3E 機関3 筆記試験〔計算問題No.4〕 材料に掛かる応力 その2
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
全負荷運転中，1本の連接棒ボルト（クランクピンボルト）に26kN｛2600kgf｝の引張荷重がかかるディーゼル機関において，引張強さ（極限強さ）500MPa｛5000kgf/cm2｝の鋼材で，この機関の連接ボルトをつくるとすれば，ボルトの直径（最小径部）をいくらにすればよいか。ただし，安全係数を5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。
【出題：25/04】
解説
まず，連接棒ボルト1本の許容応力を求めなければなりません。ここで，前回の問題に無かった単語である「安全係数」という言葉が関係してきます。これは，材料の極限の強さで使用するのではなく，安全のためにその強さの何分の1かで使用しましょうというものです。よって，極限強さを安全係数で割ることにより，使用する限度の応力（ここではボルトの許容応力）を求めることができます。 次に，前回も述べたように，応力は，単位面積当たりにかかる荷重です。今，ボルトの使用限度応力が求められてます（求めてくださいね）ので，ここにかかる引張荷重から，ボルトの断面積を求めることが出来ます。最後に断面積から直径を求めれば，この問題の解答となります。 以上を踏まえて，自分で計算式を作って，解答（式も含む）を考えてください。
答
答：1.82cm
