2005년03월06일 64번
[일반기계공학] 15 ton의 인장하중을 받는 보울트 호칭 지름으로 다음 중 가장 적합한 것은? (단, 안전율 3, 재료 인장강도는 5400 ㎏f/㎝2 이며, 골지름/바깥지름(d1/d) = 0.62 로 가정한다)
- ① M30
- ② M36
- ③ M42
- ④ M48
(정답률: 50%)
문제 해설
인장하중을 받는 보울트의 지름은 다음과 같이 구할 수 있다.
인장하중 = 인장강도 × 단면적 × 안전율
단면적 = π/4 × d2
여기서, 인장강도와 안전율은 문제에서 주어졌으므로, 단면적을 구해서 이를 이용하여 지름을 구할 수 있다.
π/4 × d2 = 인장하중 / (인장강도 × 안전율)
= 15,000 kgf / (5400 kgf/cm2 × 3)
= 0.925 cm2
d2 = 0.925 × 4 / π
d = 1.08 cm
골지름/바깥지름(d1/d) = 0.62 이므로,
d1 = 0.62 × d = 0.67 cm
따라서, 가장 적합한 보울트 지름은 M42이다. M42는 지름이 4.2 cm이므로, d = 4.2 cm 이므로, d1 = 2.6 cm 이다. 이는 골지름/바깥지름(d1/d) = 0.62 의 조건을 만족시키며, 인장하중을 충분히 견딜 수 있는 지름이다.
인장하중 = 인장강도 × 단면적 × 안전율
단면적 = π/4 × d2
여기서, 인장강도와 안전율은 문제에서 주어졌으므로, 단면적을 구해서 이를 이용하여 지름을 구할 수 있다.
π/4 × d2 = 인장하중 / (인장강도 × 안전율)
= 15,000 kgf / (5400 kgf/cm2 × 3)
= 0.925 cm2
d2 = 0.925 × 4 / π
d = 1.08 cm
골지름/바깥지름(d1/d) = 0.62 이므로,
d1 = 0.62 × d = 0.67 cm
따라서, 가장 적합한 보울트 지름은 M42이다. M42는 지름이 4.2 cm이므로, d = 4.2 cm 이므로, d1 = 2.6 cm 이다. 이는 골지름/바깥지름(d1/d) = 0.62 의 조건을 만족시키며, 인장하중을 충분히 견딜 수 있는 지름이다.