profile 김상봉 2000-12-19 16:53:11
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많은 자료와 도움을 본 사이트에서 받고 있는 것에 대해
감사를 드리고 싶습니다.

다름이 아니오라, 첨부한 이미지 파일과 같은 시스템에서
볼트를 설계 하고자 하는데 어떻게 접근 해야 할 지모르겠습니다.
그리고, 제가 가정한 것이 타당한지도 궁금합니다.

그림에서 가감속도를 0.25정도로 수정하겠습니다.

전문가님의 조언을 부탁드립니다.

김은종 2008-04-04 08:39

이 경우 볼트에는 밴딩모멘트가 작용합니다.

실제로 이런 분포하중이 가해지는 경우 볼트의 강도값에 비해 하중이 높다면 어느 하나의 볼트가 먼저 부러지게 됩니다.

이때의 최대하중값을 구하여 허용응력값을 구하고, 볼트 재질의 인장강도값으로 비교하여 안전율을 적용하면됩니다.

공식은 분포하중을 집중하중으로 고쳐 4/3x(M/RN) 이 식은 볼트 하나가 받는 최대 하중값이며, M은 분포하중을 집중하중으로 고쳤을때의 하중값과 볼트 체결부의 거리의 곱. 체결된 볼트 중심원의 반, N은 볼트의 수량.

시그마 = P/A , 여기서 P는 위에서 구한 볼트하나가 받는 최대 하중, A는 볼트 단면적. S=인장강도/시그마. 여기서 인장강도는 볼트의 재료에 대한 강도 값.(SS41=40kg/mm^2, STS304=53kg/mm^2, 특수합금강=120kg/mm^2)

일반적인 경우 S=1.5의 값을 가지나, 그림으로 보아 S=2.0이상이 되어야 함.

따라서, 상기의 식을 조합하면 미지수는 A. A=(파이x(볼트 안지름)^2)/4.

다시말하면 그림에서 보는 것과 같은 하중이 작용할 경우의 볼트 설계 시 상기의 계산식으로 볼때 미지수는 볼트 안지름.

이상입니다.

김상봉 2000-12-20 08:55

답변에 감사합니다.
한가지 덧붙혀 질문하고자 합니다.
단지 모멘트의 작용으로 계산해야 한다는 것입니까?
작용력은 어떻게 산정하지요?

그리고, 인장력과 전단력이 동시에 작용한다고 보고 각각의 힘을
구하는 방법은 없는지요...



김선영 2000-12-20 12:16


김상봉님의 글
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답변에 감사합니다.
한가지 덧붙혀 질문하고자 합니다.
단지 모멘트의 작용으로 계산해야 한다는 것입니까?
작용력은 어떻게 산정하지요?

그리고, 인장력과 전단력이 동시에 작용한다고 보고 각각의 힘을
구하는 방법은 없는지요...

----------------- [답 변] -------------------

단지 모멘트가 계산한다는 것이 아니라 님께서 첨부하신 그림에서 그렇다는 것이며 인장력이 추가로 있다면 같이 고려해야합니다.

작용력계산은 바로전 답변에 있구요...(이해가 어려우시면 구체적으로 다시 질문 바랍니다. 무엇을 모르고 있는지 모르기 때문입니다. 처음부터 세세히 답할 수는 없습니다.)

그리고 전단력은 일반적으로 고려하지 않습니다. 밀착면의 마찰력이 존재하기 때문에 전단력이 존재할 경우 이 전단력이 마찰력을 초과한다면 고려하지만 대부분 그런 경우는 극히 일부분입니다. 따라서 볼트를 전단력 전달을 위한 목적으로 사용하지 않는다면 고려할 필요는 없습니다.

감사합니다.







김선영 2000-12-20 03:22

김상봉님의 글
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많은 자료와 도움을 본 사이트에서 받고 있는 것에 대해
감사를 드리고 싶습니다.

다름이 아니오라, 첨부한 이미지 파일과 같은 시스템에서
볼트를 설계 하고자 하는데 어떻게 접근 해야 할 지모르겠습니다.
그리고, 제가 가정한 것이 타당한지도 궁금합니다.

그림에서 가감속도를 0.25정도로 수정하겠습니다.

전문가님의 조언을 부탁드립니다.

----------------- [답 변] -------------------

그림의 해상도가 좋지않아 약간의 오해가 있을 가능성이 있는데 틀린점이 있으면 지적 바랍니다.

그림을 이해한 것은 맨 아래부분을 기점으로 모든 구조물이 이동하는 것 같습니다.

흔이 재료역학에서 분포하중을 갖는 외팔보 형태가 될 것입니다.

그림상에서 수평으로 가감속이 존재하고 이를 분포하중으로 인식한것은 정확합니다.

볼트의 강도를 계산하기 위한 하중은 볼트를 기점으로 위의 분포하중만을 고려하면 될 것이고 문제는 얼마만한 사이즈를 택할 것이냐 하는 것이겠죠...

저 같은 경우 볼트가 체결된 단면은 볼트만 있다고 생각하고 계산합니다.
이부분의 모멘트를 구했으면 8개의 볼트 단면이 형성되고 최대응력이 볼트 인장강도의 25%가 작용하도록 볼트의 크기를 결정합니다.

사실 볼트를 제대로 결정할 수 있다면 굉장한 실력입니다. 현장 경험과 이론적인 지식이 뒷바침되어야 최적으로 설계가 가능한데 저는 그정도 실력까지는 되지 않습니다.

참고 바라며 다른 유능한 엔지니어가 더 좋은 답변을 해주시기 바랍니다.

늦은밤 창원에서 ...


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