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스프링 상수가 200 [N/mm]인 접시 스프링 8개를 아래 그림과 같… | [9급 지방직 기계일반] 09년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 기계일반] 09년 1회차
스프링 상수가 200 [N/mm]인 접시 스프링 8개를 아래 그림과 같이 겹쳐 놓았다. 여기에 200 [N]의 압축력(F)을 가한다면 스프링의 전체 압축량 [mm]은?
문제 이미지
1
0.125
2
1.0
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2.0
4
8.0
해설

접시 스프링 8개는 같은 방향으로 2장씩 겹친 병렬 묶음 4조가 서로 엇갈려 쌓인 직렬 구조이므로, 전체 압축량은 2.0 mm이다.

같은 방향으로 겹친 2장은 병렬이라 묶음 하나의 상수는 k1=2×200=400 N/mmk_1=2\times200=400\ \mathrm{N/mm}이다.
4조가 직렬이므로 k=k14=4004=100 N/mmk=\dfrac{k_1}{4}=\dfrac{400}{4}=100\ \mathrm{N/mm}이다.
압축량은 δ=Fk=200100=2.0 mm\delta=\dfrac{F}{k}=\dfrac{200}{100}=2.0\ \mathrm{mm}이다.

  • 0.125 mm는 8장을 모두 병렬로 본 값(k=1600 N/mmk=1600\ \mathrm{N/mm})이다.
  • 1.0 mm는 스프링 1장만의 처짐으로, 직렬 적층을 반영하지 않았다.
  • 8.0 mm는 8장을 모두 직렬로 본 값(k=25 N/mmk=25\ \mathrm{N/mm})이다.

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