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기계182

보이저 우주 탐사선 구조 보이저의 전력은 프로토륨-238를 사용하는 3개의 RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator)를 통해 얻는다. 내부에 저장된 하이드라진 (Hydrazine)를 이용한 로켓 추진재로 자세와 방향을 제어한다. 하이게인 안테나는 지구의 딥스페이스 네트워크 (Deep Space Network)와 통신한다. 보이저에는 6대의 컴퓨터가 내장되어 있다. 2018. 10. 24.
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.
비행기 속도를 측정하는 피토관의 원리 피토튜브 (Pitot Tube)는 프랑스의 헨리 피토가 발명한 유체의 속도를 측정하는 장치이다. 피토튜브의 원리 피토튜브는 다음 그림과 같이 2개의 압력을 측정한다. Pt는 유체가 흐르는 방향으로 배치하고 Ps는 유체가 흐르는 방향과 직각으로 배치한다. Pt를 Total Pressure라고 하고 Ps를 Static Pressure라고 한다. 유체가 흐를 방향으로 배치된 Pt가 Ps보다 더 큰 압력을 가진다. 위에서 구해진 압력 Pt와 Ps는 다음 식을 이용하여 유체의 속도를 계산할 수 있다. 아래 식에서 ρ는 유체의 밀도이다. 속도를 계산하기 위해 Ps와 Ps의 차이를 계산하는데 이 차이를 Dynamic Pressure라고 한다. 다음과 같이 Pt는 Dynamic Pressure + Static Pres.. 2018. 7. 14.
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.
로켓과 미사일이 방향을 전환하는 방법 로켓이나 미사일이 방향을 전환하는 방법은 다음과 같다. 1. Fin을 이용한 방법로켓의 뒤에 달려 있는 날개를 Fin 앞에 있는 것을 Canard라고 한다. 이 방법은 공기가 없는 우주에서는 사용할 수 없다. 공대공 미사일과 같은 소형 미사일에 사용된다. 비행기가 방향을 전환하는 것과 동일한 원리를 사용한다.2. Thrust Vane을 이용하는 방법V2와 같은 초기 로켓은 로켓 노즐에 방향타를 설치하여 로켓 방향을 전환하였다.3. Vernier Rocket을 이용하는방법과거 로켓에는 Vernier Rocket이라는 보조 로켓 엔진을 설치하여 방향을 전환하였다. 5. Gimbaled Thrust을 이용하는 방법로켓 노즐이 방향을 전환하여 방향을 바꾸는 방법으로 현대의 로켓은 대부분 이 방법을 사용한다. 높.. 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.
열처리 종류 대표적인 열처리(Heat Treatment)는 다음과 같은 종류가 있다. 열처리 방법 어닐링(Annealing) (풀림) 재료를 고온에서 장시간 유지 후 냉각하는 열처리 방법 퀜칭(Quenching) (담금질) 재료를 고온에서 급속히 냉각 시키는 열처리 방법 템퍼링(Tempering) (뜨임) 담금질한 재료를 다시 가열하는 열처리 방법 담금질한 재료는 바로 사용하기 어렵기 때문에 보통 템퍼링을 한다. 에이징(Aging) (시효경화 열처리) 상온 또는 상온보다 약간 높은 온도에서 유지하는 열처리 방법 예) 두랄루민 이외에도 Case Hardening, Decarburization 등의 방법이 있다. 열처리 한글 용어는 영어보다 외우기 어렵다. 2018. 5. 25.
히트펌프와 에어컨의 효율 COP 히트펌프나 에어컨의 효율을 나타내는 지수인 COP(Coefficient of Performance)는 다음과 같이 정의한다. 위의 식에서 ΔA는 히트펌프나 에어컨에서 소비되는 전력이고 ΔQ는 이동 되는 열이다. 일반적으로 동일한 온도차이를 가질 때 냉방 운전보다 난방 운전일 때 COP가 더 높다. COP가 높을수록 히트펌프와 에어컨에서 더 적은 전력으로 더 많은 열을 전달할 수 있다. 이론적으로 가질 수 있는 COP의 최대값은 다음과 같다. 위의 식에서 COPHEAT은 히프펌프의 난방 운전일 때 적용하고 COPCOOL은 히프펌프의 냉방 운전이나 에어컨에 적용한다. TH은 열을 배출하는 곳의 온도이고 TC은 열을 뺏았는 곳의 온도이며 단위는 Kelvin 이다. 온도차가 작을 수록 이론적인 최대 COP는 증.. 2018. 5. 23.
스프링 밸런스 스프링 밸런스(Spring Balancer)는 다음 그림과 같이 스프링 밸런스 아래로 나와 있는 줄에 물건을 매단 후 손으로 물건을 올리거나 내린 후 손을 놓으면 움직이지 않고 그 자리에 그대로 있도록 하는 장치이다. 스프링 밸런스의 인장력과 물건이 받는 중력이 같으면 위로도 올라가지 않고 아래로도 내려가지 않는다. 스프링 밸런스는 물건 무게에 따라 스프링의 인장력을 조절해야 한다. 스프링 밸런스와 같은 장치를 Zero Gravity Balancer 라고 한다. Zero Gravity Balancer에는 공압과 전기 장치를 결합하여 물건의 무게에 따라 자동으로 조절되는 것도 있다. ☞ 스프링 밸런스의 원리 2018. 5. 22.
기계 정보 사이트 기계 기구 자료 많이 있는 웹사이트 여기에 가면 유튜브로 많은 기구 메카니즘을 볼 수 있고 여기에서 PDF 파일로 볼 수도 있다. 유튜브에는 주인이 베트남의 은퇴한 기계 엔지니어라고 소개하고 있다. 많은 종류의 기계 메카니즘을 볼 수 있는 사이트 루루 (Reuleaux) 등이 수집한 많은 기계 메카니즘을 아래 사이트에서 볼 수 있다. http://kmoddl.library.cornell.edu/model.php?m=reuleaux 2018. 5. 21.
기계 역학 기계공학 4대 역학 기계공학의 4대 역학(Mechanics)은 다음과 같다. 1. 동역학 (Dynamics) (+정역학) 2. 열역학 (Thermodynamics) 3. 재료역학 (Machanics of Materials) 4. 유체역학 (Fluid Mechanics) 정역학과 동역학의 차이 고전 역학(Classical Mechanics)은 전통적으로 정역학(Statics), 운동학(Kinematics), 운동역학(Kinetics)의 3가지를 말한다. 운동학과 운동역학을 합쳐 동역학이라고 한다. ■ 정역학 (Statics) 정지해 있는 물체의 특성을 해석 ■ 동역학 (Dynamics) 동역학에는 운동학(Kinematics)과 운동역학(Kinetics)으로 나누어 진다. 운동학은 힘을 제외한 물체의 가속도.. 2018. 5. 21.
회전운동를 간단하게 선형운동으로 변환하는 방법 회전운동을 선형운동으로 바꾸는 기본적인 방법은 볼 스크류나 리드 스크류를 이용하는 방법이다. 스크류를 사용하지 않고 선형운동을 구현하는 간단한 방법은 다음 그림과 같다. 2018. 5. 20.
볼트커터 원리 볼트 커터(Bolt Cutter)는 볼트나 체인 또는 굵은 와이어를 절단하는데 사용되는 공구이다. 일반적인 니퍼는 얇은 와이어 절단에만 사용할 수 있지만 볼트 커터는 10mm 이상의 와이어도 쉽게 절단할 수 있다. 일반적인 니퍼는 지렛대 원리를 사용하지만 볼트 커터는 단순히 지렛대 원리만을 사용하지 않는다. 볼트 커터의 손잡이 부분은 다음 그림과 같다. 위의 그림에서 볼트 커터의 손잡이가 벌어지는 각도 θ와 벌어지는 거리 s의 관계는 다음 식과 같다. 이 때 s의 변화량은 다음 식과 같다. 따라서, 손잡이 각도 θ가 작아지면 거리 s의 변화량은 작아진다. 즉, 볼트 커터를 조일수록 날에 가해지는 힘은 점점 더 증가하게 된다. 2018. 5. 2.
플렉시브 커플링 설계 사양 커플링(Coupling) 커플링은 회전축 2개를 연결하는 동력을 전달하는 장치이다. 커플링의 종류 1. Fixed Coupling 2. Flexible Coupling 3. Universal Coupling 플렉시브 커플링 설계 사양 오토닉스에서 나오는 플렉시브 커플링(Flexible Coupling)은 A7075-T6로 만들어져 있다. ERB-A-19C 모델은 8,000RPM 이하의 속도와 0.6 Nm 이하의 토크에 사용해야 한다. 그리고, 축 오차는 편각 2.5도, 편심 0.15mm, End Play ±0.3mm 이하에서 사용해야 하고 편각과 편심이 동시에 있으면 각각의 50% 이하로 사용해야 한다. 편각(Angular Misalignment)과 편심(Lateral Misalignment)은 다음 그.. 2018. 4. 27.
펜타그라프 구조 펜타그라프(Pantograph)는 다음 그림과 같은 형태를 가진 기계 구조를 의미한다. 다음 그림과 같은 펜타그라프에서 C를 고정한 후 A를 움직이면 펜타그라프의 길이에 비례하여 A와 동일하게 B가 움직인다. A를 그림의 선을 따라 움직이면 B에 확대된 그림이 그려진다. 펜타그라프는 전철의 지붕에서 전기를 받는 집전장치, 펜타그래프 키보드, 천장 공사를 위한 리프트 등에 사용된다. 2018. 3. 27.
냉각기와 히트펌프의 원리 냉각기의 원리 가스 라이터의 가스를 불을 붙이지 않고 분사하면 온도가 낮아지는 것와 같은 원리로 에어컨(Air Conditioner)이 동작한다. 냉매를 갑자기 압축하면 온도가 100도 정도로 상승한다. 이 압축 냉매를 실외기의 열교환기에서 식히면 냉매가 상온의 온도로 낮아지면서 냉매가 액화되어 가스 라이트의 가스와 같은 상온의 액체 상태가 된다. 이 액체 상태의 냉매를 좁은 구멍으로 분사시키면 기화 되면서 온도가 영하 몇 십도로 낮아지게 되고, 이 낮아진 온도를 열교환기를 통해 방의 공기 온도를 낮춘다. 기화된 기체 냉매는 다시 압축되고 위의 과정을 반복한다. 에어컨은 열을 이동 시키는 장치의 일종이다. 방안의 열을 실외로 이동시킨다. 히트 펌프(Heat PumP)는 열을 이동시키는 장치로 열을 뺏을 .. 2018. 3. 24.
스테인레스 스틸 스테인레스 스틸 스테인레스 스틸(Stainless Steel)은 크롬이 10.5% 이상 있는 철 합금이다. 흔히 스텐이라고 부른다. 스테인레스 스틸은 1872년 영국의 크라과 우드에 의해 최초로 개발되었지만 상용화된 것은 20세기 초이다. 스테인레스 스틸의 가장 큰 특징은 녹이 슬지 않는 것이다. 하지만, 특정 종류의 스테인레스 스틸과 특정 조건에서는 부식될 수 있고 산이나 염기에도 부식 될 수 있다. 스테인레스 스틸은 합금 비율에 따라 200, 300, 400, 500, 600 시리즈가 있다. 우리나라에서 SUS(써스)라고 부르는 경우도 있는데 SUS는 일본 JIS 규격에서 스테인레스 스틸을 나타내는 기호이고 Steel, Use, Stainless의 약자이다. 우리나라 KS 규격에서는 STS (STai.. 2018. 1. 13.
오토캐드에서 리본이 사라질때 오토캐드에서 리본이 사라지면 오토캐드를 닫고 시작 메뉴의 기본값으로 재설정을 클릭하면 된다. 리본이란 메뉴 밑에 있는 툴바와 같은 것을 말한다. 2018. 1. 6.
STEP 파일이란? STEP 파일 (STEP-File)은 ISO 10303-21에서 규정한 3D CAD 도면 파일이며 1994년 처음 만들어 졌다. 파일 확장자에는 stp, step, p21가 있다. STEP 파일은 텍스트로 되어 있어 텍스트 에디터로 볼 수 있다. STEP 파일의 DATA Section은 다음과 같이 되어 있다. DATA; #10=MECHANICAL_DESIGN_GEOMETRIC_PRESENTATION_REPRESENTATION('',(#14,#15), #3646); #11=SHAPE_REPRESENTATION_RELATIONSHIP('SRR','None',#3655,#12); #12=ADVANCED_BREP_SHAPE_REPRESENTATION('',(#13),#3645); #13=MANIFOLD_SOL.. 2018. 1. 6.
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