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실린더에 적용된 사양이 다음과 같을 때 실린더의 전진 추력(N)은 얼마… | [설비보전산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[설비보전산업기사 필기] 20년 1회차
실린더에 적용된 사양이 다음과 같을 때 실린더의 전진 추력(N)은 얼마인가? (단, 배압은 작용하지 않는다.)
[사양]
  • 피스톤 직경 : 10cm
  • 공급 압력 : 1000kPa
  • 로드 직경 : 2cm
1
250π
2
500π
3
2500π
4
5000π
해설

전진(밀어내기) 행정에서는 압축공기가 피스톤 전면 전체에 작용하므로 로드 직경은 계산에 들어가지 않는다. 배압이 작용하지 않는다고 했으므로 추력은 공급 압력과 피스톤 단면적의 곱으로 바로 구한다.

피스톤 직경이 10 cm = 0.1 m이므로 단면적은 A=π4(0.1)2=2.5×10−3π m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.1)^{2}=2.5\times10^{-3}\pi\ \mathrm{m^{2}} 이고, 공급 압력은 1000 kPa = 106 Pa 이다. 따라서 F=P⋅A=106×2.5×10−3π=2500π NF = P \cdot A = 10^{6} \times 2.5\times10^{-3}\pi = 2500\pi\ \mathrm{N} (약 7854 N)이 된다.

주어진 로드 직경 2 cm는 후진 추력을 구할 때 쓰이는 값이다. 후진에서는 로드가 차지하는 면적만큼 수압 면적이 줄어 유효 면적이 π4(0.12−0.022)\dfrac{\pi}{4}\left(0.1^{2}-0.02^{2}\right) 로 작아지므로, 같은 압력에서도 전진보다 작은 힘밖에 낼 수 없다.

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