그림과 같은 단식 블록 브레이크를 사용하여 중량 W의 자연낙하를 방지하… | [7급 국가직 기계설계] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

브레이크 레버와 드럼의 모멘트 평형을 풀면 최대허용중량은 400 kgf이다.
드럼은 반시계 방향으로 돌려고 하므로 블록에 작용하는 마찰력은 힌지 쪽을 향하고, 힌지에 대한 모멘트 평형은
$F a + \mu N c = N b$
$N = \dfrac{F a}{b - \mu c} = \dfrac{40 \times 1{,}000}{110 - 0.2 \times 50} = 400\ \mathrm{kgf}$
제동력 $f = \mu N = 80\ \mathrm{kgf}$가 지름 750 mm 드럼에, 중량은 지름 150 mm 축에 걸리므로
$80 \times 375 = W \times 75 \Rightarrow W = 400\ \mathrm{kgf}$
$\dfrac{500}{3}$: 모멘트 평형으로 구한 400 kgf보다 작아 최대허용중량이 아니다.
$\dfrac{1{,}000}{3}$: 분모를 $b + \mu c = 120$으로 잡아 수직력을 작게 구한 값이다.
500: 모멘트 평형으로 구한 수직력 400 kgf를 넘는 제동력이 필요해 성립하지 않는다.