김종길님의 글
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캐스터를 선택하는데 사용장소에 턱이 있습니다.
턱의 높이에 따라 원활한 이송을 위해 바퀴의 외경 선택법이 있나해서요?

(반경이 턱의 몇배라든가)

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안녕하십니까?

예전에 정역학문제를 풀때 이런 문제를 자주 접했습니다.

방법은 간단합니다. 우선, 캐스터각(caster angle)을 지닌 카트(cart)를 밀어서 올리는 경우와 끌어서 올리는 경우 캐스터 연결봉을 통하여 바퀴에 전달되는 힘(F)이 달라지게 됩니다.

카트의 무게(W)가 각각의 바퀴에 하중으로 작용하고, 이것이 카트를 밀거나 끄는 힘(F)과 턱의 접촉점(바퀴와 턱의 모서리가 한점에서 만난 다고 가정합시다)에서의 모멘트가 0 이 될때 턱을 넘어가게 됩니다.

이 문제의 핵심은 바퀴의 변형을 무시하고 바퀴와 지면의 접촉점에서의 마찰력을 우선 고려하지 않는 것입니다. 아울러 밀때와 끌때, 그 특성이 달라지게되니 이에 유의 하십시오.

간단한 기하학적인 문제인데 캐스터각과 사람의 미는 힘(F)을 고정하고, 무게(W)를 고정한 경우 턱의 높이(h)에 따른 반경(R)의 값을 결정할수 있습니다.

위의 기호를 생각하면서 그림을 그리면서 한번 값을 구해보십시오.

단, 반경이 턱의 몇배라고 딱 떨어지지는 않으므로 일반적인 값을 도출하기는 어려울 것입니다.

참고적으로 Crandall저의 "An Introduction To The Mechanics of Solid"의1장이 연습문제를 보면 이와 비슷한 경우가 있습니다. 한국어 번역판은 "고체역학"으로 되어있습니다.

도움이 되었으면 합니다.

감사합니다.