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현경 순
6 years ago
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1 기구메커니즘 Ch0. Course Overview Pre-requisite

2 기구메커니즘 담당교수 : 이치범 ( 기계시스템디자인공학과 ) Office: 프런티어관 1016호 chibum@seoultech.ac.kr Web: ( 개인 ) Tel:

Text Book Text Book: 기구학 (4th ed.) by J. J. Uicker Jr., G. R, Pennock etc ( 번역서 ) Theory of Machines and mechanism ( 원서 ) Web Site: http://chibum.wordpress.com/teaching/kinematics/ http://eclass.

3 Text Book Text Book: 기구학 (4th ed.) by J. J. Uicker Jr., G. R, Pennock etc ( 번역서 ) Theory of Machines and mechanism ( 원서 ) Web Site: ( 강의노트, 공지사항, 성적등 ) Reference: Kinematics and dynamics of machinery (1st ed.) by Norton 기구학 Mechines and Mechanisms : Applied Kinematic Analysis (4th ed.) by D. H. Myszka 실용기구학 3

4 실습 월요일실습 ( 수업시작후 4주까지는강의진행 ) Working Model( 중간고사전 ), Creo/Mechanism( 중간고사후 ) 이용 MATLAB 이용예정 Reference: 가상동작기구 by 홍준희 4

5 Grading 평가방법 출석 / 학습태도 * 10% 2 회까지허용 지각 2 회 = 결석 1 회 1/3 이상결석시 F ( 학교규정 ) 중간고사 1 25% 11 월 5 일예정 기말고사 30% 실습평가및 Term Project 25% 12 월 14 일예정 ( 전범위 ) 과제 10% * 병원진단서는원칙적으로입원시에만출석인정 * 학습태도 : 수면, 잡담하기, 휴대전화, 인간에대한예의를어기는경우등 5

6 강의진도계획 주차 강의내용 비고 1주 교과목소개및기구학이론설명 1장 2주 속도, 가속도, 벡터에대한기초이론 1, 2장 3주 위치와변위 2장 4주 도식적, 해석적위치해석 2장 5주 속도해석, 상대속도 3장 6주 순간중심 3장 7주 순간중심 3장 8주 중간고사 중간고사 (11/5 예정 ) 9주 가속도해석 4장 10주 가속도해석 4장 11주 캠해석및설계 5장 12주 캠해석및설계 5장 13주 링크기구의합성 10장 14주 공간기구 11장 15주 기말고사 기말고사 (12/14 예정 ) 6

7 기타 Beam Projector 사용 강의노트는 E-STUDY 에서개별 download 목요일수업은실습 질문은수업중아무때나가능 학점은학교규정대로 7

기구학 기구학 (Kinematics) : Kinematics (from Greek κινεῖν, kinein, to move) is the branch of classical mechanics that describes the motion of bodies (objects) and systems

8 기구학 기구학 (Kinematics) : Kinematics (from Greek κινεῖν, kinein, to move) is the branch of classical mechanics that describes the motion of bodies (objects) and systems (groups of objects) without consideration of the forces that cause the motion from wikipedia 기구학 (theory of mechanics ) : 기계를구성하는각부분의짜임새와상대적인움직임등에관한이론을다루는학문. from 과학창의재단 8

9 설계와해석 설계 (design) 의개념 : 계획 (scheme) 또는주어진목적을달성하는방법을창안해나가는과정인합성 (synthesis). 제조된기계가일정한일을수행할수있도록크기, 형상, 재료구성및부품의조립등을사전에결정하는과정 해석 (analysis) 의개념 : 이미존재하는설계나또는새로제안된설계가주어진기능에적합한지를엄밀하게검토하는데사용할수있는기법. 창조적인학문이라기보다는이미기획된설계를평가하는것 9

10 이동거리와변위 이동거리 (distance) : 이동경로를따라잰거리 변위 (displacement) : 처음과나중을이은직선거리 A 6 m B 이동거리 =6+8=14 m 8 m 변위 =10 m or (6m,-8m) C

11 속력과속도 속력 (Speed) : 물체가얼마나빨리움직이는가를나타내는양으로길이의단위를시간의단위로나눈양으로표시된다. 즉, 단위시간당운동한거리로나타낸다. (Scalar) 속력 = 거리 / 시간 속도 (Velocity) : 단위시간당위치의변화 (Vector) 속도 = 변위 / 시간 평균속력 : 총걸린시간을총이동한거리로나눈것 순간속력 : 그시간에서의빠르기 v s v t lim t 0 s t ds dt 11

12 속력 평균속력의그래프상의미 Distance(m) 8 평균속력 = 이동거리 / 시간 = 4/3 = (m/s) 4 양끝점을연결하는직선의기울기이다 두점의기울기 = 평균속력 3 6 Time(s) 한점의접선기울기 = 순간속력 12

13 속력 Ex. 3] 어떤사람이 2 초동안 10m 트랙을왔다갔다했다. 평균속력과평균속도를구하시오. 10 m 평균속력 =20 m/2 s=10 m/s 평균속도 =0 m/2 s=0 m/s 속력 : 단위시간당이동한거리 속도 : 단위시간당위치의변화 13

14 속력 Ex. 4] A 지점에서 B 지점까지 60km/h 일정한속력으로달려가고있다. 그리고다시돌아서 (B 지점에서 A 지점으로 ) 100km/h 일정한속력으로오고있다. 왕복구간동안의평균속력은얼마인가? A B A B Sol.) v s 2s 2s 2s 2s 1200s t t s s 10s 6s 16s 1 t2 16s ( km / h) 14

15 가속도 (Acceleration) - 평균가속도 & 순간가속도 가속도 : 가속도 = 속도의변화 / 시간간격 평균가속도 : a v t 순간가속도 : a lim t 0 v t dv dt 15

16 기계와기구 기계의정의 (Franz. Reuleaux 1875) 1. 외력에의하여파괴되거나또는변형되지않는저항력이있는몇개의강체로구성된조합체이다. 2. 한정된상호운동을하고외부로부터에너지를받아들여서이것을변환하여유효한기계적일을하는것이다. (1) 몇개의저항력이있는물체의조합체일것 (2) 구성부분은전달되는외력에대하여파손되거나변형되지않도록충분한강도를가질것 (3) 각구성부분의상호운동은항상구속 ( 拘束 ) 되어있을것 (4) 받은에너지를변환하여유용한기계적일을할것 위네가지조건이구비되어야하며, 이들중한가지만만족되지못하여도기계라말할수없다. 16

17 기계와기구 ex) ** 대교 몇개의저항력있는물체들로조합 but 물체들사이에상호운동 (or 내부운동 ) 이없다 따라서기계라말할수없다!!! 이것은구조물 (Structure) 이라한다 17

18 기계와기구 망치, 톱, 대패등은저항력있는물체로만들어진조립체이고, 사람이에너지를주어서일은하나조립체들사이에는한정된운동이없으므로기계가아니다. 공구 ( 工具 : Tool) 라고한다. 길이를측정하는마이크로미터 (Micrometer), 다이얼게이지 (Dial gage) 등은몇개의부분으로조립되어상호한정된운동을하나외부에대하여일을못하므로기계가아니다. 기기 ( 機器 : Instrument) 라고한다. 18

19 기계와기구 따라서내연기관은전형적인기계이다!!! 19

20 기계와기구 기구 ( 機構 : Mechanism) : 기계의각부분에전달되는힘이나유효한일은무시하고, 다만그운동이기계와마찬가지로한정되어있는조합체를기구라고한다. 새로운기계를설계하는경우에는먼저기구를생각해야한다. 아무리복잡한기계라고할지라도각부분의상호운동을나누어관찰하면그것은몇개의기구가차례로결합되어있는것을알수있다. 20

21 기구해석의예 21

22 다물체동역학해석 22

23 Course Overview Part 1 : 기구학개요 메커니즘, link, joint 자유도 4절링크 F = 3(n-1) - 2jp - jh Connecting arm L3 Follower Input link L2 L4 Frame L1 23

24 Course Overview Part 2 : 위치해석 기구구성 위치및변위해석 도식적, 해석적방법 24

25 Course Overview Part 3 : 속도해석 선속도, 각속도 순간중심 B v B a A b v A 25

26 Course Overview Part 4 : 가속도해석 접선, 법선가속도 코리올리가속도 t a A 접선가속도 n a A 법선가속도 일반운동을하는점의속도는크기와방향의변화가능 가속도도 2 가지요소 ( 접선 / 법선성분 ) 26

27 Course Overview Part 5 : 기구해석응용 - 캠해석 종동절의운동 설계 27

28 Course Overview Part 6 : 링크기구의합성 원하는움직임이주어져있을때, 이움직임을구현하는특정한기구를결정하는것 28

강의계획서 (Sylabus) 2013 학년도 2 학기 * 강의과목 교과목명 (CourseName) 한국문화를찾아서 INSEARCHOFKOREANCULTURE 언어 (Language) 영어 과목번호 - 분반 (CourseNo.-Class) 수강대상

강의계획서 (Sylabus) 2013 학년도 2 학기 * 강의과목 교과목명 (CourseName) 한국문화를찾아서 INSEARCHOFKOREANCULTURE 언어 (Language) 영어 과목번호 - 분반 (CourseNo.-Class) 21101412-001 수강대상 (Major) 학점 / 이론 / 실험 (Credits/Theory/Practice) 3/2/1