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1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차
다음과 같이 3개의 링크를 핀을 이용하여 연결하였다. 2000N의 하중 P가 작용할 경우 핀에 작용되는 전단응력은 약 몇 MPa 인가? (단, 핀의 지름은 1cm 이다.)
문제 이미지
1
12.73
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13.24
3
15.63
4
16.56
해설

핀에 작용하는 전단응력은 약 12.73 MPa이다.

그림은 가운데 링크를 P = 2000 N으로 위로 당기고 바깥쪽 두 링크가 이를 받치는 구조여서, 핀은 두 개의 단면에서 동시에 잘리는 복전단(2면 전단) 상태가 된다.

핀 한 단면의 면적은 지름 1 cm = 10 mm이므로 A=π4(10 mm)2=78.54 mm2A=\dfrac{\pi}{4}(10\,\mathrm{mm})^2=78.54\,\mathrm{mm^2} 이고, 전단면이 2개이므로 τ=P2A\tau=\dfrac{P}{2A} 이다.

대입하면 τ=20002×78.54=12.73 N/mm2=12.73 MPa\tau=\dfrac{2000}{2\times 78.54}=12.73\,\mathrm{N/mm^2}=12.73\,\mathrm{MPa} 이다. 단전단으로 잘못 보면 25.5 MPa가 되므로 전단면의 개수를 세는 것이 이 문항의 요점이다.

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