그림과 같은 실리더에서 A측에서 3MPa의 압력으로 기름을 보낼 때 B… | [일반기계기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 17년 1회차
그림과 같은 실리더에서 A측에서 3MPa의 압력으로 기름을 보낼 때 B측 출구를 막으면 B측에 발생하는 압력 PB는 몇 MPa인가? (단, 실린더 안지름은 50mm, 로드 지름은 25mm이며, 로드에는 부하가 없는 것으로 가정한다.)
1
1.5
2
3.0
3
4.0
4
6.0
해설
로드가 관통한 B측은 유효 수압면적이 A측보다 작으므로 압력이 오히려 커져 PB = 4.0MPa가 된다.
그림에서 A측은 로드가 없는 헤드측(피스톤 전면적), B측은 로드가 빠져나가는 로드측(환상면적)이다. B 출구를 막고 로드에 부하가 없으면 피스톤에 걸리는 힘이 서로 평형이므로
PA·AA = PB·ABAA = (π/4)×50² = 1963.5mm²
AB = (π/4)×(50² − 25²) = (π/4)×1875 = 1472.6mm²
PB = 3 × 1963.5/1472.6 = 4.0MPa면적비가 50² : (50²−25²) = 2500 : 1875 = 4 : 3이므로 압력은 그 역수인 4/3배로 증압된다. 로드 지름이 안지름의 절반이라는 점만 보고 압력이 절반이 될 것으로 짐작하면 틀린다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.