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공기압에 의한 제어(2)

3. 액추에이터의 재원 결정요령

3.1 실린더 계산(선정) 사양의 정리

실린더 그 자체의 구조는 유압용도 공기압용도 큰 차이가 없다.
실린더 설계(선정)에 필요한 각종 사양을 「표 3.1」의 요령으로 정리한다. 본 수법에서는 이와 같은 정리한 재원을 토대로 각종 설계도표를 이용하여 간단한 수단으로 설계하는 것이므로, 필요한 재원을 「표 3.1」과 같이 정리할 필요가 있고, 편리하다.

「표 3.1」실린더 재원 일람표

NO	항 목 ( 재 원 )	기호	단위
1	실린더의 행정	L	mm
2	1행정(편도) 소요시간(유압의 경우는 평균속도) 단, 도중에 속도변환 예를 들면, 고속에서 저속으로 절환하는 것과 같은 속도를 변환을 시킬 필요가 있는 경우는 각각의 행정길이와 소요시간(유압에서는 평균 속도)	t (S)	sec (m/min or mm/sec)
3	실린더의 부착각도(로드중심과 수평면의 각도) 클레비스, 트러니온형의 경우는 최대하중시와 기동시의 2가지에 대하여	θ	도
4	실린더에 의해 구동되는 부분의 마찰저항(표 1.4에 의해 계산)	f₁	kg
5	실린더 출력으로서 사양상 요구되는 추력(그림 1.2 참조) (운동중과 행정완료시의 구분)	f0	kg
6	실린더에 의해 구동되는 부분의 중량(피스톤 및 피스톤 로드 제외)	W	kg
7	피스톤 로드의 길이, 불명확한 때는 그림 3.1에 의해 추정	1	mm
8	예정된 최고사용압력, 공기압의 경우는 공장배관에 의해 공급되는 압력보다 1kgf/cm 정도 낮게 한다.	P	kg/cm²
9	피스톤 로드 끝단의 결합조건, 고정, 한치, 자유단
10	속도제어의 정조특(精祖特)에 공기압의 경우는 다음과 같이 구분하여 정 (精)(10% 이하), 중(中)(20%) 조(組) (여유있는 제어)
11	사용실린더 형식

「표 3.2」탄소량 구분에 의한 표준 기계적 성질과 질량효과JIS G 4015

구분	기호	주요화학성분%		변태온도℃		열 처 리 ℃
구분	기호	C	Mn	Ac	Ar	NORMA- LIZING (N)	AANEA- LING (A)	QUEN- CHING (H)	TEMPE- RING (H)
0.05C ~ 0.15C	S10C	0.08-0.13	0.30-0.60	720-880	850-780	900-950공냉	약900노냉	-	-
0.05C ~ 0.15C	S9CK	0.07-0.12	03.0-0.60	720-880	850-780	900-950공냉	약900노냉	1차880-920油(水)냉 2차750-800水 냉	150-200공냉
0.10C ~ 0.20C	S12C S15C	0.10-0.15 0.13-0.18	0.30-0.60 0.30-0.60	720-880	900-950	880-930공냉	약880노냉	-	-
0.10C ~ 0.20C	S15CK	0.13-0.18	0.30-0.60	720-880	845-770	880-930공냉	약880노냉	1차870-920油(水)냉 2차750-800水 냉	150-200공냉
0.15C ~ 0.25C	S17C S20C	0.15-0.20 0.18-0.23	0.30-0.60	720-845	815-730	870-920공냉	약860노냉	-	-
0.15C ~ 0.25C	S20CK	0.18-0.23	0.30-0.60	720-845	815-730	870-920공냉	약860노냉	1차870-920油(水)냉 2차750-800水 냉	150-200공냉
0.20C ~ 0.30C	S22C S25C	0.20-0.25 0.22-0.28	03.0-0.60 0.30-0.60	720-840	780-730	860-910공냉	약850노냉	-	-
0.25C ~ 0.35C	S28C S30C	0.25-0.31 0.27-0.33	0.60-0.90 0.60-0.90	720-815	780-720	850-900공냉	약840노냉	850-900水냉	550-650급냉
0.30C ~ 0.40C	S33C S35C	0.30-0.36 0.32-0.38	0.60-0.90 0.60-0.90	720-800	770-710	840-900공냉	약830노냉	840-890水냉	550-650급냉
0.35C ~ 0.45C	S38C S40C	0.35-0.41 0.37-0.43	0.60-0.90 0.60-0.90	720-290	760-700	830-880공냉	약820노냉	830-880水냉	550-650급냉
0.40C ~ 0.50C	S43C S45C	0.40-0.46 0.42-0.48	0.60-0.90 0.60-0.90	720-780	750-680	820-870공냉	약810노냉	820-870水냉	550-650급냉
0.45C 0.55C	S48C S50C	0.45-0.51 0.47-0.53	0.60-0.90 0.60-0.90	720-770	740-680	810-860공냉	약600노냉	810-860水냉	550-650급냉
0.50C ~ 0.60C	S53C S55C	0.50-0.56 0.52-0.58	0.60-0.90 0.60-0.90	720-765	740-680	800-850공냉	약790노냉	800-850水냉	550-650급냉
0.55C ~ 0.65C	S58C	0.55-0.61	0.60-0.90	720-760	730-680	800-850공냉	약790노냉	800-850水냉	550-650급냉

구분	기호	기계적성질
구분	기호	열 처 리	항복점 kg/mm²	인장 강도 kg/mm²	신장률 %	수축률 %	충격값 kg.m /cm²	경도 Hb	직 경 mm
0.05C ~ 0.15C	S10C	N	21이상	32이상	33이상	-	-	109-156	-
	S10C	A	-	-	-	-	-	109-419	-
	S9CK	A	-	-	-	-	-	109-149	-
	S9CK	H	25이상	40이상	23이상	55이상	14이상	121-179	-
0.10C ~ 0.20C	S12C S15C	N	24이상	38이상	30이상	-	-	111-167	-
	S12C S15C	A	-	-	-	-	-	111-149	-
	S15C	A	-	-	-	-	-	111-149	-
	S15C	H	35이상	50이상	20이상	50이상	12이상	143-235
0.15C ~ 0.25C	S17C S20C	N	20이상	41이상	28이상	-	-	116-174	-
	S17C S20C	A	-	-	-	-	-	114-153	-
	S20C	A	-	-	-	-	-	114-153	-
	S20C	H	40이상	55이상	18이상	45이상	10이상	159-241	-
0.20C ~ 0.30C	S22C S25C	N	27이상	45이상	27이상			123-183	-
0.20C ~ 0.30C	S22C S25C	A	-	-	-	-	-	121-156	-
0.25C ~ 0.35C	S28C S30C	N	29이상	48이상	25이상	-	-	137-193	-
		A	-	-	-	-	-	126-156	-
		H	34이상	55이상	23이상	57이상	11이상	152-212	30
0.30C ~ 0.40C	S33C S35C	N	31이상	52이상	23이상	-	-	149-207	-
		A	-	-	-	-	-	126-163	-
		H	40이상	58이상	22이상	55이상	10이상	167-235	32
0.35C ~ 0.45C	S38C S40C	N	33이상	55이상	22	-	-	156-217	-
		A	-	-	-	-	-	131-163	-
		H	45이상	62이상	20이상	50이상	9이상	179-255	35
0.40C ~ 0.50C	S43C S45C	N	35이상	58이상	20이상	-	-	167-229	-
		A	-	-	-	-	-	137-170	-
		H	50이상	70이상	17이상	45이상	8이상	201-269	37
0.45C 0.55C	S48C S50C	N	37이상	62이상	18이상	-	-	172-235	-
		A	-	-	-	-	-	143-187	-
		H	55이상	75이상	15이상	40	7이상	212-277	40
0.50C ~ 0.60C	S53C S55C	N	40이상	66이상	15이상	-	-	183-255	-
		A	-	-	-	-	-	149-192	-
		H	60이상	80이상	14이상	35	6이상	229-285	42
0.55C ~ 0.65C	S58C	N	40이상	66이상	15이상	-	-	183-255	-
		A	-	-	-	-	-	149-192	-
		H	60이상	80이상	14이상	35	6이상	229-285	42