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리벳 이음

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Most searched keywords: Whether you are looking for 10.리벳(Rivet) 이음의 설계 Updating 이번 챕터에서는 리벳 이음의 강도 설계 및 효율에 대해 알아보겠습니다. ^^ 리벳(Rivet) 이음이란 두 개 이상의 부품이나 구조물을 영구결합시키는 기계요소를 의미하며 리벳 머리와 몸통으로 구분됩니다. 아래..
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Most searched keywords: Whether you are looking for 리벳 이음 :: [공학나라] 기계 공학 기술정보 Updating 리벳 이음 개요 리벳은 강판 또는 형강 등을 영구적으로 결합하는데 사용하는 기계요소로서 구조가 비교적 간단하고 잔류변형이 없기 때문에 응용 범위가 넓다. 자루는 머리 쪽보다 끝 쪽이 약간 가늘게 되어 있..기계 공학 이론 및 실무 에 관한 쉬운 설명
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내일을향해쏴라 :: 컴퓨터응용가공산업기사-리벳 이음의 효율[강판의 효율]

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리벳 : 네이버 블로그

-서론

: 리벳은 판재 또는 형강을 잇는 데 쓰이는 결합용 기계요소, 구조가 간단하며 잔류변형이 없고 기밀을 요하거나 힘을 전달하는 철제 구조물에도 쓰인다.

#리벳 작업(riveting)

1) 리벳 구멍 뚫기 작업

: 펀치 또는 드릴을 사용하여 두멍을 뚫는 것으로 두 가지 방법이 있다.

-펀칭

: 펀칭 후 리머(reamer)를 통해 다듬질을 하는 방법, 두께가 8mm 이하일 경우 적용하며, 소요시간이 작고 비용이 적게 들어 효율적이지만 펀칭에 의해 구멍 주위에 과대한 응력이 생기거나 판이 휘어서 구멍의 진원도가 낮아지고 버(burr)에 의해 판의 밀착이 방해받고 부재의 강도 유지에 나쁜 영향을 미치므로 깎아내는 것이 좋다.

: 실제 소요되는 구멍보다 2~4mm 작게 펀칭 후 리머 다듬질로 취약부를 제거시키면서 각부의 치수를 일치시키는 방법

-드릴링

: 비용이 많이 드는 단점이 있으나 재질에 영향을 끼치지 않아 두꺼운 판이나 중요 부분에 적용한다.

2) 리벳 때림 작업

: 구멍에 리벳을 넣고 스냅을 대고 두드려서 리벳의 머리를 만든다.

: 직경이 10mm 이하인 리벳의 경우 상온에서, 직경이 10mm 이상인 강 리벳은 1300℃에서 손 때림을 하거나 900~1100℃에서 기계 때림을 한다.

: 리벳에 때리는 힘은 리벳의 허리가 구멍에 잘 충전될 수 있도록 커야 하고 너무 커서 리벳 머리가 납작해지거나 판이 측면 압력으로 파괴되지 않아야 한다.

: 손 때림보다 기계 때림의 힘이 크고, 이음 부분에서 리벳판이 미끄러지지 않도록 작업 이전에 판을 충분히 졸라매야 하고 리벳 작업 후 냉각될 때까지 압력을 가한 채로 유지해야 한다.

3) 코킹과 플러링

: 안과 밖의 기밀을 유지할 필요가 있을 때

챕터 4. 리벳이음

챕터 4. 리벳이음

1. 리벳이음

리벳을 사용하여 2개 이상의 판 또는 형강 등을 고정하는 영구적인 체결요소

(1) 리벳이음의 장 단점

1) 장점

1. 열응력에 의한 잔류응력이 생기지 않으므로 취성파괴가 일어나지 않는다.

2. 구조물 등에서 현장조립할 때에는 용접이음보다 쉽다.

3. 경합금과 같이 용접이 곤란한 접합에 유리하다.

2) 단점

1. 리벳길이 방향으로 인장응력이 생기므로 길이방향의 하중에 약하다.

2. 영구적인 이음이므로 분해시 파괴하여야 한다.

3. 리벳이음시 소음이 발생한다.

4. 기밀, 수밀의 유지가 곤란하다.

(2) 리벳의 종류

1) 머리모양에 따른 분류

리벳의 구성은 머리와 자루로 되어 있으며, 그 크기는 지름으로 표시한다.

리벳의 머리모양에 의한 종류

2) 제조방법에 따른 분류

1. 냉간성형 리벳 : 냉간가공에 의해 머리부분을 성형한 리벳

2. 열간성형 리벳 : 열간가공에 의해 머리부분을 성형한 리벳

3) 용도에 따른 분류

1. 보일러용 리벳 : 강도와 기밀을 필요로 하는 동시에 압력에 견딜 수 있는 리벳이음

2. 저압용 리벳 : 강도보다는 기밀만을 필요로 하는 리벳이음

3. 구조용 리벳 : 주로 강도만을 필요로 하는 리벳이음

(3) 리벳의 재료

리벳의 재료는 연강, 두랄루민, 알루미늄, 구리, 황동, 저탄소강, Ni강 등이 있으며, 일반적으로 결합시킬 판의 재료와 같은 계통을

사용하면 접촉전류에 의한 부식을 방지한다.

2. 리벳이음의 종류

(1) 판을 겹치는 방법에 의한 분류

1. 겹치기 이음

결합할 두 판재를 직접 겹쳐 죄는 이음

2. 맞대기 이음(덮개판 이음)

결합할 두 판재의 양끝을 맞대어 덮개판을 한쪽 또는 양쪽에다 대고 리베팅 하는 방법

(2) 전단면 수에 의한 분류

1. 단일 전단면 이음

2. 이중 전단면 이음

(3) 리벳의 줄수에 의한 분류

1. 1줄 리벳이음

2. 2줄 리벳이음

3. 여러줄 리벳이음

(4) 리벳의 배열방법에 의한 분류

1. 평행형 리벳이음

2. 지그재그형 리벳이음

3. 리벳작업

(1) 리베팅

1. 리벳구멍은 펀치나 드릴을 사용하여 뚫은 다음 리머로 다듬질한다. 리멧구멍은 리벳지름보다 1~1.5mm 크게 뚫는다.

구멍을 맞추어서 겹쳐놓고 가열된 리벳생크를 끼우고 머리를 스냅으로 받친 다음 생크의 끝에 머리를 대고 손이나 기계력에 의해

두드려 성형하는 작업

2. 리벳길이는 지름의 5배 이하로 하고, 접합부의 그립으로부터 1.3d~1.6d정도 길게한다.

(2) 코킹

리벳머리의 주위 또는 강판의 가장자리를 정으로 때려 그부분을 밀착시켜서 틈을 없앤다. 강판의 가장자리를 75~85º 정도

기울어지게 절단한다. 5mm 이하의 얇은 강판에서는 코킹이 곤란하다.

(3) 플러링

기밀을 더욱 완전하게 하기 위하여 강판과 같은 나비의 플러링 공구로 판재의 안쪽면을 완전히 밀착시키는것으로

5mm 이하의 얇은 강판에서는 코킹이 곤란하므로 안료를 묻힌 베, 기름을 먹인 종이, 석면 등의 패킹을 끼워 리베팅한다.

4. 리벳이음의 강도

(1) 리벳의 강도

1. 리벳의 전단강도

양쪽 덮개판 맞대기 이믕과 같이 몇 개의 리벳으로 2개의 전단면을 가지는 경우에는 전단면을 2배로 하지 않고 1.8배로 한다.

2. 리벳구멍사이의 강판의 절단

강판의 폭 b 내에 n개의 리벳으로 이음했을 때는 다음과 같다.

3. 리벳구멍의 압괴

(2) 리벳이음의 설계

1. 리벳지름의 설계

2. 리벳피치의 설계

(3) 리벳이음의 효율

1. 강판의 효율

2. 리벳의 효율

5. 보일러용 리벳이음

(1) 강판의 두께

보일러용 리벳이음은 한 장의 강판을 말아서 이음으로 하는 세로이음과 세로이음한 강판과 강판을 이음하는 원주이음이 있다.

원주방향의 응력이 세로방향의 응력보다 크므로 결정할 때에는 원주방향의 응력으로 해석한다.

(2) 리벳의 지름

바하에 의하면 리벳의 지름은 다음과 같은 경험식으로 결정한다.

1. 겹치기 이음인 경우

2. 양쪽 덮개판 이음인 경우

6. 편심하중을 받는 리벳이음

편심하중을 받는 리벳이음

1. 편심하중에 의한 리벳의 전단하중(=직접전단하중)

2. 모멘트에 의한 각 리벳의 전단하중(=회전력=접선력)

3. 리벳에 작용하는 최대합 전단하중

4. 리젯의 직경

10.리벳(Rivet) 이음의 설계

이번 챕터에서는 리벳 이음의 강도 설계 및 효율에 대해

알아보겠습니다. ^^

리벳(Rivet) 이음이란 두 개 이상의 부품이나 구조물을

영구결합시키는 기계요소를 의미하며

리벳 머리와 몸통으로 구분됩니다.

아래 그림.1과 같이 머리를 축방향으로 고정하고

머리 반대쪽 몸통을 압축시키면 몸통이 퍼지면서

제 2의 헤드가 됩니다.

그림.1 리벳팅(Riveting)

이를 리벳팅(Riveting)이라고 하는데,

몸통부가 압축, 변형된 형상의 두께와 지름을

관리하여야 하고 따라서 현장에서는

압축시키는 하중을 컨트롤하게 됩니다.

리벳의 강도 계산

우선 아래 그림.2와 같이 리벳 이음은

1.겹치기 리벳 이음, 2. 맞대기 리벳 이음

으로 구분한다.

그림.2 겹치기 리벳 이음 / 맞대기 리벳 이음

겹치기 리벳 이음으로 강도를 계산하겠습니다.

(1) 리벳의 전단

그림.3과 같이 리벳 이음된 강판이 리벳을 전단시키는

하중을 전달할 때,

그림.3 리벳 전단하중

리벳 몸통부의 전단응력은

식.1 리벳 몸통 전단응력

가 되고 허용전단응력을 만족하여야 한다.

(2) 결합부의 인장

아래 그림.4와 같이 하중에 의해 결합부 강판이

인장, 전단될 때

그림.4

강판(구조물)의 인장응력은

식.2 강판 인장응력

가 되고 허용인장응력을 만족하여야 한다.

리벳의 효율 검토

리벳 이음을 위해 결합부에 구멍 가공을 하면

원해 구조보다 강도가 약해지기 때문에 효율이라는

지표를 통해 관리하게 된다.

(1) 리벳의 효율

리벳의 효율은 ‘구멍이 없는 구조물의 허용인장하중’에 대한

‘리벳 몸통의 허용전단하중’의 비로 정의하고

아래 식.3과 같이 표현된다.

식.3

n : 1피치 내 리벳의 갯수

(단일 리벳의 경우 p=0이므로 효율 검토가 불가능)

(2) 강판의 효율

강판의 효율은 ‘구멍이 없는 구조물의 허용인장하중’에 대한

‘구멍이 있는 구조물의 허용인장하중’의 비로 정의하고

아래 식.4와 같이 표현된다.

식.4

일반적으로 리벳 이음의 효율은 아래 표.1과 같이 관리할 수 있다.

표.1 줄 수 효율 η [%] 겹치기 1

2

3 45 ~ 60

60 ~ 75

65 ~ 84 맞대기 1

2

3

4 55 ~ 65

70 ~ 80

75 ~ 88

85 ~ 95

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