• 한국진공학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.155-163
• /
• 2001

진공 시스템 구축을 위해 플랜지를 체결하기 위해서는 다수의 나사가 필수적으로 사용된다. 나사의 접촉면에 발생하는 마찰력을 아는 것으로 가정하던 나사에 가해주는 토크와 발생하는 축력의 관계를 이론적으로 구하는 것은 쉽지만 실제로는 마찰이 미지의 나사 표면상태에 크게 의존하는 것이 문제다. 시판하는 나사들의 표면상태와 제원이 일정하지 않고 나사에 의해 발생하는 축력을 제대로 예상하지 못하면 최적의 축력으로 플랜지를 균일하게 조이기가 어렵다. 본 논문에서는 플랜지 체결시 가장 말이 사용하는 나사로서 국내에서 시판되고 있는 M8 스테인리스강제 육각 표준나사 중 몇 개를 임의로 선택하고 여러 가지 체결조건에서 토크와 축력과의 관계를 구하여 우리가 예상하는 값과 얼마나 차이가 나며 나사들 사이에 어느 정도나 편차가 있는지 조사했다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권11호
• /
• pp.1239-1243
• /
• 2014

탄소섬유 강화플라스틱은 비강도, 비강성이 크고, 높은 감쇠 특성과 중량감소 측면에서 우수한 특성을 나타낸다. 그러나 탄소섬유 강화플라스틱은 재료의 적층각 또는 적층 순서에 따라 기계적 특성 차이가 크다. 또한 인장과 굽힘과 같은 하중을 받을 때 금속과 달리 파괴 예측이 어렵다. 본 연구에서는 최근 실생활에 밀접한 휴대용 스마트기기에 CFRP 적용을 위한 외부 충격에 정형화, 최적화 설계방식을 제시하고자 한다. CFRP 를 적층각도별 기계적 특성을 얻고자 인장실험을 하였고, 각 적층각도별 체결 특성을 얻고자 판에 탭 가공 후 토크 측정기를 이용하여 풀림 토크와 체결토크를 측정하였다. 위 두 실험에 비교 분석하여 최적의 조건을 찾고자 한다. 인장실험에서 적층각이 Woven 시편에서 강도와 강성 값이 가장 우수하였다. 또한 복합재료에서는 기지와 적층배열 때문에 풀림방지 코팅나사의 효과를 보기 힘들다. [$0_8/+45_2/-45_2/90_8$]s 에서 체결력이 가장 우수했으나, 인장응력이 상대적으로 낮았다. 핸드폰에 적용을 위해 인장 특성과 체결력을 모두 충족하는 최적의 시편은 Woven 이다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.46-58
• /
• 2016

본 연구는 스프링클러설비용 소방용 합성수지배관에서 누수원인으로 예측되는 과도 조임에 따른 밸브 소켓 나사부의 영향을 분석하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 밸브소켓 체결토크가 $10{\sim}130N{\cdot}m$일 때 나사부에 걸리는 응력, 변형률, 변위, Von mises stress 및 수밀용 고무패킹에 걸리는 압축응력을 예측하였으며, 이를 검증하기 위하여 토크미터를 이용한 체결토크별 접속 나사산 수, 밸브소켓과 고무패킹의 변형상태 및 수격실험을 실시하여 적정한 체결토크 값과 고무패킹 압축응력 값을 연구하였다. 본 연구 결과가 소방용 합성수지배관 누수방지를 위한 관련 규격 또는 기술기준 개정에 필요한 자료로 활용될 수 있도록 기대한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권4호
• /
• pp.257-262
• /
• 2017

최근 스마트 폰, 스마트 와치 등과 같은 전자기기의 크기가 작아지면서, 그에 사용되는 체결 볼트의 크기 또한 작아지고 있다. 초소형 나사는 제품을 체결하는 데 있어 충분한 체결 토크나 풀림 방지효과를 갖지 못한다. 그래서 초소형 나사의 체결력과 풀림방지 효과를 유지 및 강화하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 초소형 나사의 풀림방지 효과를 강화하기 위해 나사의 머리 밑 면에 쎄레이션 형상을 추가하여 그 효과를 분석하였다. 쎄레이션 볼트는 풀림과정에서 피체결체 윗면을 변형시켜 풀림 방지 턱을 생성해 풀림을 방지하는 역할을 한다. 쎄레이션 개수와 체결 깊이를 변수로 하여 그 영향을 분석하고 풀림 방지 성능에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권2호통권45호
• /
• pp.143-150
• /
• 2000

마찰접합용 고장력 볼트 셋트의 관련 규격에서 허용하는 치수공차 범위 내에서 너트 구멍의 편심과 와셔 구멍 지름의 공차는 체결 시 편심에 의한 접촉면적의 결손을 초래하고 체결력의 산포를 유발하는 요인이 된다. 편평한 너트 자리면과 와셔의 접촉시 분포되는 압력의 비선형성을 고려하여 편평한 자리면 형상을 원호곡면으로 바꾸면 초기 선 접촉은 체결이 진행됨에 따라 면 접촉으로 발전한다. 원호 접촉면은 편심에 의한 접촉면적의 결손을 감소시켜 접촉상태가 양호해지므로 자리면 마찰토크(체결력) 안정화에 기여하게 된다. 유한요소법으로 너트와 와셔 접촉면의 압력을 구하고 나사면과 자리면의 마찰계수는 토크계수 A, B급이 포함되도록 조합하고 최대편심 시 토크계수를 계산하였다. 토크계수의 분포로부터 원호자리면의 적정 곡률반지름이 결정된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권4호
• /
• pp.243-248
• /
• 2012

연구 목적: 본 연구의 목적은 임플란트 지대주 연결에 사용되는 기성품 나사와 맞춤형 나사의 풀림 토크를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 세가지 임플란트 시스템에(Osstem, Astra, Zimmer) 대해 고정체와 지대주의 연결에 기성품 나사군(대조군)과 맞춤형 나사군(실험군)으로 총 6군(n = 6)으로 나누었다. 조임 토크조절은 디지털 토크 측정기를 이용하였으며 각 임플란트 제조사가 추천한 조임 토크 값을 적용하였다. 체결 10분 후 동일한 조임 토크를 다시 적용하고 5분 후에 풀림 토크력을 측정하였다. 이 과정을 10회 반복 측정하였다. 반복 하중 실험에서는 6개 군(n = 3)에 대해 체결 10분 후 2차 조임 토크를 적용하고 $30^{\circ}$ 경사로 50 N 하중으로 총 1,000,000번 반복 하중을 가하였다. 반복 하중 적용 이후 풀림 토크값을 측정하였다. 통계 방법으로는 10회 반복 측정에서 풀림 토크값의 차이를 비교하기 위해 repeated measures of ANOVA test (${\alpha}$=.05)를 사용하였고, 반복 하중 후 풀림 토크값의 차이를 비교하기 위해서 각 시스템별 Independant t-test로 통계 처리하였다. 결과: 모든 군에서 반복 횟수가 증가할수록 풀림 토크값이 유의성 있게 감소하는 것으로 나타났다(P<.05). 10회 반복 측정 실험에서는 세 종류의 임플란트에서 대조군(기성품나사)과 실험군(맞춤형 나사) 간에 풀림 토크값은 유의차가 없었다(P>.05). 반복 하중 실험에서 세가지 시스템에서 대조군과 실험군 간의 풀림 토크력은 유의한 차이가 없었다(P>.05). 결론: 반복 측정된 풀림력 검사와 반복 하중을 적용 후 풀림력 검사에서 맞춤형 나사와 기성품 나사의 풀림력은 유의한 차이가 없었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.94-98
• /
• 2012

정확한 토크 체결력을 제공하기 위하여 토크 측정기는 최소자승이 적용된 커브피팅 알고리즘을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 보정 최소자승 커브피팅 알고리즘은 토크 정밀 측정을 사용하는 다양한 산업분야에서 볼트와 너트에 향상된 체결력을 제공할 수 있다. 먼저, 제안한 알고리즘에 대한 수학적 모델을 소개하고, 제안한 알고리즘을 시뮬레이션하여 기존 알고리즘과 그 결과를 비교하였다. 보정된 최소자승 알고리즘은 기존의 토크 측정에 사용되었던 알고리즘보다 낮은 표준 오차 값을 보임으로써 제안한 보정된 최소자승 알고리즘의 성능의 정확성을 증명한다. 따라서, 본 알고리즘을 토크 계측에 적용함으로써 정밀 산업기계 및 전자부품 그리고 기타 항공기, 우주선등 나사의 조임 체결력이 적용되는 산업분야에 적용함으로써 비용 및 안전성 향상에 기여될 것을 예상한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권8호
• /
• pp.917-923
• /
• 2014

휴대폰과 같은 전자제품의 소형화로 체결 부품도 소형화가 요구된다. 초소형 볼트의 머리부분 두께 감소 요구에 따라 체결시 볼트 머리부 파손으로 충분한 체결력을 확보하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 볼트 깊이에 따른 체결 토크를 해석적으로 예측하여 비트 형상 설계에 활용하고자 한다. 볼트 머리부는 주로 전단 파손이 발생하기 때문에, 볼트용 선재의 전단 실험을 통하여 파손 기준을 설정하였다. 그리고, 설정된 전단파손 기준을 바탕으로 체결시 파손 형상과 최대 체결 토크를 예측하였다. 또한, 머리부에 성형되는 비트의 깊이에 따른 최대 체결토크을 예측하였다. 비트 깊이가 깊을수록 볼트 머리와 나사부의 경계에서 응력 집중으로 파손이 빨리 발생하고, 최대 체결 토크도 작아짐을 알 수 있었다.

• 한국공작기계학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.88-93
• /
• 2004

The main objective of the research is to Propose an algorithm that to estimate the screwing torque from parameters of DC motor current without using any stain gage and torque cell. The auto screw drive system is divided into two parts, one is the DC motor ind the other is mechanical part in which the friction torque and damping ratio are a function of rotational of spindle electro motive force constant. The torque is estimated from the friction torque. The research is concerned with applying the method to an auto screw drive and the advantages and limitations are also discussed in this paper.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권9호
• /
• pp.1043-1048
• /
• 2014

체결부품의 사이즈가 작아질수록 실제 접합부의 면적이 줄어들기 때문에 체결력은 감소한다. 이러한 체결부품의 체결력을 결정하는 요소는 소재(Material), 구조(Geometry), 마찰(Friction)이 있다. 본 연구에서는 체결부품의 사이즈가 줄어들면서 체결력을 향상시킬 수 있는 방법 중의 하나인 소재 변경에 대하여 연구하였다. SWCH18A 와 SUS XM7 을 적용하여 초소형 나사를 제작하였으며, 3 차원 치수 측정을 통하여 피치정밀도와 두께정밀도를 측정하였다. 비커스 경도 측정을 통하여 나사가 외부의 힘에 의해 변형에 대한 저항력을 분석하였다. 또한 파단토크 시험과 SEM 을 이용한 파단면 분석을 통해 파단특성을 분석한다.