2007년03월04일 18번

[공유압 및 자동화시스템]
240kgf/cm²의 사용압력으로 5000Qkgf의 힘을 내고 0.5m 의 행정거리를 0.Q1m/sec 의 속도로 움직 이는 유압 프레스를 설계활 때 필요한 실린더 직경 및 펌프의 토출유량은 약 얼마인가?

① 16.3 mm, 11ℓ/min
② 163 mm, 11ℓ/min
③ 17.3 mm, 12ℓ/min
④ 273 mm, 12ℓ/min

(정답률: 47%)

문제 해설

유압 프레스에서 사용되는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

힘 = 압력 × 면적

면적 = 힘 ÷ 압력 = 5000Qkgf ÷ 240kgf/cm² = 20.83cm²

따라서 실린더의 직경은 다음과 같이 계산할 수 있다.

면적 = (π/4) × 직경²

직경 = √(면적 × 4/π) = √(20.83cm² × 4/π) ≈ 163mm

행정거리와 속도를 이용하여 시간을 계산할 수 있다.

시간 = 행정거리 ÷ 속도 = 0.5m ÷ 0.Q1m/sec ≈ 45.45초

토출유량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

토출유량 = 사용압력 × 실린더 피스톤 면적 ÷ 시간

피스톤 면적 = 면적 = 20.83cm²

토출유량 = 240kgf/cm² × 20.83cm² ÷ 45.45초 ≈ 11ℓ/min

따라서 정답은 "163 mm, 11ℓ/min" 이다.

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