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cnc 밀링 가공 g코드 실습

[생산시스템개론] 가공 REPORT1. 개요- 알루미늄, 초경 합금공구 사용(지름 10)하는 밀링 가공을 하기.- 절삭깊이(depth of cut)은 2mm이고, 절삭속도는 60~120m/min, 절입양(feed) 0.1~0.2mm/rev 내에서 임의 설정한다. 위 두 가지 설정을 기반으로, 이송속도, 주축속도(spindle speed), MRR(material removal rate) 구하기.- 최대 feed rate는 500mm/min이다.- 자신의 이니셜 두 글자를 포함한 예상 shape 코드를 작성하고, 실제 가공하기.- 실제 가공과 비교하여 고찰하기.2. 가공조건(1) 절삭속도(cutting speed)절삭속도는 가공물이 단위시간에 공구의 인선을 통과하는 속도로 표시한다. 공작기계의 동력을 결정하는 요소로서 절삭저항과 절삭속도는 중요한 요소이다. 절삭속도를 구하는 식은 다음과 같다.v`=` pi `DN 여기서 v는 절삭속도(m/min). D는 밀링커터 지름(m), N은 주축 회전속도(rpm)이다.위 조건에서 절삭속도는 60~120m/min 내에서 임의 설정임으로 중간값인 90m/min으로 설정해주었다.(2) 절입량(feed)밀링에서 이송량(feed)은 날당 생성된 칩의 크기를 의미하며 이것은 프로그램 작성 시 테이블의 이송률(feed rate)로 입력된다.이때 이송량은 0.1~0.2mm/rev 내에서 임의 설정이므로 0.1mm/rev로 설정해주었다.(3) 주축 회전속도(spindle rotation speed)위 절삭속도의 식을 변형한 아래 식으로 정의되며,N`= {v} over {pi D}절삭속도는 임의로 지정한 값 v=90m/min. 공구의 지름 D=10mm를 각각 대입하면 주축회전속도 N은 2864rpm이다.(4) 이송속도이송량과 이송률(이송속도) 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.f _{r} =N`n _{t} `ff _{r}은 이송률(mm/min), N은 회전속도(rev/min).n _{t}는 밀링커터 날의 수,f는 이송량(mm/tooth)을 의미한다.n _{t} TIMES f는 밀링커터 날의 수TIMES 날 당 이송량이므로, 한 바퀴 회전한 만큼의 이송량이고, 위에서 임의로 정의한 0.1mm/rev를 대입하고, N은 위에서 구한 2864rpm을 대입해주면 이송속도f _{r}은 286.4mm/min이다. 이때 이송속도는 500mm/min 내의 값으로 조건을 만족한다.(5) 재료 제거율 MRR밀링 가공에서 MRR(material removal rate) 공식은 다음과 같다.MRR`=`wdf w는 width of cut(절삭폭), d는 depth of cut, v는 cutting speed이다. width of cut은 현재 밀링에서 공작물의 폭보다 공구의 폭이 더 좁으므로 공구의 폭인 10mm이다. 이송속도 f에는 286.4mm/min을 대입하고, depth of cut(절삭 깊이)는 조건에 맞게 2mm로 하였다. 그 결과 MRR은 5728mm ^{3} /min이다.3. G-code※ 코드 작성 시 주의할 점- 가로, 세로 70mm의 정사각형에서 절삭- 이니셜과 이니셜 사이에는 이어지지 않도록 함.- 두 글자 전부 원호보간이 들어가도록 함.- mm는 무조건 소수점을 적어주어야 함.(1) 예상 Shape우선 예상 가공 모양을 잡아주고, 각 움직임마다 해당하는 좌표를 생각해보았다.* 좌표① 원호보간 (28.5, 25.0) → (8.5, 25.0), R10② 직선보간 (8.5, 25.0) → (8.5, 45.0)③ 원호보간 (8.5, 45.0) → (28.5, 45.0), R10z축 띄우고 (28.5, 45.0) → (41.5, 55.0)④ 직선보간 (41.5, 55.0) → (41.5, 15.0)⑤ 직선보간 (41.5, 15.0) → (41.5, 25.0)⑥ 원호보간 (41.5, 25.0) → (61.5, 25.0), R10⑦ 직선보간 (61.5, 25.0) → (61.5, 15.0)(2) G-code다음으로. 해당하는 좌표에 맞게 G-code를 짜보았다.- depth of cut(절삭 깊이) 2mm- 이송속도f _{r} 286.4mm/min프로그래밍 코드의미G90 G01 Z20. F100.;절대좌표 지정, 장애물을 회피 및 이동을 위해 z축 이동,이송속도 100 mm/minG00 G90 X28.5 Y25. ;위치결정, 절대 좌표 (28.5, 25.0) 시작점.M03 S2864 F286.4;주축 정회전, 회전 속도 2864rpm, 이송속도 286.4 mm/minG01 Z-2.;직선 보간으로 z축 이동, 절삭 깊이 2mm만큼 절삭.G02 X8.5 Y25. R10. F286.4;시계방향 180도 회전해서 (8.5, 25.0)까지 원호 보간 / ① 절삭G01 Y45. ;y축 45.0까지 직선보간 / ② 절삭G02 X28.5 Y45. R10. ;시계방향 180도 회전해서 (28.5, 45.0)까지 원호 보간 / ③ 절삭G00 Z2. F100.;이동하기 위해 z축 도피X41.5 Y55. ;(41.5, 55.0)으로 이동G01 Z-2. F286.4 ;직선 보간으로 z축 이동, 절삭 깊이 2mm만큼 절삭.Y15. ;y축 15.0까지 직선 보간 / ④ 절삭Y25. ;y축 25.0까지 직선 보간 / ⑤ 절삭G02 X61.5 Y25. R10. ;시계방향 180도 회전해서 (61.5, 25.0)까지 원호 보간 / ⑥ 절삭G01 Y15. ;y축 15.0까지 직선 보간 / ⑦ 절삭G00 Z2. ;이동하기 위해 z축 도피M05 ;주축 정지X0. Y0. ;프로그램 종료 전 절대좌표계의 원점으로 이동- 주축의 분당 회전수 2864rpm4. 최종 형상과 고찰위와 같이 프로그래밍 코드를 작성했으나, 3번째 줄의 ‘M03 S2864 F286.4; ’이 가장 위에 위치시켜야 한다고 실제 가공 때 말씀을 해주셔서, 이 부분을 맨 위로 수정해주었다. 또 g-코드 입력 시에 ‘.(마침표)’를 ‘,(콤마)’로 타자하는데 실수를 해서 기계가 돌아가지 않는 것을 확인할 수 있었고, 코드 작성 시 마침표 하나하나 잘 검토를 해야겠다는 생각을 할 수 있었다. X, Y, Z의 값 역시, 입력할 때 원하는 mm 뒤에 ‘ .’를 써넣지 않으면mu m와 구분이 되지 않을 수 있으므로 그 점을 고려하여 코드를 신중하게 짜도록 해야겠다.위 사항들을 확인하고 수정시켜 실제 밀링 가공을 돌린 최종 형상은 아래의 그림과 같다.< 최종 shape > < 예상 shape >오른쪽 그림의 예상 shape와 실제 가공의 shape를 비교해 보았을 때, 원하는 형상이 잘 나온 것을 확인할 수 있었다.이번 밀링 가공을 해보면서 원호 보간과 직선 보간을 이용한 간단한 코드를 짜볼 수 있었다. 예상 shape를 그리고 좌표를 지정해서, 그 좌표에 맞게 코드를 짜는 것은 크게 어렵지는 않았으나 보조 기능의 M-코드에 있어서, 어떻게 G-코드와 조화롭게 짜야 하는지에 대해서는 어려움이 있었다.

공학/기술| 2020.12.27| 4페이지| 2,000원| 조회(480)

밀링가공, CNC, 생산시스템, G코드, cnc밀링. 생산시스템개론

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우리 주변(영화)의 수사적 텍스트와 내면적 텍스트 사례(기생충)

[내면의 수사학]과제1 : 우리 주변(영화)의 수사적 텍스트와 내면적 텍스트 사례※ 목차1. 텍스트의 선택2. 에서의 플롯과 서스펜스3. 의 아이러니4. 의 메타포5. 음악6. 수사적 화면7. 내면적 화면8. 인물과 배경에 따른 내면적 공간과 수사적 공간1. 텍스트의 선택우리 주변의 드라마, 영화, 현실 영역, 광고 등의 텍스트에서 최근 수업에서 배운 영화처럼 배웠던 이론을 바탕으로 영화 읽기를 해보고자, 최근에 개봉하였던 을 선택하였습니다.영화 읽기에 앞서, 봉준호 감독의 은 지금, 여기라는 시공간적 특성이 가장 중요하게 고려된 영화로, 주인공은 도저히 만날 일 없어 보이는 극과 극의 삶의 조건을 가진 ‘두 가족’이다. ‘어설픈 의도’와 ‘몇 번의 우연들’이 겹치며 예측불허의 상황으로 빠져드는 두 가족의 운명은 공생(共生)을 꿈꾸는 것 자체가 점차 공상(空想)이 되어가는 현대 사회의 자화상을 보여주는 영화이다.2. 에서의 플롯과 서스펜스내용의 전개에 있어서 플롯과 서스펜스에 영향을 주는 요소를 찾을 수 있었다.첫 번째는 선이다. 영화의 47분쯤 박 사장(이선균)은 선을 넘는 것을 싫어한다고 말을 했다.이 영화에서는 선을 중요시하는 것을 위의 화면 연출처럼 곳곳에서 확인할 수 있었다. 집안 대부분 소품이나 구성은 직각, 직선으로 이루어져 있다. 선이 중요하다고 생각하여, 이 직선, 직각으로 이루어진 선을 중심으로 영화를 관찰해보았다.영화 초반의 장면에서 전 가정부는 부잣집 사모님(조여정)을 깨우기 위해 유리창으로 만들어진 선을 넘고 있는 모습을 보여준다.과외선생을 맡기 위해 첫 수업을 하러 가는 기우(최우식) 역시 기둥으로 만들어진 선을 통과하고 있다.기정(박소담)이 목욕을 하면서 이 집에 침범한 것을 직선으로 가득한 공간에서 곡선으로 이루어진 물병을 통해 들어가고 있다는 느낌을 준다.위의 장면 외에도 박 사장(이선균)의 차 안에서, 앞 좌석과 뒷좌석 사이의 선을 기준으로 이야기를 하는 것 등 이러한 선을 침범하거나, 직선 사이에 곡선이 들어오는 것을 보면서 영화의 플롯을 진행하고, 분위기를 형성하며, 수사적인 장면을 만들어 내는 것을 확인할 수 있었다.두 번째는 그림이다. 부잣집의 아들 다송이의 그림인데 이 그림은 긴장감과 박진감을 주는 것에 많은 도움을 주었다고 생각한다.그림을 통해 영화의 전개에도 도움을 주었을뿐더러, 영화 내부에서 직접적으로 나오지는 않았지만, 지하에서 사람이 위로 올라오는 느낌을 표현한 그림으로 긴장감을 조성하는 서스펜스에 있어서 큰 역할을 했다고 생각한다.이 외에도 모스부호를 통해 근세(박명훈)와 다송(정현준), 기택(송강호), 기우(최우식) 순으로 영화의 처음부터 끝까지 자연스럽게 플롯을 유지하며 개연성 있게 쓰이는 것을 볼 수 있었다.3. 의 아이러니영화를 다 보고 가장 아이러니하다고 생각한 것은 수석이다. 수석이 집에 들어오면서 재물운과 환경운을 얻을 수 있었다. 기우(최우식)는 이러한 수석을 홍수가 나서 집이 물에 잠겨도 끝까지 챙겨오며 부잣집으로 가져왔는데, 영화 막바지에 자신이 가져온 수석에 의해 머리를 다치게 되었다.만약 수석을 부잣집으로 가져오지 않았더라면, 위험을 피할 수 있지 않았을까? 상상해보았으며, 수석으로 인해 이어지는 아이러니한 상황이라고 생각한다. 또한, 기우는 수석을 믿고 부잣집 안으로 가져온 것인데, “믿는 도끼에 발등 찍힌다.”라는 속담이 함께 생각났다.또한, 기택네 가족들이 박 사장네 거실 테이블 밑에 숨어있을 때 기우와 다혜가 연락한 내용을 잘 보면 아래와 같다.다혜 : 오빠 현재 사진 하나만기우 : 그건 안됨다혜 : 왜왜왜왜기우 : 우리 지금 함께 있음다혜 : 마음만 같이 있음 뭐해기우 : 몸도 함께 있음이 장면에서 기우는 자신의 위치를 밝혔으나 알아차리지 못하는 웃을 수도 울 수도 없는 상황이 있었다. 주고받은 이 연락에서 역시 사실을 말했으나, 쉬이 넘겨버리는 아이러니한 상황이라고 생각한다.4. 의 메타포영화에서 기택(송강호)의 아내는 자신들이 박 사장 가족에게는 바퀴벌레와 다를 게 없다는 듯이 말하는 장면을 볼 수 있었다. 이때 제목인 “기생충”이라는 단어와 연관 지어서 보았을 때, 자신들의 처지를 직접적으로 함축하여 표현하는 장치인 것을 알 수 있었다.5. 음악영화를 보면서 청각 영역의 음악 역시 빼놓을 수 없었는데, 파티가 일어날 때 감정이 점점 고조되는 듯한 오페라 음악이나, 현악기를 사용한 잔잔한 클래식을 많이 들을 수 있었다.이에 음악에도 분명 어떠한 의미가 있을 것으로 판단을 하여 조사를 하였다. 이 영화에 주로 쓰인 음악은 바로크 시대 음악으로, 절대왕정, 군주 귀족 등 표면적으로는 권력층에 편입되어 사회적 위치가 높아 보이나, 실질적으로는 하인에 가까운 이들의 사치스러운 생활을 담은 음악이다. 바로크 음악은 ‘대비’의 개념도 가지고 있다.이러한 정보를 알고, 영화를 다시 감상해보니 부잣집의 부유함과 반지하의 가난함이 더욱 대비되는 것을 느낄 수 있었으며, 가난과 무거운 음악이 합해져 더욱 가난에서 벗어날 수 없다는 느낌을 받았다.6. 수사적 화면영화에서 기택(송강호)가 부잣집의 운전기사로 들어가기 전, 대사와 함께 아래의 장면이 나온다.기우 : 그럼 우리 바로 진행하는 거야?기정 : 내가 그 집 벤치에 쓱 셋팅을 하기는 했거든.기우 : 그럼 바로 시작하는 거네~와 여기 진짜 상징적이다.아버지, 우리가 기사식당에서 밥을 먹고 있네요.하필이면.이 장면을 보고, 수사적이라는 생각이 들었다. 만약, 기우가 ‘상징적이다.’ 말만 하고 뒷배경의 기사 식당 글씨만 있었더라면, 내면적인 표현이라고 생각할 수 있었을 것이다. 하지만 마지막에 기사식당이라는 단어를 직접 사용함으로, 이어지는 다음 내용이 기택이 부잣집의 운전기사로 들어가리라는 것을 예상할 수 있게 해 줌으로 수사적인 화면으로 생각할 수 있었다.7. 내면적 화면1시간 23분경 기택(송강호)가 지하에 사는 근세(박명훈)에게 “당신 계획도 없지?”에 대답하는 장면이 있다. 근세는 “난 여기가 편해, 아예 여기서 태어난 것 같기도 하고, 결혼식도 여기서 한 것 같고, 국민연금은 해당 없고, 노후는 정으로 사는거지. 계속 살아도 돼?”라고 말하며 다양한 화면이 다음과 같이 전환된다.세 번째 화면을 자세히 살펴보면, 경찰직 총정리, 헌법, 법학개론 등 지식에 관련된 책들이 많이 쌓여있다. 이 장면을 보면서, 말로는 지하가 편하다 그냥 여기서 계속 살고 싶다고 하고 있지만, 저런 책이나 사진을 보면, 지하 방에서 나가서 경찰이나 법을 공부하여 잘살기 위해서, 나가기 위해서 노력한 흔적이며, 사실은 직장을 잡아 아내와 함께 행복하게 살고 싶은 것이 아닐까 하는 생각을 할 수 있었다. 그래서 말로는 표현 안 하고, 화면의 전환을 통해 내면적인 내용을 담고 있으므로 내면적인 화면이라고 생각을 한다.

인문/어학| 2020.12.17| 6페이지| 2,500원| 조회(130)

메타포, 아이러니, 내면의 수사학, 수사적 텍스트, 내면적 텍스트, 플롯과 서스펜..

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50리터 냉장고 설계 및 제작, 고찰

설계과제 보고서과제명50리터급 냉장고 설계 및 제작구성요소목표설정/기준1 리터 괴빙 제작 및 보관용 내부공간 50리터 규모 냉장고 설계 제작합성분석열침투량 결정, 내외부 열교환기 전열면적 도출, 냉매 주입량 결정제작Sus관, 구리관, Compressor, 단열재, 냉매, 진공펌프, 팬 등시험중간보고서, 최종제품 설명회 및 시연회, 설계보고서평가특정시간 경과 후 1리터 물의 얼음 생성량냉장고 내부 온도강하 이력특정시간 경과 후 저장얼음의 녹음 정도기타제한조건경제성재료비총액/5년 + 시간당소요전력량*전기료단가*24시간*365일안정성신뢰성외관성타 팀 결과물에 대한 peer review 결과 합산윤리성사회적영향기타총 재료비 50만원 이내 사용, 기타 창의적 아이디어를 이용하여 냉장고 설계1. 머리말2. 이론설계1) 냉동 사이클2) 압축기3) 응축기4) 모세관5) 증발기3. 제작과정 및 분석1) 제작 계획2) 분석3) 제작과정4) 음펨바 실험4. 최종설계1) 디자인 및 제품사양2) 제품성능 평가3) 경제성 평가5. 고찰목차1. 머리말인류가 냉장에 대한 필요성을 느끼고 사용한 것은 기원전 3000년 전 자연 냉장고에 대한 기록이 존재하듯 굉장히 오래된 일이다. 그러나 자연적 열 교환이라는 성질을 거슬러 인공적으로 저온체에서 열을 빼내는 기술은 1868년 액화 냉동기로부터 시작한다고 보여지고, 케이스와 압축기를 결합한 형태의 오늘과 같은 냉장고가 등장한 것은 1930년대로 불과 100년이 지나지 않았다. 이렇듯 인간은 굉장히 오래전부터 냉장고의 필요성을 느꼈음에도 불구하고 최근에서야 상용화된 형태의 냉장고가 등장한 것은 냉동기술이 냉매의 흐름과 상변화, 그에 따른 반응을 제어하는 고도의 기술을 요구하기 때문이며, 이러한 냉장기술이 정착된 이후로 이는 진보를 거듭하여 우리의 일상에서 쉽게 초저온의 세계를 느낄 수 있게 되었다.1. 머리말이번 졸업과제에서 우리 조는 4년간 배운 열적, 유체역학적 지식과 더불어 엔지니어의 기량을 동원해 소형 냉동고를 직접 설계하고 제작하여 실제 압축의 과정에서는 증발기에서 오는 고온 저압의 냉매에 압력을 가해 고온 고압으로 쉽게 응축이 되도록 해주고, 냉매를 순환하게 해준다. 다음으로 응축의 과정에서는 고온 고압의 냉매가 응축기를 통해 냉각되면서 저온 고압의 액체상태로 만들어준다. 팽창의 과정에서는 응축된 액체상태의 냉매가 증발기에서 쉽게 증발할 수 있도록 모세관에서 감압을 시켜주면서, 냉매의 순환량을 조절하는 역할을 한다. 마지막으로 증발의 과정에서 감압 된 냉매가 증발기의 관을 통과하면서 열에너지를 흡수해 주위를 냉각시키면서, 냉동 사이클은 이 4단계의 과정을 순환한다.우리는 냉동 사이클에 맞게 냉장고를 설계하기 위해, 외부온도와 내부온도를 다음 T-s 선도와 같이 가정하고 설계를 진행해주었다.2. 이론 설계 2) 압축기 설계2) 압축기 설계기본적인 냉동 사이클 구성에 있어서 압축기는 사이클의 시작이자 압력의 차이를 만들어내 냉매를 순환시키는 사이클의 심장과 같은 기능을 담당한다. 따라서 냉동 사이클의 설계는 원하는 상황의 설정과 실제 주변의 상황을 적절하게 조율하여 최적의 압축기를 선정하는 것으로부터 시작된다. 이번 졸업과제의 경우 TS22LHDG라는 소형 압축기를 제공받아 제작하게 되었으므로, 이 압축기에 대한 철저한 분석을 통하여 이어지는 사이클을 설계하고 최종적으로 효율성 높은 냉장고를 제작하고자 한다.(1) TS22LHDG 압축기에 대하여우선 우리가 제공받은 압축기의 제품명인 TS22LHDG는 압축기에 대한 많은 정보를 제공하고 있다.T : LG 왕복식 압축기의 고정 속도 압축기이다.S : small로 소형 압축기를 의미22 : 압축기의 토출량으로 모터의 1회전당 2.2cc의 체적유량을 가짐을 의미L : 사용 냉매의 종류, r134a를 뜻함H : AL wire 가 사용되었음을 뜻함D : 220V 60HZ 의 전력을 뜻함G : RSLR 운영 타입위의 간단한 시리얼 정보를 통하여 우리는 압축기의 형식 및 작동 방식, 사용되는 호환 냉매, 압축기의 토출량에 대한 대략적인 정보를 파악할 수 있 있는 영역권에서 최대한 실제 평가가 이루어질 환경과 유사한 환경을 배경으로 하여 설계하였으며 위에 제시된 카탈로그의 실험 환경 데이터가 실제 평가 환경과 유사하게 적용되며, 냉매의 순환에 있어 큰 영향을 끼치지 않을 것으로 생각하고 설계를 진행하였다.이에 따른 응축기 입구에서의 안정 영역 압력 값은 17.1kgf/cm^2이며 1682.8kpa 이다. 또한, 이때의 saturated vapor 온도는 60℃ 가 된다.이때, 냉동 사이클에 있어 응축기는 이론적으로 등압선도를 지나므로 우리는 실제로 발생할 오차를 우선 무시하고 설계를 진행하였다. 이에 따른 압축기 출구의 제원은 다음과 같다.T (out)= 1.35℃ h(out)= 293.19 kj/kgp（out)= 1682.8 kpaρ (out)= 78.99 kg/m^3③ 압축기의 체적 및 질량유량 산정압축기에서 매우 중요한 요소가 되는 토출량은 카탈로그에 주어진 2.2cc/rev 라는 값을 통해서 구할 수 있다. 압축기의 총토출량은 회전당 체적토출량 * 총 회전수가 되는데, 이때 우리에게 주어진 소형 압축기는 2극 모터를 사용하게 되며 진동수는 f=60hz 로 주어지므로 rpm= 60*120/2 로 주어져 3600rpm이 나온다. 여기에 회전당 토출량을 곱하고 60으로 나눠주면 3600*2.2/60 = 132cc/s, 이는 0.000132m^3/s 가 된다.따라서 압축기의 최종 체적유량은 0.000132m^3/s이며, 여기에 상황 및 냉매량에 따른 압축기 입구에서의 밀도를 곱해주면 압축기의 최종 질량 유량이 된다.④ 압축기의 효율성 평가위에 주어진 테이블은 제공받은 압축기의 카탈로그에 제시된 테이블이다. 사실 압축기의 효율은 테스팅 환경에 따라 변화하며 냉매의 봉입량과 사이클의 설계에 따라서도 변화할 것이다. 따라서 우리는 위의 테이블과 환경에 따른 수치들을 참고로 하여 압축기의 효율을 구하기로 했다.실제 우리가 설계한 사이클에서 고내로부터의 흡열량은 뒤쪽에 자세히 기재되어있으며 엔탈피의 차이로부터 67.831목표로 한다.하지만 또 다른 관점이 있다. 현재 한국의 전기 정책은 44KWH까지는 1100원대의 낮은 전기세를 유지한다는 것이다. 그렇다면 우리의 냉장고는 오히려 20KWH의 저소비가 아닌 44KWH를 풀로 소모하여 강력하게 얼음을 제조하는 냉장고가 되어야 하는 것이 아닐까? 이점에 대하여는 실제 냉장고를 만들어보며 적용하려고 한다.2. 이론 설계 3) 응축기 설계3) 응축기 설계2. 이론 설계 3) 응축기 설계위에서 압축기의 기능이 알려져 있기에, 응축기의 설계에서는 압축기에서 뿜어져 나온 냉매의 압력을 견딜 정도의 내경과 외경의 선택과 아울러, 압축기에서 뿜어져 나온 기체 상태 냉매를 응축기가 방열을 통해 액화시켜 액체상태로 만들 정도의 응축기 길이를 생각하는 것이 우선순위가 될 것이다. 우리는 응축기를 설계하기 위해 자연대류일 때와 강제대류일 때, 두 가지의 상황을 고려하여 응축기를 설계해 보았다.(1) 자연대류일 경우, 응축기의 길이 도출설계를 시작하기에 앞서, 우리에게 주어진 것과 가정을 정리해보았다.I. Known & 가정① 응축기 형태는 직경에 비해 길이가 긴 구불구불한 형태이다.② 공기; 외부온도 T=20도, 속도 v=0m/s③ 냉매 R134a : 질량 유량{dot{m}} `=7.0698"7" TIMES 10 ^{-4} kg/s#R` '' _{fi,R134a} =0.000176m ^{2} K/W`④ 성능계수 COP = 0.8809⑤ 응축기관의 재질 : Copper (soft cooper = pure cooper)⑥ Copper (soft cooper)의 yield strength :sigma _{y,copper} =40mpa응축기 입구응축기 출구`P _{2}1682.8 kpa`P _{3}1682.8 kpaT _{2}71.356CENTIGRADE T _{3}60CENTIGRADE``h _{2}293.19kJ/kg``h _{3}139.36kJ/kg``nu _{2}0.01266m ^{3} /kg`` nu _{3}9.498TIMES 10 ^{-4}m uctivity of the medium is constant(c7) the medium is copper tube which is immersed under the air(c8) the tube is long enough(c9) There is no pressure drop in the condenserIII. 관의 내경과 외경 고찰Known ⑤에 의하여, 관의 재질은 copper(soft copper)이다. 안전계수를 1.2로 잡고 보면 응축기는 기다란 thin-walled cylinder vessel로 모형화할 수 있으므로THEREFORE `10` LEQ {r} over {t} `=` {D _{i}} over {D _{o} -D _{i}}```` sigma _{cylinder,vessel,max} `=` sigma _{hoop.max} `=` {P _{max} D _{i}} over {2 TIMES ( {D _{o} -D _{i}} over {2} )`} =` {P _{max} D _{i}} over {D _{o} -D _{i} `} ` LEQ ` {sigma _{y,`copper}} over {1.2}⇒{D _{i}} over {D _{o} -D _{i}} LEQ {sigma _{y,copper}} over {1.2P _{max}} `=` {40mpa} over {1.2 TIMES (1682.8kpa)} `=`19.81한편, 모세관 외경의 길이와 모세관 사이의 이음 접합을 위해 응축기의 내경을 6mm로 잡았으나, 내경의 지름이 6mm가 되는 규격의 동관이 없으므로 내경의 지름 6.54mm를 가지고, 외경의 지름을 7.94mm를 가지는 동관이 안전계수에 충족하는지 확인을 해보자. (파이프의 두께= 0.7mm)⇒THEREFORE `10` LEQ ` {D _{i}} over {D _{o} -D _{i}} = {6.54} over {D _{o} -6.54} ` LEQ 19.81D _{o} -6.54` LEQ 0.654````and`` {6.54} over {16

공학/기술| 2020.12.16| 36페이지| 6,000원| 조회(445)

냉동사이클, 고찰, 성능평가, 제작 과정, 증발기 설계, 냉장고 설계과제, 응축기 ..

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기계공학실험 유체역학 부체의 안정성 실험

[기계공학실험] 유체역학 ? 부체의 안정성 실험1) 자료조사???????- 부력이란?부력은 물이나 공기 같은 유체에 뜨려고 하는 힘으로, 중력과 반대 방향인 힘이다. 힘의 크기는 유체 속에 있는 물체의 부피와 같은 부피를 가진 유체의 무게와 같다. 부력중심은 부체가 기울어져 있을 경우 복원력을 결정하는 중요한 요소이다.- 실제 선박의 복원력 상실로 인한 사고사례 및 원인, 해결방법조사사고사례로는 2018년 3월 6일에 전복한 제일호가 있다.제일호의 전복은 기상이 악화된 상황에서 갑판위에 둔 어획물을 원인으로, 30톤이 넘는 어획물을 갑판위에 실어 무게중심이 높아지고 선체 복원력이 작아졌다. 그런 와중에 높은 파도로 배 뒤편 갑판에 바닷물이 유입되었고, 어획물은 오른쪽으로 쏠리면서 선체 중심을 잃은 것으로 추정이 되었다.해결방법으로는 적재물(어획물)이 최대 적재한도를 넘지 않는 것이 안전하며, 좌우 비대칭으로 적재하게 되면 선체 중심이 중심선상에서 횡방향으로 이동하여 경사 모멘트가 생기기 때문에, 중량물을 최대한 대칭하도록 적재한다면 더 예방할 수 있을 것으로 생각된다. 또 무게 중심의 위치가 낮을수록 GM이 커져 중심의 위치를 낮추는 것이 효과적으로 최대한 아래쪽, 가운데에 적재하는 것이 좋다. 다른 방법으로는 평형수를 이용할 수 있다. 평형수란 무게중심을 맞추어 선박이 적당한 수면에서 복원력과 추진력을 확보해주는 역할을 하는 것이다. 적재물과 평형수로 균형을 맞추어 준다면 더더욱 사고를 예방할 수 있을 것이다.- 선박을 제외한 안정성 및 복원력이 적용되는 사례 조사항공기는 좌우 날개 작동을 통해 균형을 유지하기도 하지만, 화물칸에서 화물 컨테이너 위치를 조절하거나 금속뭉치를 배치하는 것과 같은 무게중심을 맞추는 작업을 해서 복원력을 높인다. 또 스포츠카는 회전구간에서 원심력으로 인해 전복되지 않는데, 이 이유는 차체무게를 아래쪽으로 실어 무게중심이 낮게 했기 때문에 급회전을 해도 원심력을 중력으로 버틸 수 있도록 해서 안정성과 복원력을 높였다.2) 실험데이터추의 높이 [mm]추의 수평변위당 각도[ °]15mm30mm45mmy₁=1052.504.757.00y₂=1653.005.50y₃=2253.506.50y₄=2854.258.00y?=3455.50이 실험을 통해 추의 높이가 높아지면 추가 중심에서 같은 거리에 떨어져있을 때 각도(d theta )는 점점 커지고, 추의 높이가 동일하고 추의 중심에서부터 거리를 증가시키면 부체의 무게 중심이 위로 올라가 불안정해져서 기울어지는 각도가 점점 더 커지는 것을 확인했다.실험값을 토대로 엑셀을 이용하여 그래프를 그리고 각각의 기울기(dx/d theta)를 추세선으로 나타내어 봤다. 그 결과 기울기는 y1에서 가장 작고, y4까지 점진적으로 증가하는 것을 볼 수 있었다. y5의 기울기 값은 결과가 한 개 밖에 없어서 구하지 못하였지만, y4보다 더 클 것이라는 느낌이 왔다. (그리고 이론상 x가 0일 때, 기울기는 0이기에 그 값으로 y5기울기를 구하였다.)이때 기울기(dx/d theta)가 크다는 것은 추의 높이(y)가 높아, 부체의 무게중심이 위로 이동했기 때문에 더 기울어지는 각도가 큰 불안정한 상태인 것 같다. 그래서 이때 기울기의 의미는 부체의 안정성을 나타내는 것이라고 짐작해보았다. 즉 기울기가 작을 수록 더 안정하다는 것이다. 이 기울기를 낮추기 위해서는 추의 높이를 낮게, 즉 무게중심을 밑에 둬야한다. 또한 같은 높이에 있을 때는 무게 중심을 중간에 잡아야 부체가 더욱 안정하다.측정값W _{전체}2760gomega _{추}388gG(무게중심)56mmD(폭)203mmL(길이)360mmrho _{물}1000kg/m ^{3}3) 이론적 계산(θ=0,교재129P식 참고)너비의 이차 모멘트2.51*10 ^{8} mm ^{4}침수체적2.76 TIMES 10 ^{6} mm ^{3}BM90.94mm폰툰의 침수깊이37.77mm중심의 깊이가 L,M가 mm일 때, CB18.89mmCM72.05mm- 너비의 이차 모멘트(교재 식9-8)I= {LD ^{3}} over {12} = {360*(203) ^{3}} over {12} =250'962'810mm ^{4} =2.51*10 ^{8} mm ^{4}- 침수체적V= {W} over {rho } = {2.760} over {1000} =2.76 TIMES 10 ^{-3} m ^{3} =2.76 TIMES 10 ^{6} mm ^{3}- BM{bar{BM~}} = {I} over {V} = {2.510 TIMES 10 ^{8}} over {2.760 TIMES 10 ^{6}} =90.94mm- 폰툰의 침수깊이{V} over {LD} = {2.760 TIMES 10 ^{6}} over {360 TIMES 203} =37.77mm- CB푼툰의 침수깊이/2=37.77/2=18.89mm- CMrm {bar{CM}} = rm {bar{BM}} - rm {bar{CB}} =90.94-18.89=72.05mm- 식 9.9를 이용하여 5가지의 무게추의 높이별 무게중심 계산하기식 9-9 :rm {bar{y}} `=` {y _{1} *w} over {W} +A`=`0.14y _{1} +A 우선omega /W=0.14로 일정하다.A 계산하기-y₁=105, G(무게중심)는 56mm이다.rm {bar{y}} `=``0.14y _{1} +A,56`=`0.14*105+A, A=41.3즉rm {bar{y}} `=``0.14y _{1} +`41.3높이[mm]10*************무게중심[mm]5664.472.881.289.64) 실험값을 이용한 계산추의 높이[mm]dx/dθ[mm/ ˚]dx/dθ[mm/rad]CG[mm]GM[mm]CM[mm]오차(%)y₁=1056.67382.162837.1253.5027990.6227925.77y₂=1656.00343.774645.5248.1284593.64845y₃=2255.00286.478953.9240.1070494.02704y₄=2854.00229.183162.3232.0856394.40563y?=3452.72155.844570.7221.8182392.53823- CG구하기수면에서 중심까지의 높이인 CG는` rm {bar{CG}} `= {bar{y}} `-` {bar{CB}} `= {bar{y}} ``-18.88 이고위의 식을 대입하면` rm {bar{CG}} `=0.141y _{1} +41.13-18.88=`0.14y _{1} +`22.42이다.- GM구하기GM은 교재의 식을 참고하면{bar{GM~}} = {w} over {W} TIMES ( {dx _{1}} over {d theta } )이다. 이 식을 사용할려면 °(도)를 라디안 단위로 변경해주어야 한다. 1㎭ = 1°(degree) ×이다.그래서{bar{GM~}} = {w} over {W} TIMES {dx _{1}} over {d theta } TIMES {180} over {pi } `로 적을 수 있다.(omega /W=0.14)- dx/dθ구하기{dx} over {d theta } [mm/°] =LEFT ( {d theta } over {dx} RIGHT ) ^{-1}= 그래프의 기울기- CM구하기CM = CG + GM- 오차구하기이론상 CM = BM ? CB = 72.05이다.실험값 y1일 때 CM의 길이는 90.62로 오차는 25.77%이다.우선 실험값이랑 이론값이랑 오차가 많이 발생하지만, 실험값을 기준으로 기울어진 각도가 없을 때(θ=0일 경우) 추의 높이의 한계값은 CG의 길이를 더 늘린 연장선으로 생각한다. 실험값에서 CG그래프의 식은 y=-8.51x+93.8672로 계산되는데(아래 그림) 이 그래프에서 0일때가 CG의 최대값이다. 즉 이 최대값인 한계점을 넘으면 무게 중심이 버티지 못한다는 것으로 생각된다. θ(x=0)일 때 한계점은 93.86mm이며, 그 이상으로 추를 매단다면 무게중심이 버티지 못하고 부체가 기울어 전복이 될 것이라고 생각한다.위 그래프는 CG그래프로 부양면과 무게중심 사이의 거리인 CG의 값이 작아질수록, 추의 높이는 낮아진다. 또한 축의 높이가 낮아진다는 것은 무게중심이 아래로 간다는 것으로 안정성이 더 높아진다는 것이다. 즉 CG의 값과 안정성은 반비례한다는 것을 알 수 있었다. 또CG =bar{y} - h 임으로 CG가 증가했다는 것은 무게중심bar{y}가 증가했다는 것이다.GM은 기울기가 커질수록 커지는 값을 가지고 있는데, 기울기가 크다는 것은 무게 중심이 아래에 있어 안정하다는 것이다. 반대로 GM이 계속 작아지는 경우에는 경심이 무게중심보다 아래에 가기 때문에, 부체는 전복이 될 수 있다. GM그래프에서는 CG그래프와 반대로 안정성과 비례한다는 것을 볼 수 있었다.CM의 그래프인데 여기서 오차가 가장 많이 발생해서 그래프가 불규칙적인 것을 볼 수 있다. 앞전에 높이 y5일 때 기울기를 계산할 때, 좌표가 한 개 뿐이어서 x=0일 때, 기울기는 0이라는 이론값을 이용하였는데 여기서 오차가 많이 줄어들어서 기울기가 2.72일 때 CM값이 갑자기 낮아진 것을 볼 수 있다. (다른 부분에서 오차가 큰 것) 이번실험에서는 오차가 많이 발생하여 CM의 그래프가 정확하게 나오지 않았는데 만약 제대로 실험 했다면, 기울기가 커질수록(=무게중심이 밑으로 갈수록) CM의 값은 차례로 줄어든다. CM이 작을수록 안정성이 높다는 것을 알 수 있다.5) 결론 및 고찰

공학/기술| 2020.12.16| 7페이지| 1,000원| 조회(181)

그래프, 부력, 결론 및 고찰, 이차 모멘트, 침수체적

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기계공학실험 기계공작측정 평가A+최고예요

[기계공학실험]실험명 : 기계공작측정1. 실험 목적각 실험장치의 눈금에 따라 치수를 읽을 수 있는 연속 측정방식의 길이 측정을 실험하고, 측정분해능과 측정방식에 따라 알아본다.2. 이론적 배경1) 아베의 원리와 아베 오프셋아베의 원리란 측정기를 이용하여 길이를 측정할 때, 오차를 최소로 줄이기 위한 것으로 콤페레이터의 원리라고도 한다.이때 오차를 최소화하기 위해서는 위 그림처럼, 물체의 길이를 기준이 되는 측도와 일직선상에 나란히 세워놓아야 한다.아베의 오프셋이란 측정하는 점과 기준선 사이의 거리이다. 아래그림에서 Abbe Offset으로,A _{0} `로 나타나 있다.아베의 오차는 Abbe Error =A _{0} ```tan theta 로 나타나는데, 정밀기계 설계 시 아베의 오차를 줄이기 위해 아베 오프셋을 0에 가깝게 설계해야한다.2) 아베의 원리와 준하는 측정기와 어긋나는 측정기 조사- 준하는 측정기: 외측 마이크로미터, 포인트 마이크로미터, 나사 마이크로미터, 단체형 내측 마이크로미터- 어긋나는 측정기: 버니어 캘리퍼스, 하이트 게이지3) 버니어 캘리퍼스의 분해능버니어 캘리퍼스에서 아들자 눈금은 어미자 눈금을 보다 세분해서 읽기 위한 눈금으로 어미자 (n-1)개의 눈금을 n 또는 n/2 등분하여 분해능을 얻어 낸다.보통으로 사용되는 표준형 버니어 캘리퍼스는 어미자(본척)의 1눈금은 1mm, 아들자(버니어)의 눈금은 19mm를 20등분하고 있으므로 아들자 1눈금은 19/20=0.95mm가 되므로, 어미자와 아들자의 한 눈금의 차이는 0.05mm이다.어미자의 눈금[mm]아들자의 눈금매김 방법분해능[mm]19mm를 10등분0.119mm를 10등분19mm를 20등분0.0539mm를 20등분49mm를 50등분0.02[교재 표2-1. 버니어 캘리퍼스의 분해능]3. 실험장치1) 버니어 캘리퍼스버니어 캘리퍼스(Vernier calipers)는 가위모양의 캘리퍼스와 눈금자를 조합한 것으로, 물체의 외경, 내경, 깊이 등을 0.05mm 정도의 정확도로 측정할 수 있는 기구이다. 어미자와 어미자를 따라 움직이는 아들자(varnier)로 이루어져 있는 캘리퍼스이며, 아들자 캘리퍼스라고도 한다.버니어 캘리퍼스를 읽는 방법은 다음과 같다. 어미자와 아들자의 0점이 접하는 곳을 확인하여 어미자를 읽은 후에, 아들자의 눈금과 어미자의 눈금이 일직선이 되는 값을 찾아서 아들자의 눈금수에 분해능을 곱한 값은 더한다.즉, 측정값 = 어미자의 눈금수 + (아들자의 눈금수 * 분해능) 이다.2) 마이크로 미터마이크로미터(micro-meter)는 버니어캘리퍼스나 하이트게이지와 달리 구조적으로 아베의 원리를 만족하는 정밀 측정기이다. 마이크로미터는 정밀 나사를 이용한 것으로 수나사가 암나사 속에서 1회전 할 때 나사축은 그 나사의 피치만큼 이동한다. 밑에 그림과 같이 마이크로미터의 앤빌은 프레임에 고정되어 있으며, 스핀들의 피치는 0.5mm정도로 정확하게 만들어진 정밀나사로 심블에 고정되어 있다. 심블의 원둘레를 50등분하여 분해능 0.01mm를 갖는다.측정방법은 측정하고자 하는 물건을 앤빌과 스핀들의 측정면 사이에 끼워 물리고 슬리브와 심블의 눈금을 읽어 치수를 측정한다. 이때 나사압력이 과도하게 작용하면 접촉압력이 측정값에 영향을 미치므로 마이크로미터에 달린 압력조절 래치스톱을 이용한다.측정값을 읽는 방법은 우선 슬리브의 눈금을 읽고, 심블의 눈금과 기준선이 만나는 심블의 눈금을 읽어 슬리브의 측정값에 더해주면 된다.즉, 측정값 = 슬리브의 눈금 + 심블의 눈금 이다. 분해능은 0.01mm이지만 숙련자는 0.001mm까지 눈금을 읽을 수 있다.그 밖에 마이크로미터의 종류에는 내측 마이크로미터, 수나사의 유효지름 측정에 사용되는 나사 마이크로미터, 기어의 이두께 측정에 사용되는 디스크 마이크로미터, 탭과 리머 등의 바깥지름과 유효지름 측정에 사용되는 V-엔빌 마이크로미터 등이 있다.3) 하이트 게이지하이트 게이지(Height gage)는 슬라이더에 버니어눈금이 있어 버니어 높이 게이지라고도 불린다. 하이트 게이지는 금형, 기계부품, 지그 등의 복잡한 형상의 부품을 정반위에 올리고, 정반표면(0급의 경우 1600x1000mm에서 10mu m이내의 평면도 오차를 가짐)을 기준으로 높이를 측정하거나 스크라이버 끝으로 금긋기 작업 등도 수행한다.하이트 게이지는 스케일, 베이스, 직각자 등으로 이루어져 있고 버니어 켈리퍼스와 같은 방식으로 치수를 읽는다. 최근에는 다이얼 및 디지털식 하이트 게이지도 있다. 아베오차의 영향과 기둥의 휨에 의한 진직도 영향 때문에 하이트 게이지 역시 0.1-0.02mm 내의 정밀도 수준 요구 측정에 사용된다.

공학/기술| 2020.12.16| 8페이지| 1,000원| 조회(503)

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