3E機関3 筆記試験問題(3) 〔計算問題〕 材料に掛かる応力 その1

以下は,三級海技士(機関)筆記試験,機関3 計算問題に関する過去問題です。

※ 出題時期は,平成22年7月から平成29年4月定期試験までの問題を調べたものです。

問題

内圧2.5MPa{25kgf/cm2}の円筒形圧力容器の蓋を8本のボルトで締め付けるとき,1本のボルトの直径(最小径部)は,いくらにすればよいか。ただし,蓋の内径を28㎝,ボルト材の許容引張応力を60MPa{600kgf/cm2}とする。

注:計算は,SI(国際単位系)又は重力単位系いずれで行ってもよい。

ヒント

まず,蓋に掛かる力を求めます。蓋には,内径28㎝(0.28m)の面(面積)に,内圧2.5MPaが掛かります。

これを8本のボルトで締め付ける訳ですから,1本あたりが支えなければならない力は,8分の1になりますね。ボルトの許容引張応力(60MPa)は,示されていますので,ボルト1本にかかる荷重をボルトの許容引張応力で割れば,その時の断面積が算出できます。最後に断面積からボルトの直径を求めれば,解答が導けます。

答え

2.02〔cm〕以上

機関長コース
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