그림과 같은 드럼에서 75Nㆍm의 토크가 작용하고 있는 경우, 레버 끝… | [승강기기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

드럼의 지름은 약 584mm이다.
그림에서 레버 왼쪽 끝의 힌지부터 브레이크 블록까지가 150mm, 블록에서 200N이 작용하는 레버 끝까지가 750mm이므로 힘의 팔은 150+750=900mm이고, 블록에 생기는 마찰력의 작용선은 레버 중심선에서 50mm 떨어져 있다.
드럼이 그림처럼 반시계 방향으로 돌면 접촉면의 마찰력이 힌지 쪽으로 작용해, 그 모멘트가 수직반력 N의 모멘트를 깎는 방향이 된다. 힌지에 대한 모멘트 평형은
$200 \times 900 = N \times 150 - 0.2N \times 50$
$180000 = 140N$ → $N = 1285.7\,\mathrm{N}$
마찰력은 $f = \mu N = 0.2 \times 1285.7 = 257.1\,\mathrm{N}$이다.
제동토크는 $T = f \times \dfrac{D}{2}$이고 $T = 75\,\mathrm{N \cdot m} = 75000\,\mathrm{N \cdot mm}$이므로
$D = \dfrac{2T}{f} = \dfrac{2 \times 75000}{257.1} \approx 583\,\mathrm{mm}$가 되어, 보기 중 584mm가 답이다.
마찰력의 편심 50mm를 빼먹고 $200 \times 900 = 150N$으로만 풀면 N=1200N, D≈625mm가 나와 답이 어긋나므로, 마찰력이 레버에 만드는 모멘트를 반드시 함께 세워야 한다.