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V벨트의 회전 속도가 30m/s, 벨트의 단위 길이당 질량이 0.15k… | [기계설계산업기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[기계설계산업기사 필기] 19년 3회차
V벨트의 회전 속도가 30m/s, 벨트의 단위 길이당 질량이 0.15kg/m, 긴장측의 장력이 196N일 경우, 벨트의 회전력(유효장력)은 약 N인가? (단. 벨트의 장력비는 eμ′θ=4e^{\mu'\theta}=4 이다.)
1
20.21
2
34.84
3
45.75
4
56.55
해설

벨트의 회전력(유효장력)은 약 45.75 N이다.

속도가 빠르므로 먼저 원심력에 의한 부가장력을 구한다. Tc=mv2=0.15×302=135 NT_c = m v^2 = 0.15 \times 30^2 = 135\,\mathrm{N}

장력비가 eμ′θ=4e^{\mu'\theta}=4이므로 유효장력은 Pe=(Tt−Tc)eμ′θ−1eμ′θP_e = (T_t - T_c)\dfrac{e^{\mu'\theta}-1}{e^{\mu'\theta}} 로 계산한다.

대입하면 Pe=(196−135)×4−14=61×0.75=45.75 NP_e = (196-135)\times\dfrac{4-1}{4} = 61 \times 0.75 = 45.75\,\mathrm{N} 이다. 원심력 항 135 N을 빼지 않으면 147 N이라는 엉뚱한 값이 나오므로 고속 벨트에서는 반드시 반영해야 한다.

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