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기계공학84

로프를 밀리지 않게 묶는 방법 벨트 마찰 방정식 (Belt Friction Equation, Capstan Equation, Eytelwein's formula)은 벨트의 마찰에 대한 힘의 방정식이다.아래 그림에서 b는 벨트를 감는 rad 단위의 각도이고 ms는 벨트의 정지 마찰력 이다.이 방정식에서 중요한 점은 벨트를 감는 각도에 따라 힘이 exponential 함수로 증가하는 것이다. 즉, 감는 각도가 조금만 커져도 힘은 기하급수적으로 매우 커지게 된다.그래서, 로프를 고정된 봉에 몇 바퀴만 감아도 절대 밀리지 않는 것이다. 이것은 로프를 많이 사용하는 선원들에게 잘 알려져 있다. 로프를 고정 시킬 때 한 바퀴만 감고 묶지 말고 3~5바퀴 감은 후 살짝 묶어두기만 하면 큰 힘에도 밀리지 않고 묶은 것을 쉽게 풀 수도 있다.마찰계수.. 2017. 6. 4.

알루미늄 프로파일 많이 사용되는 알루미늄 프로파일(Profile)은 영어로 T Slot Aluminium Extrusion이라고도 한다. 프로파일은 알루미늄을 압출(Extrusion)하여 만든다. 가열한 알루미늄 덩어리를 한쪽에서 압력을 가하고 반대쪽으로 난 홀에서 국수 뽑듯이 프로파일이 나온다. 2017. 5. 28.

훅의 법칙과 진동 방정식 훅의 법칙(Hooke's law)는 용수철의 특성을 나타내고 다음 공식과 같다. x는 처음 위치에서 변한 용수철의 길이이고 F는 x일 때의 용수철이 받는 힘이고 k는 용수철 상수이다. 질량 m인 물체가 용수철에 매달려 있을 때, 용수철을 당긴 후 놓으면 용수철이 진동한다. 이 때 진동하는 주파수는 다음 식과 같다. 시간이 지나면 저항에 의해 진동이 조금씩 줄어 들지만 주파수는 변하지 않는다. 시간에 관한 함수로 나타내면 뉴턴 2법칙과 훅의 법칙을 결합하여 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. 위 식을 다시 정리하면 다음과 같다. 여기서, 위의 2차 미분 방정식의 해는 다음과 같다. 위의 식에서 A,B는 초기 조건으로 구할 수 있다. 위 식은 마찰이 없는 것으로 가정하고 구한 식으로 마찰이 없기 때문에 용수철.. 2017. 5. 15.

미래 교통수단의 혁신 하이퍼 루프 하이퍼 루프는 기차가 지나가는 관에 공기를 빼서 저압으로 만들고 자기 부상으로 기차를 띄운 후 리니어 모터를 이용하여 기차를 가속 시킨다. 이와 같이 함으로써 시속 1,200km으로 이동할 수 있다. 미국의 Hyperloop one이라는 회사에서 연구하고 있고 우리나라에서도 연구를 하고 있다. 하이퍼 루프가 중요한 이유는 하이퍼 루프를 위한 기술들이 현재 어느 정도 확보되어 있고 이러한 기술을 결합만 하면 되기 때문에 실현 가능성이 매우 높기 때문이다. 그리고, 하이퍼 루프가 실현되었을 때 사회에 주는 영향이 매우 클 것이다. 서울과 부산을 20분 만에 주행할 수 있다면 우리나라 교통 역사에 새로운 장이 열릴 것이고 사회 전체에 엄청한 영향을 줄 것이다. 중요한 것은 경제성이다. 2017. 5. 5.

로켓 엔진 로켓 엔진은 제트 엔진의 한 종류로 로켓 엔진은 내부에 산소와 연료를 모두 가지고 있어 공기가 없는 우주에서도 동작할 수 있다. 하지만, 항공기의 제트 엔진은 연료 만을 가지고 있어 외부에서 산소를 받아서 연료와 함께 혼합하여 폭발 시킨다. 2017. 5. 3.

히트 파이프의 원리 노트북 등에 많이 사용되는 히트 파이프 (Heat Pipe)는 열을 전달하는 장치이다. 히트 파이프는 구리로 된 파이프에 냉매가 들어 있는 구조이다. 동작 원리는 기본적으로 냉각기나 히트펌프와 유사하다. 열원에서의 냉매가 기화되어 열을 방출하는 곳으로 이동하고 이곳에서 팬 등으로 식혀진 냉매는 액화되어 모세관, 중력, 펌프 등으로 다시 열원 쪽으로 이동하면서 열을 이동 시킨다. 냉각기는 온도가 낮은 곳에서 온도가 높은 곳으로 열을 전달하기 위해 외부 에너지가 필요하지만 히프 파이프는 온도가 높은 곳에서 온도가 낮은 곳으로만 열을 전달하기 때문에 외부 에너지가 필요 없다. 히트 파이프가 없어도 자연스럽게 열은 배출되지만 히프 파이프를 사용하면 열이 더 빨리 배출된다. 2017. 4. 30.

CNC, 밀링 머신, 머시닝 센터의 차이 CNC (Computer Numerical Control)는 컴퓨터로 기계를 제어한다는 뜻이다. CNC는 밀링, 절삭 등에 사용 될 수 있다. 밀링 머신 (Milling Machine)은 툴이 돌아가면서 재료를 깎는 장치이다. 반면에 선반(Lathe)은 재료가 회전하고 툴이 고정되어 있다. CNC 밀링 머신은 밀링 머신을 컴퓨터로 제어하는 장치이다. CNC 선반도 있고 모든 공작기계에 CNC를 붙일 수 있다. 머시닝 센터(Machining Center)는 CNC 밀링 머신에 자동 툴 체인저 또는 파레트 체인저 등의 기능이 추가된 것이다. 그래서, 머시닝 센터는 가장 발전된 밀링 머신이라고 볼 수 있다. 다시 한면 정리하면 다음과 같다. ○ 밀링 머신 : 툴이 돌아가면서 재료를 가공하는 장치 (수동으로 조.. 2017. 4. 29.

3D 기계 설계 프로그램 많이 사용하는 3D 기계 설계 프로그램은 다음과 같다. 1. CATIA 2. NX (Unigraphics) 3. Solid Works 4. Inventor CATIA와 NX가 점유율 1,2위를 다툰다. CATIA는 다쏘가 개발하였다. NX는 지멘스가 UG (Unigraphics)를 인수하면서 바꾼 이름이다. Solid Works는 CATIA를 개발한 다쏘가 인수하였다. Inventor는 Auto CAD을 만든 AutoDesk에서 개발하였다. 위의 프로그램을 만드는 지멘스, 다쏘, AutoDesk는 모두 매우 크고 유명한 대기업들이다. 2017. 3. 19.

엔진의 초크 레버와 스로틀 레버 엔진에서 초크 레버 (Choke Lever)는 공기량을 조절하는 레버이고 스로틀 레버 (Throttle Lever)는 공기와 혼합된 연료를 조절하는 레버이다. Choke는 '숨막히게 하다', '질식'이라는 뜻이다. 초크 레버는 공기량을 조절하여 연료와 공기의 혼합비를 조절한다. 엔진이 식었을 때는 시동이 잘 안 걸리기 때문에 초크 레버를 닫고 시동을 건 후 시동이 걸린 후에 초크 레버를 열어야 한다. 초크 레버는 연료와 공기의 혼합비를 조절하기 때문에 너무 많이 열면 공기 비가 너무 많아지고 너무 많이 닫으면 공기 비가 너무 낮아지기 때문에 적절한 위치로 조절해야 한다. 기온, 습도, 기압에 따라 연료와 공기의 혼합비가 달라지기 때문에 그에 따라 초크 레버를 조절해야 한다. 2017. 3. 19.

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