2015년05월31일 46번
[기계설계 및 기계재료] 브레이크 드럼의 지름은 500mm, 허용브레이크의 압력은 0.9MPa, 브레이크 용량은 1MPa·m/s이고, 접촉부 마찰계수는 0.25인 주철제 브레이크가 있다. 이 브레이크를 허용브레이크 압력으로 브레이크 용량까지 사용할 경우 드럼의 회전수는 약 몇 rpm인가?
- ① 148
- ② 170
- ③ 198
- ④ 210
(정답률: 알수없음)
문제 해설
브레이크 용량은 1MPa·m/s 이므로, 브레이크 압력이 0.9MPa일 때 브레이크 용량은 0.9MPa x 1m/s = 0.9MPa·m/s 이다. 따라서, 허용브레이크 압력으로 브레이크 용량까지 사용하면 브레이크 토크는 0.9MPa x 0.25 x (500mm/2) = 28.125N·m 이다. 이때, 드럼의 회전수는 브레이크 토크를 드럼의 관성토크로 나눈 값이다. 드럼의 관성토크는 0.5 x (500mm/2)^2 x π x ρ x V^2 이다. 여기서 ρ는 주철의 밀도, V는 드럼의 회전속도이다. 따라서, 브레이크 토크를 드럼의 관성토크로 나눈 값은 28.125N·m / (0.5 x (500mm/2)^2 x π x ρ x V^2) 이다. 이 값을 계산하면 약 170rpm이 나오므로, 정답은 "170"이다.
