볼트 체결토크

같은 힘도 작용점과 방향에 따라 회전 효과가 달라진다. 단순히 ‘렌치 길이 × 힘’을 외우면 비스듬히 힘을 주는 문제에서 길이를 잘못 대입할 수 있다.

회전중심에서 힘을 가하는 점까지의 거리가 r이고 두 방향 사이 각도가 θ이면 ℓ = r sinθ, 따라서 T = rF sinθ다. 힘이 손잡이에 수직일 때만 ℓ = r이다. 같은 힘이라면 수직 모멘트암이 길수록 토크가 커진다.

1. 회전중심과 힘의 작용선을 표시한다.
2. 수직거리 ℓ을 m로 환산한다. mm를 그대로 넣으면 값이 1,000배 달라진다.
3. 힘 F를 N으로 맞춰 곱하고 N·m로 쓴다.
4. 체결 축력을 묻는 문제라면 별도로 나사부·머리 접촉면의 마찰과 윤활 조건이 필요하다.

회전중심에서 힘 작용선까지의 수직거리가 200 mm이고 힘이 100 N이면, ℓ = 0.2 m이므로 T = 100 × 0.2 = 20 N·m다. 이는 임의의 계산 연습값이지 실제 볼트의 권장 체결값이 아니다. 여기서 100 N은 손잡이에 가한 힘이며 볼트의 축력이 아니다.