 링크 2와 링크 4의 길이가 같고 링크 1과 링크 3의 길이가 같은 평행사변형 형태를 가질 때를 Parallel-Crank Four-Bar Linkage라고 한다. 이 때 링크 2는 Driver가 되고 링크 4는 Follower가 되어 Follower는 Driver와 동일하게 움직인다. 2018. 5. 27.
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