๋ฒจํธ ๊ธธ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ฐ๋ฐฉํ ๋ฒจํธ ์ ๋(open belt drive)์์ ๋ ๊ฐ์ ํ๋ฆฌ(์๋ธ)๋ฅผ ๊ฐ์ ๋๋ ๋ฒจํธ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ตฌํด ์ค๋๋ค. ๋ ํ๋ฆฌ์ ์ง๋ฆ๊ณผ ๋ ์ถ ์ค์ฌ ์ฌ์ด์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ฒจํธ์ ๋๋ , ์ฆ ํ์ํ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ทผ์ฌ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค. ๋จ์๋ ์ธ์น, ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ, ์ผํฐ๋ฏธํฐ ๋ฑ ์ด๋ค ๊ธธ์ด ๋จ์๋ ์๊ด์์ผ๋ฉฐ, ์ธ ๊ฐ์ง ์ ๋ ฅ๊ฐ์ ๋ชจ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก ๋ฃ์ผ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก ๋์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ ํ๋ฆฌ ์ถ ์ฌ์ด์ ์ถ๊ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ(C), ํฐ ํ๋ฆฌ์ ์ง๋ฆ(D), ์์ ํ๋ฆฌ์ ์ง๋ฆ(d)์ ์ฐจ๋ก๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ณ์ฐ ๋ฒํผ์ ๋๋ฅด๋ฉด ํ์ํ ๋ฒจํธ ๊ธธ์ด๊ฐ ํ์๋ฉ๋๋ค. ๋ ํ๋ฆฌ์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ๊ฐ์ ๋จ์ํ ๊ตฌ์ฑ์ด๋ผ๋ฉด D์ d๊ฐ ๊ฐ์ ๊ฐ์ด ๋์ด ๋ง์ง๋ง ํญ์ 0์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
๋ฒจํธ ๊ธธ์ด๋ ๋ค์ ์์ผ๋ก ๊ทผ์ฌํฉ๋๋ค.
$$L = 2\,\text{C} + \frac{\pi}{2}\left(\text{D} + \text{d}\right) + \frac{\left(\text{D} - \text{d}\right)^{2}}{4\,\text{C}}$$
์ฒซ ๋ฒ์งธ ํญ \(2\text{C}\)๋ ๋ ํ๋ฆฌ ์ฌ์ด๋ฅผ ์ง์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ก์ง๋ฅด๋ ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค. ๋ ๋ฒ์งธ ํญ \(\frac{\pi}{2}(\text{D} + \text{d})\)๋ ๋ ํ๋ฆฌ์ ๊ณก๋ฉด์ ๊ฐ์ ๋๋ ํ๊ท ๊ธธ์ด๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค. ๋ง์ง๋ง ํญ์ ํ๋ฆฌ ์ง๋ฆ์ด ์๋ก ๋ฌ๋ผ ์๊ธฐ๋ ๊ฐ๋ ๋ณํ๋ฅผ ๋ณด์ ํ๋ ํญ์ผ๋ก, ์ถ๊ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋นํด ๋ ํ๋ฆฌ์ ํฌ๊ธฐ ์ฐจ์ด๊ฐ ํด์๋ก ์ด ๋ณด์ ๊ฐ๋ ์ปค์ง๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
\(\text{C} = 20\), \(\text{D} = 6\), \(\text{d} = 4\) ๋ผ๊ณ ํด ๋ด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด \(2\text{C} = 40\) ์ ๋๋ค. ๊ฐ์ด๋ฐ ํญ์ \(\frac{\pi}{2}(10) = 15.70796\) ์ด๊ณ , ๋ง์ง๋ง ํญ์ \(\frac{(6 - 4)^{2}}{4 \times 20} = \frac{4}{80} = 0.05\) ์ ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๋ชจ๋ ๋ํ๋ฉด $$L = 40 + 15.70796 + 0.05 = 55.758$$ ์ด ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ฒจํธ ๊ธธ์ด๋ ์ฝ 55.76 ๋จ์์ ๋๋ค.
์ค์ฉ์ ๊ถ์ฅ์ฌํญ
- ํญ์ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๊น์ด ํ์ค ๊ท๊ฒฉ์ผ๋ก ์ฌ๋ฆผํ์ญ์์ค. ๊ณต์์ ์ ํํ ์ด๋ก ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ฐ์ถํ์ง๋ง ์ฌ๊ณ ๋ฒจํธ๋ ์ ํด์ง ๊ท๊ฒฉ์ผ๋ก๋ง ์ ๊ณต๋ฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๋ ๊ธธ์ด๋ณด๋ค ์งง์ ๋ฒจํธ๋ฅผ ์ ํํ๋ฉด ๊ณผ๋ํ๊ฒ ๋์ด๋๊ฑฐ๋ ์ค์นํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ๊ฐ๊ฑฐ๋ ๋ ํฐ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๊น์ด ํ์ค ์ ํจ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ ํํ ๋ค์ ์ค์ฌ ๊ฑฐ๋ฆฌ ์กฐ์ ์ผ๋ก ์์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ณด์ํ์ญ์์ค.
- ์ค์ฌ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์ฅ๋ ฅ ์กฐ์ ๋ฐ ์กฐ์ ๋ฒ์๋ฅผ ์ค์ ํ์ญ์์ค. ๊ณ ์ ๋ ์ค์ฌ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ฌ๊ณ ๋ฒจํธ์ ์ ํํ ์ผ์นํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๋ ๊ฑฐ์ ์์ต๋๋ค. ์กฐ์ ๊ฐ๋ฅํ ๋ชจํฐ ๋ง์ดํธ ๋๋ ์ ํ ์ ์ ๊ณตํ์ฌ ์ค์ฌ ๊ฑฐ๋ฆฌ \(C\)๊ฐ ์์ชฝ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ์์ง์ผ ์ ์๋๋ก ํ์ญ์์ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฒจํธ๋ฅผ ํ๊ฑฐ์ด ์ํ๋ก ์ค์นํ๊ธฐ์ ์ถฉ๋ถํ ํ ์ ์คํต(์ค์ฌ ๋จ์ถ)๊ณผ ๋ฒจํธ๊ฐ ์์ฐฉ๋๊ณ ๋ง๋ชจ๋ ๋ ์ฌ์ฅ๋ ฅํ๊ธฐ์ ์ถฉ๋ถํ ํ ์ ์กฐ์ ๋ฒ์๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ญ์์ค. ๊ฒฝํ์ ๋ฒ์น์ผ๋ก ์ค์น๋ฅผ ์ํด ๋ฒจํธ ๊ธธ์ด์ ๋๋ต ๋ช ํผ์ผํธ ์ ๋์ ์์ง์์ ๋๋ผ์ด๋ธ ์ชฝ์ผ๋ก ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฅ๋ ฅ ์กฐ์ ์ ์ํด ๋น์ทํ ์์ ๋ฐ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ํ์ฉํ์ญ์์ค.
- ๊ธธ์ด๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ํ์ค์ ๋ง๋ ๋จ๋ฉด์ ์ ํํ์ญ์์ค. ๋ฌธ์(A, B, C)๋ ๋ฒจํธ์ ์ ๋ ฅ ์ฉ๋๊ณผ ํ์ํ ์ต์ ํ๋ฆฌ ์ง๋ฆ์ ์ ํฉ๋๋ค. ๋๋ฌด ์์ ๋จ๋ฉด์ ๊ณ ํ ํฌ์์ ์ฌ๋ฆฝ๋๊ณ ๊ณผ์ด๋๋ฉฐ ๋๋ฌด ํฐ ๋จ๋ฉด์ ๋น์ฉ ๋ญ๋น์ด๊ณ ์์ ์๋ธ ์ฃผ์๋ก ๊ตฌ๋ถ๋ฌ์ง์ง ์์ ์ ์์ต๋๋ค. ๋จ๋ฉด์ ์ ๋ฌ๋๋ ๋ง๋ ฅ๊ณผ RPM์ ๋ง์ถ๊ณ ์์ ํ๋ฆฌ๊ฐ ํด๋น ๋จ๋ฉด์ ๊ถ์ฅ๋๋ ์ต์ ์ง๋ฆ์ ๋ง์กฑํ๋์ง ํ์ธํ์ญ์์ค.
- ๋ฒจํธ๋ฅผ ์ ํํ ํ ๊ธฐํํ์ ํ์์ ๋ค์ ํ์ธํ์ญ์์ค. ํ์ค ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ ํํ ํ ๊ณต์์ ์ญ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ์ฌ ์ค์ ์ค์ฌ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ตฌํ๋ฉด ๋ชจํฐ๋ฅผ ์ ํํ ์ด๋์ ์ค์นํด์ผ ํ๋์ง ์ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์์ ํ๋ฆฌ์ ๊ฐ์ธ๋ ๊ฐ๋๊ฐ ์ ์ ํ์ง(์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฝ 120ยฐ ์ด์ ์ ์ง) ํ์ธํ์ฌ ์์ ์ ์ธ ๊ทธ๋ฆฝ์ ํ๋ณดํ์ญ์์ค.
์ด๊ฒ์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์์ง๋์ด๋ง ์ ๋ณด์ด๋ฉฐ ํน์ ์์ฉ ๋ถ์ผ์ ๋ํ ๋ฒจํธ ๋ฐ ๋๋ผ์ด๋ธ ์ ์กฐ์ ์ฒด์ ์ ํ ํ, ์๋น์ค ํฉํฐ ๋ฑ๊ธ ๋ฐ ์ค์น ์ฌ์์ ๋์ฒดํ์ง ์์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด ๊ฐ์ ์ ํํ๊ฐ์? ์ด ๊ณต์์ ๋๋ฆฌ ์ฐ์ด๋ ๊ณตํ์ ๊ทผ์ฌ์์ผ๋ก, ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ ๋ ์ฅ์น์์๋ ์ถฉ๋ถํ ์ ํํฉ๋๋ค. ๋ค๋ง ๋ ํ๋ฆฌ์ ํฌ๊ธฐ ์ฐจ์ด๊ฐ ๊ทน๋จ์ ์ผ๋ก ํฌ๊ฑฐ๋ ์ถ๊ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋งค์ฐ ์งง์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ ๋ฐํ ๊ธฐํํ์ (๊ฐ๋ฐฉํ ๋ฒจํธ) ๋ฐฉ์ ์์ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
๋ฐ์ง๋ฆ๊ณผ ์ง๋ฆ ์ค ์ด๋ ๊ฒ์ ๋ฃ๋์? D์ d์๋ ์ง๋ฆ์ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ณต์ ์์ฒด๊ฐ ์ด๋ฏธ ๋ณํ์ ๋ฐ์ํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
์ด๋ค ๋จ์๋ฅผ ์จ์ผ ํ๋์? ์ผ๊ด๋ ๊ธธ์ด ๋จ์๋ผ๋ฉด ๋ฌด์์ด๋ ์ข์ต๋๋ค. C, D, d๋ฅผ ๋ชจ๋ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ๋ก ๋์ต๋๋ค.