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1[7급 국가직 기계설계] 21년 1회차

그림과 같이 V홈이 파여진 로프 풀리에 로프가 V홈을 누르는 힘(P)이 680 N이고, 접촉면의 마찰계수가 0.2인 로프로 동력을 전달할 때, 로프의 회전력[N]은? (단, 계산에 필요한 삼각함수는 주어진 값을 적용한다)
 $\sin 30^\circ = 0.5$ 　 $\cos 30^\circ = 0.9$ 
 $\sin 60^\circ = 0.9$ 　 $\cos 60^\circ = 0.5$

해설

V홈의 등가 마찰계수를 적용하면 로프의 회전력은 200 N이다.
홈 각도 60°이므로 반각은 30°이고 등가 마찰계수는
 $\mu' = \dfrac{\mu}{\sin 30^\circ + \mu\cos 30^\circ} = \dfrac{0.2}{0.5 + 0.2 \times 0.9} = \dfrac{0.2}{0.68}$ 
 $F = \mu' P = \dfrac{0.2}{0.68} \times 680 = 200\ \mathrm{N}$ 
136: 평마찰계수 0.2를 그대로 곱한 값이다.
272: 분모의 마찰 항  $\mu\cos 30^\circ$ 를 빠뜨리고  $\sin 30^\circ$ 로만 나눈 값이다.
400: 등가 마찰계수 기준 회전력의 두 배로, 홈 양면 힘을 중복 계산한 값이다.

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