가공재료의 단면에 수직 방향으로 작용하는 하중은?
- 전단 하중
- 굽힘 하중
- 인장 하중
- 비틀림 하중
정답과 해설 보기
정답 ③ · 가공재료의 단면에 수직 방향으로 작용하는 하중은 인장 하중입니다. 재료의 축 방향, 즉 단면에 수직으로 당기는 방향의 힘이 작용할 때 발생하는 응력을 인장 응력이라고 하며, 이를 일으키는 하중이 인장 하중입니다.
단면에 수직으로 당기는 힘은 인장 하중이며, 평행한 힘은 전단 하중이다.
개념 한 쪽
컴퓨터응용선반기능사 제어용 기계요소 — 제동장치의 분류와 진동·충격 제어
제어용 기계요소는 운동 에너지를 흡수하거나 진동·충격을 줄여 기계의 움직임을 다스린다. 이 세트는 제동장치의 정의와 구조에 따른 분류, 에너지를 소멸시켜 진동 진폭을 줄이는 댐퍼, 큰 휨으로 충격을 완화하는 플렉시블 축을 묻는다. 선지 판단은 「분류 기준이 구조인가, 동력 전달 매체인가」와 「에너지를 저장하는가, 소멸시키는가」에서 갈린다.
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뜻
제동장치는 운동 에너지를 흡수하여 속도를 줄이거나 정지시키는 장치이며, 마찰 브레이크가 가장 널리 쓰인다. 이탈 방지 장치는 제동장치가 아니라 별도의 고정·안전 장치다. 작동부분의 구조에 따라 분류하면 블록 브레이크, 밴드 브레이크, 디스크 브레이크, 콘 브레이크 등이 된다. 유압 브레이크는 동력 전달 매체에 따른 분류이므로 구조 분류에는 들지 않는다. 분류 문제에서는 「구조」와 「전달 방식」이라는 두 기준을 섞어 놓는 것이 함정이다.
진동과 충격은 저장과 소멸이라는 두 방식으로 다스린다. 스프링은 탄성 에너지를 저장하는 요소이고, 댐퍼는 점성 저항 등을 이용해 기계적 에너지를 열에너지 등으로 소멸시켜 진동의 진폭을 감쇠시키는 장치다. 차음재는 소음을 차단하고, 로프는 인장재이므로 에너지를 소멸시키는 역할과는 다르다. 축 쪽에서는 플렉시블 축이 큰 휨을 허용해 축의 방향을 자유롭게 바꾸고 진동과 충격을 완화한다. 크랭크축·차축·직선축은 휨 허용이나 충격 완화가 주목적이 아니다.
예제
출제는 기준을 바꿔 끼우는 꼴이 많다. ① 제동장치 분류 — 블록·밴드·디스크·콘은 구조 분류이고, 유압은 동력 전달 방식 분류라 섞이면 오답이다. ② 진동 제어 — 스프링은 저장, 댐퍼는 소멸이며, 차음재·로프를 댐퍼로 적으면 틀린다. ③ 축의 기능 — 「큰 휨으로 방향 전환과 충격 완화」면 플렉시블 축이다. ④ 제동장치의 주기능 — 운동 에너지 흡수를 통한 감속·정지이며, 이탈 방지 장치는 별도 장치라고 구분해야 한다.
대표 기출 3문항
전동축에 큰 휨(deflection)을 주어서 축의 방향을 자유롭게 바꾸거나 충격을 완화시키기 위하여 사용하는 축은?
- 크랭크 축
- 플렉시블 축
- 차 축
- 직선 축
정답과 해설 보기
정답 ② · 큰 휨을 주어 축 방향을 자유롭게 바꾸거나 충격을 완화하는 데 쓰이는 축을 고르는 문제이다. 플렉시블 축은 여러 가닥의 강선을 꼬아 만든 유연한 축으로, 큰 휨이 가해져도 동력을 전달할 수 있어 방향을 자유롭게 바꿀 수 있다.
휨을 주어 방향 전환이나 충격 완화를 위해 사용하는 축은 플렉시블 축이다.
제동장치에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 제동장치는 기계 운동부의 이탈방지 기구이다.
- 제동장치에서 가장 널리 사용되고 있는 것은 마찰 브레이크이다.
- 용도는 일반기계, 자동차, 철도 차량 등에 널리 사용된다.
- 운전 중인 기계의 운동에너지를 흡수하여 운동 속도를 감소 및 정지시키는 장치이다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 제동장치에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 제동장치는 운전 중인 기계의 운동에너지를 흡수하여 속도를 감소시키거나 정지시키는 장치이며, 마찰 브레이크가 가장 널리 사용되고 일반 기계, 자동차, 철도 차량 등에 폭넓게 활용된다.
제동장치는 운동 에너지를 흡수하여 속도를 줄이거나 정지시키는 장치이며, 이탈 방지 장치는 별도의 안전 장치다.
자주 묻는 물음
- 제동장치는 무엇으로 분류하나요?
- 작동부분의 구조에 따라 블록·밴드·디스크·콘 브레이크 등으로 분류합니다. 유압 브레이크는 동력 전달 매체에 따른 분류이므로 구조 분류에 해당하지 않습니다.
- 스프링과 댐퍼의 역할은 어떻게 다른가요?
- 스프링은 탄성 에너지를 저장하는 요소이고, 댐퍼는 점성 저항 등으로 기계적 에너지를 열에너지 등으로 소멸시켜 진동의 진폭을 감쇠시키는 장치입니다. 차음재는 소음 차단, 로프는 인장재라 댐퍼와 다릅니다.
- 플렉시블 축은 어떤 경우에 쓰나요?
- 전동축에 큰 휨을 주어 축의 방향을 자유롭게 바꾸거나 충격을 완화시킬 때 사용합니다. 유연한 구조로 진동과 충격을 흡수해 기계적 연결에 적합합니다.
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