그림과 같은 내부확장식 드럼 브레이크로 363 [N-m]의 토크를 제동… | [9급 지방직 기계설계] 11년 1회차 기출문제 상세 페이지

두 슈의 핀 모멘트 평형으로 수직력을 구해 제동토크에 맞추면 F = 4 kN 이다.
드럼이 시계방향으로 돌므로 오른쪽 슈는 마찰력이 슈를 드럼에 더 밀어붙이는 자기작동(리딩) 슈, 왼쪽 슈는 반대로 밀어내는 슈가 된다. 하단 핀에 대한 모멘트 평형은 다음과 같다.
$Q_1=\dfrac{aF}{b-\mu c}=\dfrac{110F}{55-15}=2.75F$
$Q_2=\dfrac{aF}{b+\mu c}=\dfrac{110F}{55+15}\approx 1.571F$
제동토크는 두 슈의 마찰력 합에 드럼 반지름을 곱한 값이다.
$T=\mu(Q_1+Q_2)\dfrac{D}{2}=0.3\times 4.321F\times 0.07\,\mathrm{m}=0.09075F$
$F=\dfrac{363}{0.09075}=4000\,\mathrm{N}=4\,\mathrm{kN}$
1 kN 이나 2 kN 은 제동토크가 각각 약 91 N·m, 182 N·m 로 363 N·m 를 제동하지 못한다.
3 kN 이면 제동토크가 약 272 N·m 에 그쳐 363 N·m 에 못 미치므로 최소 힘이 될 수 없다.