[공학나라] 기계 공학 기술정보

mm 규격 표준 너트 사이즈이다. 

Norminal hole diameter (구멍 호칭경)이 12 이면 우리가 흔히 말하는 M12 너트이다.

1st choice는 일반적으로 사용되는 크기이며 2nd choice는 특수한 경우에 사용된다.

coarse가 보통나사 fine이 세목나사이며 이에 따라 너트 사이즈가 바뀌지는 않는다.

Across flats (A/F)가 렌치나 스패너 공구 (호칭경) 사이즈를 고를때도 사용된다. 단 공구를 고를 때는 공구와 와셔가 국제 ISO 규격인지, 독일 DIN 규격인지, 일본 JIS 규격인지를 알아야 한다. ISO M12 너트의 경우 A/F가 18인 ISO 스패너 공구를 사야한다. 

출처

Nut (hardware) - Wikipedia

BS4320 Form A 의 도면상 평와셔 표준 사이즈이다. 즉 실제품은 공차를 가지고 있다.

Norminal screw size (스크류 호칭경)이 12 이면 우리가 흔히 말하는 M12 와셔이다.

1st choice 는 일반적으로 선택하는 크기이며 2nd choice는 특수한 경우에 사용된다.

coarse thread는 보통나사 fine thread는 세목나사이다. 대부분 보통 나사이건 세목나사이건 와셔 크기는 달라지지 않는다.

또한 일부 표준은 (예를 들어 JIS B 1256)

       grade A와 C의 크기 차이가 일부 차이가 나기도 하며

        grade A의 경우는 grade C에는 없는 표면 조도 규제도 한다.

        표면 조도는 크기가 커질수록 커진다 (거칠어진다).

        와셔에 챔퍼가 있는 경우도 있다.

        표준 크기외에도 작은 사이즈 와셔와 큰 크기의 와셔도 있다. 

출처 

Washer (hardware) - Wikipedia

hira_zagane_NBK_1.pdf

기체역학 공식 정리

음속 = Root of ( 비열비 x 기체 상수 x  온도)

gamma : 비열비 (specific heat ratio)

gc : SI 유닛에서는 1

R : 특정 기체 상수 (specific gas constant) 

T : 온도

음속의 기체의 종류와 온도에 따라 결정된다.

마하수 = 속도 / 음속

속도가 음속보다 크면 초음속, 작으면 아음속이다.

비열비는 기체 온도에 비례한다 -> M=1 인 음속에서 같은 기체라도 온도가 높으면 속도가 더 빠르다 (물론 T가 R에 곱해지는 효과도 있다).

특정 기체 상수는 보편기체상수를 몰 질량으로 나눈 값이므로 몰 질량이 작을수록 특정 기체 상수는 크다. -> 원자번호가 작을수록 (질소보다는 수소가 작다) 특정 기체 상수는 크다. -> M=1 인 음속에서 질소보다는 수소가 음속이 빠르다.

 *특정 기체 상수는 온도와 무관하다.

영향성이 가장 큰 것은 특정 기체 상수이며 기체의 종류에 따라 크게 바뀌게 된다.

정상 상태 (steady state) 에서의 

- 질량 보존의 법칙

질유량 변화 = 밀도 x  단면적 x 속도 = 일정

-  에너지 보존의 법칙

Q : 시스템으로 들어간 열량

W : 시스템이 한 일

delta E : 시스템의 총에너지 변화

관내 유동으로 표현하면

h :  엔탈피 (enthalpy)

gc : SI 유닛에서는 1 

q : 시스템으로 들어간 단위 질량당 열량

ws :  시스템으로 들어간 단위 질량당 일량

u : 내부 에너지

p : 압력

v : 단위질량당 부피, 비체적 (specific volume)

출처

Fundamentals of Gas Dynamics, R. D. Zucker.

볼트의 최대 조임 토크는 주어진 볼트를 조일 수 있는 최대 토크이다.

이 이상으로 조이면 볼트가 파단되거나 늘어날 수 있다.

얼마만큼 조여야 되는가

필요한 조임 토크는 다른 요인들 (예를들어 기밀을 유지하기 위한 필요 축력) 로 결정되지만 최대 조임 토크를 넘길수는 없다. 필요한 조임 토크가 최대 조임 토크 보다 크다면 볼트 직경이나 강도를 늘이거나 마찰력을 줄여야 한다.

필요한 조임토크가 별도로 언급되지 않으면 보통 최대 조임 토크로 조인다 (볼트가 허용하는 최대 한도로 조인다).

주어진 볼트의 최대 조임 토크 결정 변수

볼트의 최대 조임 토크는 아래 3가지로 결정된다.

- 호칭경

호칭경이 클수록 최대 조임 토크는 증가한다.

- 재질의 강도 

항복강도가 높을수록 최대 조임 토크는 증가한다.

- 도금 상태 

도금 상태는 마찰 계수를 결정한다. 마찰 계수가 작을수록 최대 조임 토크가 커진다 (토크 = 나사산 체결력 + 마찰력).

보통 코팅된 볼트가 마찰계수가 작다. 윤활제를 이용하여 마찰계수를 줄일 수도 있다.

- 나사산 종류

보통나사보다 세목나사가 조금 더 조일 수 있다. 그 증가양이 별로 크지 않고 범용성을 고려할 때 보통나사를 많이 사용한다.

최대 조임 토크

아래는 검정 볼트 (흑색 산화 피막 처리. 마찰계수 0.14) 된 볼트

Property class = 강도 등급

        강도를 숫자 X.Y 로 표기

         X의 의미 : 인장강도가 X00 MPa

         Y의 의미 : 항복강도가 X00 x Y0 % MPa 예) 4.6 이라하면 인장강도는 400 MPa항복강도는 400 x 60 % = 240 MPa 

coarse thread = 보통나사

fine thread = 세목나사

아래는 전기 아연 도금 (마찰계수 0.125) 된 볼트

Property class = 강도 등급

        강도를 숫자 X.Y 로 표기

         X의 의미 : 인장강도가 X00 MPa

         Y의 의미 : 항복강도가 X00 x Y0 % MPa 예) 4.6 이라하면 인장강도는 400 MPa항복강도는 400 x 60 % = 240 MPa 

coarse thread = 보통나사

fine thread = 세목나사

출처

https://www.fastenermart.com/files/metric_tighten_torques.pdf