Jig Wedge 설계

1. Wedge의 각도와 자립

Wedge 사용개소의 마찰계수에 따라 하기에서 Clamp가 자립할 수 있는 Wedge 각도를 구할 수 있다.


그림1 Wedge의 힘의 관계
단위 (mm)
F : 압축력
λ1 ,λ2 ,λ3: 각 면의 마찰각
F1: 풀림력
Q : 작용하중
풀림력의 경우
F1 = Q { sin (λ2 +λ3 -α ) cos λ1 }
/ { cos (λ1+λ2- α ) cosλ3 }
λ1 = λ 2 =λ3 = λ 의 경우
F1 = Q tan (2 x λ - α)
Wedge의 자립조건은 α < 2 x λ이다.

1.1 마찰계수는 강과 강, 강과 주철일 경우 보통 μ = 0.15 정도이다.
따라서 μ = tan λ 에서 λ = 8 ° 30' 이다.

예) 마찰계수 μ = 0.15 경우 그림 2 에서 Wedge 각 = 3 / 10
그래프의 아래 영역이 자립 영역 이다.
따라서 3/10 이하의 각도에서 Wedge는 자립한다.
즉 F1에서 강제로 힘을 작용하지 않는 한 힘Q에 대해서 저절로 풀리지 않는다.

1.2 Wedge의 사용 범위

a) Natural Clamp 용 : 1 / 7 ~ 1 / 10
b) Clamp 용 : 3 / 10

2. Wedge 각에 따른 작용하중 Q 의 크기

(1) 그림 1 의 상태에서 끼워 넣을 경우
압축력의 경우
F = Q { sin (λ2 + λ3 +α ) cos λ1 } / { cos (λ1 + λ2 + α ) cos λ3 }
λ1 = λ2 = λ3 = λ 의 경우 F = Q tan (2λ + α)
Q / F = cot (2 λ + α)

그림3 Wedge 각에 따른 작용하중 Q 의 크기

예) Wedge각 1/10, 마찰계수 μ = 0.10, 압축력 F = 100 kg 경우
그림3 에서 Wedge각 1/10 과 마찰계수 μ = 0.10의 교점 ⇒ Q / F = 3.2
압축력 F = 100kg 일 경우 작용하중 Q = 320 kg
Wedge 각 3 / 10 ,μ = 0.15 의 경우 ⇒ Q / F = 1.24