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1[9급 국가직 기계설계] 18년 1회차

스프링지수가 10이고 소선의 지름이 2 [mm]인 압축 코일스프링에서 하중이 70 [kgf]에서 50 [kgf]로 감소할 때 처짐의 변화가 50 [mm]가 되는 스프링의 유효감김수는? (단, 전단탄성계수는 8 × 10³ [kgf/mm²]이다)

해설

스프링의 유효감김수는 5이다.
스프링지수  $C=\dfrac{D}{d}=10$  이므로 평균지름은  $D=20\,\mathrm{mm}$  이고, 처짐의 변화는 하중 변화량  $\Delta P=70-50=20\,\mathrm{kgf}$  에 비례한다.
 $\Delta\delta=\dfrac{8n\,\Delta P\,D^3}{Gd^4}$ 
 $n=\dfrac{\Delta\delta\,Gd^4}{8\,\Delta P\,D^3}=\dfrac{50\times8\times10^3\times2^4}{8\times20\times20^3}=5$

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