자유낙하 질량 충격 흡수 장치 (쇼크 옵서버, Shock Absorber) 계산

자유낙하 질량체의 경우, 충격 흡수 장치 (Shock Absorber)를 선택하기 위한 식을 아래에 나타내었다.

이 경우 총 에너지 힘은 단순히 질량에 작용하는 중력으로 인해 발생한다.

 

(식 1) W1 = m · g · h

(식 2) W2 = m · g · s

(식 3) W3 = W1 + W2

(식 4) W4 = W3 · c

(식 5) vD = Sqrt(2gh)

(식 6) me = (2 · W3) / vD²

 

여기서,

W1 : 충격 흡수 장치의 첫 번째 충격에서 흡수되는 에너지 (Nm)

W2 : 쇼크 옵소버 스트로크에서 흡수되는 추가 에너지 (Nm)

W3 : 완충 장치가 흡수하는 총 에너지 (Nm)

W4 : 시간당 총 흡수 에너지 (Nm/hr)

m : 감속할 질량 (kg), me : 완충 장치가 지지하는 유효 중량 (kg)

g : 중력가속도, 9.81 (m/s²)

h : 충격 흡수 장치 위의 물체까지 높이 (m)

vD : 충격 흡수 장치에 충격을 가할 때의 속도 (m/s)

s : 충격 흡수 장치 스트로크 (m)

c : 시간당 충격 주기 수 (1/hr)

이다.

 

횡방향 추진력을 가지고 있는 질량체의 경우, 충격 흡수 장치의 계산은 이 문서를 참조하기 바란다.

 

감속할 중량, m (kg) :

높이, h (m) :

충격 흡수 스트로크, s (m) :

     

W1 (N-m) :

W2 (N-m) :

W3 (N-m) :

속도, vD (m/s) :

유효 질량, me (kg) :

 

* 에너지의 단위 변환식 : J = Nm = kg•(m/s2)×m = kg•m2/s2

 

예를 들어,  m = 30 kg, h = 0.5 m, c = 400/hr, s = 0.05 m 로 구한 값은 아래와 같다. 

 

W1 = 30 * 9.81 * 0.5 = 147 Nm

W2 = 30 * 9.81 * 0.05 = 14.7 Nm

W3 = 147 + 14.7 = 161.7 Nm

W4 = 161.7 * 400 = 64,680 Nm/hr

vD = Sqrt (2 * 9.81 * 0.5) = 3.13 m/s

me = (2 * 161.7) / (3.13*3.13) = 33.0 kg