[공학] 창의적 공학 설계 - 자동차 만들기 보고서

[공학] 창의적 공학 설계 - 자동차 만들기 보고서

[공학] 창의적 공학 설계 - 자동차.hwp

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설명 : 가. 설계의 목표 (문제 정의)  폐품을 이용해서 만든 자동차로 경사가 있는 면을 올라 갈 수 있게 설계를 하는 것이 이번 목표이다. 그냥 평지가 아닌 경사가 있기 때문에 올라 갈 수 있는 힘을 만드는 것이 가장 중요하다.  나. 문제의 제약조건 및 요구사항 파악

자동차가 움직이는 원리는 차바퀴와 지면과의 최대정지마찰력보다 큰 회전력이 작용하면 차는 앞으로 움직이게 된다. 바퀴의 회전력이 [mgsinɵ + (mgcosɵ*정지마찰계수)]보다 커야한다. 평면에서는 mg*정지마찰계수 보다 크면 되지만 빗면이라서 달라지게 된다. 모터를 엔진으로 생각하고 이 힘이 바퀴에 전달되고 바퀴에서 회전시키는 토크=F*r(바퀴의 반지름) 이고 여기서 F는 모터구동의 힘이다. r이 클수록 올라가긴 하겠으나 속도는 그만큼 느려지게 된다. 이론적으로는 한번 올라가기 시작한 빗면은 다른 힘이 작용하지 않는 한 멈추지 않고 계속적으로 올라간다. 그리고 자동차가 움직일 때 작용하는 마찰력은 정지마찰력이다. 이는 자동차가 미끄러지는 것이 아닌 굴러가기 때문이다. 지면에 접했을 때 정지마찰력과 같은 크기의 반대방향으로의 힘으로 인해 추진된다고 볼 수 있다. 사람이 걷는 것과 같은 작용반작용의 원리이다. 나. 기능적 분해 기법 사용하여 주요기능과 하위기능 나열 1. 가장 중요한 기능을 하는 것이 모터이다. 이 모터가 엔진 역할을 하며 바퀴를 돌려주는 주된 역할을 한다. 모터의 성능은 바꿀 수 없어서 모두 동일하지만 모터를 어떤 식으로 구동하는가에 대해선 다를 것이다. 여기서 할 수 있는 방법은 2륜, 4륜 2가지가 있다. 4륜이 비탈길에서 더 큰 힘을 발휘하겠으나 4륜으로 제작하는 데에 있어서 문제점이 많다.

출처 : 해피레포트 자료실