• 

  기계공작실험 | 열처리 TIP  1. 기계공작법과 재료공학에서 이론적으로만 이해했던 철강재의 상변화와 기계적 성질의 변화를 실제적으로 확인한다. 2. 직접 금속을 열처리해보면서 변하는 기계적성질과 조직의 변화를 측정하고 관찰한다.  철 탄소 상태도상태도에 대하여 이번 실습에서 열처리 온도를 이 상태도를 이용해 찾아볼 수 있다. 가로축은 탄소량을, 세로축은 온도를 나타낸다. 우리가 사용하는 S45C의 경우 0.4에서 0.5%의 탄소를 함유하고 있다. 이 탄소량의 차이에 의해 예상했던 열처리 온도가 다를 수 있다. 탄소량이 증가하면 열처리온도는 낮아지고, 반대로 탄소량이 감소하면 열처리온도가 높아진다. 공식적으로 펄라이트의 탄소량은 0.9%이므로 이 탄소량의 절반정도를 S45C의 탄소량으로 가정하고 A3변태선과 만나게 하면 y축으.. Engineering/기계공학 2024. 11. 11.

• 

  기계공작실험 | 연마방법, 시편의 열처리, 경도측정 및 금속현미경 관찰 실험 방법1. 시편연마(specimen grinding)1) 에멀리 페이퍼(emerry paper) 600번에서 시작하여 1200번까지 단계적으로 연마작업을 한다.2)  에멀리 페이퍼 600번을 유리판 위에 놓는다.3)  연마지에서 한 방향으로 균일한 힘을 시편에 주면서 연마한다.4)  한 방향으로 600번 에멀리 페이퍼에 의한 scratch만 시편 표면에 보일 때까지 계속 연마한다.5)  다음번 연마지를 놓고 600번 scratch와 직각방향ㄴ이 되도록 앞의 방법과 같이 연마한다.6)  위와 같은 방법으로 800, 1000, 1200번까지 연마한다. 2. 경도측정 1)  Rockwell 경도기를 이용하여 경도를 측정한다.2)  시편의 경도에 따라 하중 및 누르개를 결정한다.(열처리 된 시편 : C sc.. Engineering/기계공학 2024. 10. 24.

• 

  기계공학실험 | 열전도도 측정 TIP 열전도도 실험장치를 이용하여 정상상태의 열전달로부터 sus 304 시편의 열전도도를 측정 전도 연속체내에 온도구배가 있게 되면 열은 그 구성물질의 시각적 이동 없이 흐를 수 있다. 이러한 종류의 열흐름을 전도라 한다. 또는 전자의 이동에 의하여 온도가 높은 영역으로부터 낮은 영역으로 에너지 이송되는 열흐름 메커니즘이다. 따라서 전기적으로 양도체인 금속은 또한 열적으로 양도체가 된다. 금속 고체 내에서 열전도는 구속되지 않는 전자의 운동에 기인하고 열전도도와 전기전도도가 거의 일치한다. 불양 전기 전도체인 고체나 대부분의 액체에 있어서 열전도는 온도구배에 따른 개개 분자의 운동량 전달에 기인된다. 열은 고온영역으로부터 저온영역까지 확산된다. 전도의 흔한 예로는 포벽 또는 관벽과 같이 불투명한 고체에.. Engineering/기계공학 2023. 12. 22.

• 

  기계공학실험 | 풍동 실험 TIP 1. 외부 유동(풍동) 실험은 유체 중에 잠겨 있는 물체 둘레에서의 유동 양식 (익형, 실린더, 구 또는 평판 등을 지나는 유동), 물체에 작용하는 양력과 항력 ( 운동에 대한 저항), 그리고 유체가 물체의 둘레를 지날 때 그 속에서 발생하는 점성작용의 양식을 알아보고자 하는 실험이다. 2. 예를 들어 비행기, 자동차 등이 움직일 때, 정적 지지물이 받는 저항 (건물이나 다리 등)은 공기로부터 직접적인 저항을 받게 된다. 실험 배경 건축물의 내풍 설계는 지금까지 내진 설계의 그늘에 가려 일부 건축물을 제외하고 설계자에게 거의 관심을 끌지 못했다. 그러나 최근 초고층 건물, 공항 관제탑, 관광타워 등 강도상의 안전성 확보는 물론, 거주성이라든지 사용성 등이 그 가치를 좌우하는 건축물이 급속하게 증가.. Engineering/기계공학 2023. 12. 4.

• 

  기계공학실험 | Osilloscope를 이용한 전압, 주파수, 위상측정 TIP 1. 오실로스코우프를 교류전압계로 사용하기 위하여 눈금을 조정한다. 2. 오실로스코우프를 이용하여 파형의 진폭을 측정한다. 3. 오실로스코우프를 이용하여 직류전압을 측정한다. 실험 요약 본 실험에서는 ‘옴의 법칙’을 통한 저항과 전압과의 관계, 올바른 브레드 보드 사용법, 인덕터의 중요성에 대해 여러 시행착오를 겪으면서 새로운 사실들을 알게 되었다. ‘브레드 보드’에서 부품과 부품 사이에 단락된 부분에서는 반드시 연결선을 이용하여야 오실로스코프를 통해 파형을 확인할 수 있다. 그렇게 하지 않았을 경우 채널2의 파형이 나타나지 않는 현상이 발생했다. 그리고 브레드 보드 왼쪽에 전원연결선만 전류가 통하는 세로줄은 오른쪽 가로줄과는 독립된 부분이라는 사실을 알게 되었다. 또한 부품이 꽂힌 동일 선상에 .. Engineering/기계공학 2023. 11. 24.

• 

  기계공학실험 | 수동형 신호 조화 회로 실험 TIP 정밀 계측이나 시스템 제어를 위해서는 측정된 신호의 상태를 개선하는 신호 조화 기능이 필요. 본 실험에서는 수동 소자만을 사용하여 구성 가능한 High Pass Filter (혹은 미분기)와 Low Pass Filter (혹은 적분기)의 기본적인 원리를 이해하고, 회로 구성을 통해 각 필터의 특성을 직접 경험한다. 또한, 본 실험에 사용되는 주요 기기들의 사용법을 익힌다. 키르히호프 법칙 1. 키르히호프 제 1법칙(전류 법칙) 접합점법칙 또는 전류법칙이라고 한다. 회로 내의 어느 점을 취해도 그곳에 흘러들어오거나(+) 흘러나가는(-) 전류를 음양의 부호를 붙여 구별하면, 들어오고 나가는 전류의 총계는 0이 된다. 즉, 전류가 흐르는 길에서 들어오는 전류와 나가는 전류의 합이 같다. 제1법칙은 전하.. Engineering/기계공학 2023. 7. 12.

• 

  기계공학실험 | SI엔진의 정적연소에서 부연소실 노즐직경에 따른 엔진성능평가 서 론 현재 환경오염이 사회적 문제로 인식되고 있다. 이러한 상황에 맞춰 오염물질을 배출하는 내연기관에 대해 배출오염물질을 규제하고 있다. 연료의 연소를 이용하는 내연기관의 배출물의 줄이는 방법으로 현재 연소를 지배하는 주요인자인 1) 연료의 당량비, 2) 연소실내의 압력/온도, 3) 화염의 전파속도, 4) 화염의 형상을 조절하고 있다. 본 실험은 부연소실의 개념을 이용하여 부연소실 노즐의 직경에 따른 연소 지배인자들의 영향을 분석하여 SI기관의 효율/성능을 향상시킬수 있는 부연소실 노즐 직경을 선정하는 것을 목표로 한다. 내연기관의 연소를 지배하는 인자들을 확인하여 인자들의 영향에 따른 내연기관의 성능을 가시화장치와 이론적 수식을 이용해서 연소성능의 영향을 예상한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 예.. Engineering/기계공학 2023. 5. 15.

• 

  기계공학실험 | 압력 계측 TIP 1. Fitting 실습을 통해 만든 구조물에 압력센서와 압력게이지를 장착하여 압력을 계측하며, leak 테스트를 수행한다. 2. 또한 특정부분에 연선으로 온도를 가열하여 압력 변화를 확인한다. 3. 이상기체 상태 방정식, 보일의 법칙, 사를의 법칙을 이용하여 수식으로 예측하여 본다. PV=NRT 보일의 법칙 용기 속에 넣어 둔 기체분자는 모든 방향으로 활발한 운동을 하고 있기 때문에 용기벽에 충돌하여 힘을 주는데, 이처럼 충돌에 의하여 용기벽의 단위 넓이에 작용하는 힘을 그 기체의 압력 이라고 한다. 외부에서 힘을 가해 기체의 부피를 감소시키면, 기체의 밀도가 증가하여 충돌횟수도 증가하므로 기체의 압력은 증가한다. 반대로 부피가 늘어나면 압력은 감소한다. 실험 방법 1. 실험 조건 1) Fitt.. Engineering/기계공학 2023. 4. 19.

• 

  기계공학실험 | 풍동 실험 TIP 1. 풍력터빈에는 매우 많은 종류가 있지만 각종 풍력터빈의 성능을 평가할 경우 일반성이 있는 무 차원 성능 계수에 의해서 성능을 나타내는 것이 편리하다. 2. 풍력터빈의 성능평가에 이용되는 성능계수에는 파워계수, 토크계수, 추력계수, 주속비(TSR), 솔리디티 등이 있는데 그 중 대표적인 2가지 계수로 파워계수와 주속비의 관계를 이해하는 풍동 실험이다. 풍동(wind tunnel) 풍동은 공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속 에 있는 물체의 운동 등을 조사하기 위해 인공적으로 공기가 흐르도록 만든 장치이다. 항공기용의 경우, 실물과 비슷한 모형이나 실물을 이용하여 비행기가 받는 공기력, 모멘트 등을 실험적으로 측정한다. 보통의 풍동에서는 기류를 순환시켜서 연속적인 .. Engineering/기계공학 2023. 3. 28.

• 

  기계공학실험 | 로크웰 경도 TIP 1. 로크웰 경도기 라는 경도 측정 도구의 기능, 원리, 사용법을 실험해 봄으로써 추후 각종 재료의 경도 값을 측정하여 어떤 물질인지 알아 낼 수 있는 능력을 기른다. 2. 경도측정을 통한 결과를 통해 기존 재료의 경도표 등을 바탕으로 임의의 시편이 어떤 물질인지 추측해 볼 수 있다. 실험 개요 재료의 성질을 이용해 임의의 시편이 어떤 물질인지 추측해보기 위해서는 강도와 경도 등의 성질을 이용 할 수 있다. 물체의 경도는 기계적 성질을 알아내는 가장 간단한 방법으로 재료 시험에 있어서 중요한 역할을 한다. 그 중 경도는 로크웰 경도기를 이용하여 협소한 공간에서도 비교적 간단한 방법으로 수치를 측정 할 수 있어서 실험하기에 적합하다. 강도와 경도의 차이 1. 강도 : 재료의 센 정도. 재료에 충격을.. Engineering/기계공학 2023. 3. 27.

• 

  기계공학실험 | 변형률 측정 TIP 알루미늄 시편(Al6061)에 Strain gage와 터미널을 부착한 후, 전선을 납땜하여 Portable Strain Indicator에 연결한 뒤 하중 변화에 따른 변형률을 측정한다. 실제 측정한 변형률을 토대로 응력을 계산하고 이론적 계산값과 비교하여 분석하는 실험이다. Strain gage 원리 Strain Gage는 저항 소자의 길이 변화율과 저항의 변화율이 비례하는 특성을 응용한 것으로, 기계적인 미세한 변화를 전기신호를 통해 검출하는 센서이다. Strain Gage를 기계나 구조물의 표면에 부착해두면, 그 표면에서 생기는 미세한 치수의 변화인 Strain을 측정하는 것이 가능하다. 또한 그 크기로부터 강도나 안전성 확인을 하는데 중요한 응력을 알 수 있다. Strain을 측정하기 위해.. Engineering/기계공학 2023. 3. 20.

• 

  기계공학실험 | 풍동 실험 TIP 풍동실험기구를 이용해 두 가지 실험을 진행했다. 첫 번째는 Airfoil을 풍동실험 기구 출구에 비치하여 박리점을 찾아 결과를 고찰하며 실속과 박리점을 학습하는 것이다. 두 번째는 실린더를 이용한 풍동실험이다. 실속과 박리점 실속이란 속도를 잃는다는 뜻 이지만 실제로는 양력을 잃고 추락하는 상태를 의미한다. Fig.2 그림과 같이 일정 받음각을 지나면 AirFoil 뒷면으로 와류가 형성되 항력이 강해지고, 이로 인해 양력을 잃고 추락하게 된다. 박리점(separation point)은 전향유동과 후향유동 사이에 점성응력이 0인 지점(Fig.3참조)을 의미한다. 박리점 이후부터 상대유동(relative airflow)의 반대 방향으로 유동(reversed flow)이 발생한다. 실험 방법 1. Ai.. Engineering/기계공학 2023. 3. 6.

• 

  기계공학실험 | 터빈 성능 실험 TIP 본 실험에서는 프란시스 터빈(Francis turbine)에 효율과 일정 낙차로 물을 공급하면서 수량이 변할 때의 수차의 성능 변화를 시험하고 그 성능을 검토하고 시험법을 습득하는 것이 이 실험의 목적이다. 터빈 물이 가지고 있는 에너지를 러너의 작용으로 기계 에너지로 변환하는 기계를 수력원동기(turbine)라 한다. 이는 위치에너지를 가진 물이 수차에 유입할 때에는 속도 에너지 또는 압력 에너지로 변환되고,수차는 이 에너지를 받아 동력(축의 torque)을 발생하게 된다. 이 발생된 동력, 즉 기계 에너지는 그대로 이용되는 경우는 없고 발전기와 직결되어 다시 전기에너지로 변환되어 이용된다.이와 같은 시설을 수력 발전소라 한다. 터빈은 일반적으로 충동 터빈(impulse turbine)과 반동 .. Engineering/기계공학 2023. 2. 13.

• 

  기계공학실험 | 피로 시험(Fatigue Test) TIP 재료에 응력을 반복해서 가하면(반복해서 변형을 가하면) 파단이 생겨 기계적 강도가 감소한다. 이러한 현상을 피로에 의한 파괴라 한다. 많은 종류의 기계나 구조물들이 사용 중에 파괴되는데, 그 원인은 거의 전부 피로에 의한 파괴라 하여도 과언이 아니다. 피로 시험의 목적은 재료의 피로 강도를 구하는 것과 기계, 구조물의 형상, 크기, 가공법, 하중을 가하는 방법 등이 피로 강도에 미치는 영향을 조사하기 위해서이다. 피로 강도에 미치는 각종 인자의 영향 1. 노치효과 : 기계부재에는 노치 또는 비금속 개재물 등의 재료결함이 존재하고 노치효과를 나타낸다. 이러한 응력 집중에 의해 국부적으로 높은 응력이 발생한다. 인장강도가 높은 재료는 노치효과가 낮은 현상으로 하지 않으면 피로성능이 저하되므로 이들 재.. Engineering/기계공학 2023. 2. 12.

• 

  기계공학실험 | 피로시험 TIP 운동하는 기계는 시간이 경과하면 강도가 저하되지만 이 속도는 매우 느리고, 재료가 파괴되는 시점을 알기 어렵다. 인장에 의한 파괴에서는 necking이 일어나며 외형적인 변화가 일어나지만 피로에 의한 파괴는 변화가 거의 관찰되지 않는다. 이에 따라 고안된 시험이 피로 시험이다. 재료에 항복 강도 이하의 응력을 반복해서 가하면 파단이 생겨 기계적 강도가 감소한는데, 이러한 현상을 피로에 의한 파괴라 한다. 피로 시험의 목적은 재료의 피로 강도를 구하는 것과 기계, 구조물의 형상, 크기, 가공법, 하중을 가하는 방법 등이 피로 강도에 미치는 영향을 조사하기 위해서이다. S-N 선도(Stress-Number of cycle, 응력-반복 횟수) x축에 반복 횟수, y축에 응력의 크기를 놓고 그래프를 그린.. Engineering/기계공학 2023. 2. 10.

• 

  기계공학실험 | 진동식 점도계(SV-10), 낙구점도계를 이용한 점도 측정 TIP 진동식 점도계(SV-10), 낙구점도계를 사용한 점도 측정 방법을 실습하고 온도에 따른 점성계 수 특성을 실험을 통해 알아본다. 실험 방법 1. 진동식 점도계(SV-10) 1) 측정부 ① 측정샘플을 샘플용기에 넣는다. 이 때 시료의 액면이 기준선 사이에 오도록 한다. 기준선은 35/45㎖ 를 표시한다. ② 테이블 위의 가이드를 이용하여 샘플을 넣은 샘플 용기를 고정한다. ③ 점도 측정센서 보호대가 아래로 내려와 있는 것을 확인한 후, 점도 측정센서 의 위치조절 레버를 위로 올린다. ④ 손잡이를 눌러 점도 측정센서가 액면에 접촉하지 않는 정도까지 천천히 내 린다. ⑤ 점도 측정센서의 위치조절 레버를 내려서 점도측정센서를 고정한다. ⑥ 노브를 돌려서 진동자의 오목한 곳의 중앙에 액면이 오도록 조정한다.. Engineering/기계공학 2022. 12. 16.

• 

  기계공학실험 | 히트 펌프(Heat Pump) TIP 1. 히트펌프의 냉난방 히트펌프 실험장치를 이용하여서 고온 고압의 냉매가 압축기에서 압축되어서 응축기를 통해 공기를 가열시키는 난방사이클, 증발기에서 증발한 저압 냉매가스를 증발기에서 냉각작용을 일으켜 공기를 냉각시키는 냉방사이클을 이해한다. 2. 히트펌프 실험장치의 구조와 조작방법을 익힌다. 히트펌프(HEAT PUMP) 저온의 열원(물, 공기 등)으로부터 열을 흡수하여 고온의 열원 (난방 등의 열원)에 열을 주는 장치이다. 즉, 기본적인 히트펌프 시스템은 외기, 저온수, 우물물 등의 저온 열원으로부터 열을 흡수하여 따뜻한 실내공기, 온수 등의 고온 열원을 만들어 열이 필요한 곳에서 열을 방출하는 장치로서, 이와 같이 저온부에서 고온부로 열을 이동시키기 위해서는 구동에너지가 필요하다. 열원측(히트.. Engineering/기계공학 2022. 12. 13.

• 

  기계공학실험 | 원심펌프 효율측정 TIP 일정한 회전 속도로 운전하고 있는 Centrifugal pump 에 대해 각 양수량에서의 양정, 수동력, 축동력, 및 효율을 구하고 유량에 대한 관계를 비교하여 그 특성을 이해하고 펌프의 운전 성능을 검토하고 나아가 동작 물질(물)을 수반하는 유체 기계의 제반 성질을 이해하는데 그 목적이 있다. 또한 공동현상에 대하여 알아보고, 그 원인과 방지방법에 대하여 조사해본다. 원심펌프는 일상생활뿐만 아니라 많은 산업분야에서 사용되는 기계시스템이다. 흔히 볼 수 있는만큼 일상 생활과 불가분한 원심펌프의 효율 계산에 대해 알아보았다. rpm의 변화로 발생되는 압력의 변화를 측정하여 동력계산 및 효율을 계산하는 것이 실험목표이다. 계산과정을 통해 효율에 영향을 미치는 여러 변수들에 대해 이해한다. 유량에 따른.. Engineering/기계공학 2022. 12. 10.