연선 연입률

연입률의 정의

연입률은 연선이 얼마나 촘촘하게 꼬였는지를 나타내는 수다.

연정 p를 연선 바깥지름 D로 나눈 값이며, 단위가 없는 무차원 수다.

같은 바깥지름이라도 꼬임 간격이 짧으면 연입률이 작아진다.

연정과 바깥지름

연정은 소선이 연선 축을 한 바퀴 도는 축 방향 길이다.

연선 바깥지름은 가장 바깥 층 소선 외접원의 지름이다.

두 값을 나눈 연입률 p/D는 단위가 없는 무차원 수다.

층수와 소선 수, 바깥지름

층수 x인 연선의 소선 수는 N = 3x² − 3x + 1로 구한다.

바깥지름은 D = (2x − 1)d이며, d는 소선 지름이다.

x가 1, 2, 3으로 늘면 소선은 1, 7, 19가닥이 된다.

중심 소선을 1층으로 보고 층마다 6가닥씩 늘어나는 구조다.

계산 예제

계산 예제로 층수 3, 소선 지름 3.2mm인 연선을 본다.

소선 수는 N = 27 − 9 + 1 = 19가닥이다.

바깥지름은 D = (2x − 1)d = 5 × 3.2 = 16mm다.

연정 160mm를 바깥지름으로 나눈 연입률을 구해 본다.

연입률 크기에 따른 특성

정답은 10이다. 연정 160mm를 바깥지름 16mm로 나눈 값이다.

연입률이 작으면 소선이 많이 꼬여 가요성이 좋아진다.

대신 소선 길이와 재료 사용량이 늘고 수축률도 커진다.

연입률이 크면 재료는 적게 들지만 굽힘과 진동에 따른 피로가 소선에 집중되기 쉽다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

연입률은 수치만 쓰지 말고 p/D 정의를 함께 쓴다.

연정은 길이 단위를 갖고, 연입률은 단위가 없는 값이다.

바깥지름은 층수 x와 소선 지름 d의 관계로 함께 써야 한다.

정리

연입률은 연정을 연선 바깥지름으로 나눈 무차원 수다.

값이 작으면 가요성이 크지만 소선 길이가 길어져 재료가 많이 든다.

층수 2인 연선은 7가닥이다. 공식 N과 D를 함께 기억한다.