일반기계기사 실기 - 기계설계 벨트 (평벨트)공식 정리

일반기계기사 실기 - 기계재료 벨트 (평벨트)공식 정리

평벨트, 평행걸기, 십자걸기, 접촉각, 벨트길이, 부가장력, 유효장력, 긴장측, 이완측, 두께 너비

 

*11년도부터 19년도까지 풀고 직접 정리했습니다.*

 

*공식정리입니다. 자세한 설명이 있는 글이 아닙니다.*

 

 

평벨트 공식정리입니다.

 

기어 사이가 멀어진 것이 벨트입니다.

대표적인 벨트로는, 엔진 측면에 들어가는 타이밍벨트가 있습니다.

 

https://kr.123rf.com/photo_16929289_%EC%97%94%EC%A7%84-%EB%B2%A8%ED%8A%B8.html

 

 

[벨트 형태]

 

 

기본적인 구조는 기어와 같습니다. 벨트에서는 기어가 풀리로 바뀝니다.

풀리와 풀리 사이를 벨트가 연결하고 있습니다.

 

1이 원동축에 달려있는 원동풀리, 2가 종동축에 달려있는 종동풀리입니다.

보통 원동풀리가 종동풀리보다 작습니다.

 

모터에서 동력을 받아, 풀리1이 돌아갑니다. 동시에 풀리2가 벨트에 의해 돌아갑니다.

 

 

 

 

 

 

측면에서 본 모습입니다.

이렇게 생겼습니다.

 

 

 

[평벨트]

 

1. 접촉각

 

 

평벨트에는 평행걸기와 십자걸기가 있습니다.

 

평행걸기는 말 그대로 벨트를 평행이 되게 거는 것이고,

십자걸기는 벨트를 중간에 교차하여 거는 것입니다.

 

 

 

ㄱ. 평행걸기  (12년1회, 13년2회, 14년2회, 17년4회)

 

 

보통 풀리1의 각도만 물어보는데, 어렵게 낼 때 풀리2의 각도도 물어봅니다.

 

 

 

ㄴ. 십자걸기 (18년4회)

 

 

십자걸기는 그림에 나온 것 처럼 풀리1과 풀리2의 각도가 같습니다.

 

 

 

2. 벨트길이

벨트길이는, 벨트에 감기는 총 길이입니다.

 

ㄱ. 평행걸기 (11년1회, 13년2회, 14년2회)

 

 

 

 

 

ㄴ. 십자걸기

 

 

 

 

 

3. 장력

 

 

회전하는 모습을 보면 느낌이 옵니다. 

이완측 장력은 조금 느슨한 느낌이 들고, 긴장측 장력은 팽팽합니다.

당연히 이완측 장력이 긴장측 장력보다 작은 값을 가집니다.

 

 

 

ㄱ. 전달 동력

- 유효장력과 전달동력 (12년1회, 13년2회, 15년1회)

 

 

전달동력 공식입니다. 동력의 단위는 [W]입니다.

보통 위의 식은 유효장력을 구할 때 사용하고, 많이 쓰지도 않습니다. 

 

-긴장측 장력과 전달동력 (11년1회, 12년2회, 13년2회, 14년2회, 17년4회, 18년4회)

 

 

이 식을 많이 사용합니다.

주황색으로 표시한 애가 Pe유효장력입니다.

Tt는 위에 표시했듯이 긴장측 장력이고, Tg는 부가장력입니다.

장력비는 뒤에 나옵니다.

 

 

 

ㄴ. 부가 장력

부가장력 먼저 보겠습니다.

 

 

추가로 발생하는 장력입니다.

속도가 10m/s보다 클 때 적용합니다.

 

 

부가장력은 질량X속도^2입니다.

하지만 문제에서는 친절하게 그냥 질량을 알려주지 않습니다. 

무게나, 밀도, 비중량을 알려줍니다. (cm단위로 줄 때도 있습니다.)

 

 

 

ㄷ. 긴장측 장력 (12년1회, 15년1회)

 

 

위에 적혀있는 년도는 단독으로 물어본 회차이고,

실제로는 전달동력 문제가 나온만큼 나옵니다.

뒤에 브레이크에서도 나오기 때문에 잘 알아야 합니다.

개인적으로는 제일 중요한 공식이라고 생각합니다.

 

 

 

ㄹ. 이완측 장력 (12년1회, 15년1회)

 

 

얘는 별로 물어보지는 않지만 뒤에 브레이크 단원에서 나오기 때문에 알아둡시다.

 

 

 

 

ㅁ. 유효 장력 (15년1회)

 

 

긴장측 장력에서 이완측 장력을 뺀 값입니다.

 

 

 

ㅂ. 벨트에 의해 축이 받는 최대 힘 (12년1회, 12년2회, 15년1회)

 

 

 

 

4. 장력비 (12년2회)

 

 

장력비입니다.

얘도 전달동력 구할 때 사용해야 하기 때문에 중요합니다. Rad으로 바뀌주는거 잊으시면 안됩니다.

긴장측 장력과, 이완측 장력을 나눈 값입니다. ->이거는 많이 안나옵니다.

 

 

5. 인장응력 (13년2회, 17년4회, 18년4회)

 

 

인장응력을 구하세요가 아니라, 벨트 폭을 구하세요 로 많이 나옵니다.

얘도 뒤에 브레이크에서 나오므로 잘 기억합시다.

 

6. 굽힘응력 (18년4회)

 

 

 

얘는 진짜 왜 나온지 모르겠네요

이론적인 설명도 없어서 당황스러운 공식입니다.

뭐 점수주기 싫은 문제로 나온것 같습니다.

K1은 벨트 굽힘에 대한 보정계수 입니다.