글랜드 플레이트 위에 인입구를 원형으로 배치할 때 저는 인접한 구멍 중심 사이의 여유를 확인하기 위해 직선 현을 사용합니다. 피치원을 따라가는 원호 거리는 더 길어 사용 가능한 간격을 과대평가할 수 있습니다. 구멍, 설치된 부품, 공구를 각각 따로 점검한 다음 명확히 정한 플레이트 경계에 대해 제거 면적을 계산합니다.
계산 예는 6개 구멍이 있는 플레이트에서 시작해 12개 구멍 배치 두 가지를 비교합니다. 구멍은 들어가도 글랜드끼리 간섭할 수 있고, 피치원을 키워 간섭을 해결하더라도 가장자리 여유가 부족해질 수 있음을 보여 줍니다. 실제 절개부, 부품, 장착 치수는 선택한 구성품과 외함 도면에서 확인하세요.
핵심 내용
- 인접한 인입구 중심 간 직선 거리를 확인할 때는 현 간격을 사용합니다.
- 구멍, 부품, 이동하는 공구의 점유 범위를 각각 따로 확인합니다.
- 플레이트 경계, 개스킷 영역, 체결부 및 위치 공차를 포함합니다.
- 계산기에 값을 입력할 때 반지름과 지름을 구분합니다.
- 면적 계산은 재료 제거량을 설명하는 데 사용하고, 이후 플레이트와 외함 설계를 검증합니다.
먼저 플레이트 경계, 기준점, 다른 기능을 위해 확보한 영역을 확인합니다. 주변 개스킷, 고정 볼트, 플랜지 리턴부 또는 내부 레일 때문에 명목상 비어 있는 영역을 사용할 수 없을 수 있습니다. 글랜드 플레이트 설계 가이드는 이러한 접합부를 다루며, 여기서는 치수 계산에 집중합니다.
간섭 검토용 점유 범위는 부품이 차지하거나 공구가 움직이는 데 필요한 공간입니다. 도면에서 다음 세 층을 분리해 봅니다:
| 층 | 확인할 치수 | 확인에 사용하는 항목 |
|---|---|---|
| 가공 개구부 | 구멍 지름, 공차, 위치 및 나사산이나 회전 방지 형상 | 구멍 간격과 플레이트에 남는 재료 |
| 설치 부품 | 본체, 캡, 와셔, 잠금 너트 및 내부 돌출부 | 간섭 여부와 밀봉면 전체가 지지되는지 |
| 조립 및 작업 공간 | 공구 헤드, 접근 방향, 이동 및 제거 경로 | 설치 후에도 작업 접근이 가능한지 |
구멍 지름, 공차, 나사 또는 회전 방지 형상은 선택한 글랜드의 도면에서 확인합니다. 인입구 나사 사양 가이드는 공칭 나사 호칭에 포함된 치수를 설명합니다. 탭 가공 나사와 여유 구멍은 공칭 인입구 호칭이 같더라도 서로 다른 사양이 필요합니다.
가정한 예에서는 지름 200 mm 원형 플레이트, 지름 22 mm 원형 구멍 6개, 지름 120 mm 피치원을 사용합니다. 설치된 각 인입구의 평면상 최대 원형 점유 지름은 35 mm입니다. 이 입력값으로 배치를 비교할 수 있으며, 생산 도면에는 실제 부품 치수를 사용해야 합니다.
피치원은 인입구 중심을 지나는 원입니다. 반지름을 , 중심을 , 인입구 수를 정수 이라 하고, 로 둡니다. 간격을 균등하게 두면 다음과 같습니다:
정의된 도면 축을 기준으로 시작 각도 를 정합니다. 인입구 인덱스 에 대해:
여기서 각도는 도 단위이며 반시계 방향이 양수이고, 도면의 y축 양의 방향은 위쪽입니다. 이는 사인·코사인을 이용한 좌표 관계를 따릅니다. CAD 가져오기에서도 같은 방향을 사용하도록 축 규약을 도면에 기록합니다.
6구멍 예에서는 반경이 60 mm이고 각도 피치는 60°입니다. 시작 각도가 0°일 때 플레이트 중심을 기준으로 한 각 중심의 좌표는 (60, 0), (30, 51.96), (−30, 51.96), (−60, 0), (−30, −51.96), (30, −51.96)이며, 단위는 모두 밀리미터입니다.
전달받은 CAD 배치는 피치원 표기뿐 아니라 좌표로도 확인합니다. 예의 첫 두 중심에서 수평 변화는 30 mm, 수직 변화는 약 51.96 mm입니다. 두 중심의 직선 거리는 약 60 mm로 현 계산과 일치합니다. 결과가 다르면 가져온 단위, 반지름과 지름 입력, 각도 규약을 확인합니다. 계산에는 전체 정밀도를 유지하고 표시 좌표만 반올림하며, 제조에는 도면 공차를 적용합니다. 그런 다음 고정 볼트, 플랜지, 케이블 접근 방향을 기준으로 시작 각도를 확인합니다. 패턴 전체를 회전하면 이러한 관계는 바뀌지만 인접한 현 간격은 그대로입니다. 직사각형 플레이트에서는 회전에 따라 가장 가까운 가장자리 여유도 달라질 수 있습니다. 이런 점검으로 구멍 위치를 확정하기 전에 서로 다른 오류를 찾아냅니다.
현은 원 위의 두 점을 잇는 직선입니다. 중심 간 현 는 인접한 구멍 중심을 연결합니다. 원호 피치 는 같은 두 중심 사이를 피치원을 따라 잰 거리입니다:
이 식에는 라디안을 사용합니다. 두 반지름이 만드는 삼각형을 이등분하면 현 식을 얻습니다. 원호 길이 관계식은 원을 따라가는 거리를 나타내며, 한 바퀴를 균등하게 나누면 표시된 원호 피치가 나옵니다. 코사인 이중각 항등식은 두 중심 좌표에서 동등한 확인식을 제공합니다: .
및 일 때 현 길이는 60.00 mm, 원호 길이는 약 62.83 mm입니다. 현 피치 대신 원호 피치를 사용하면 실제 중심 간격을 2.83 mm 과대평가하게 됩니다.
지름이 인 동일한 원형 외곽선의 공칭 가장자리 간극은 입니다. 따라서 지름 22 mm 구멍 사이의 가장자리 간극은 38 mm입니다. 더 큰 지름 35 mm 설치 외곽선 사이에는 25 mm만 남습니다.
개수가 늘어날수록 이 차이는 더 중요해집니다. 같은 피치원에 12개 인입구를 놓으면 현 길이는 약 31.06 mm입니다. 지름 22 mm 구멍 사이에는 9.06 mm의 양의 간격이 남지만 지름 35 mm 점유 범위는 3.94 mm 겹칩니다. 설치된 부품의 점유 범위가 이미 겹치므로 조임 순서를 정하기 전에 이 배치를 바꿉니다.
서로 다른 두 원형 외곽선이 인접하면 중심 간 거리에서 두 지름의 합의 절반을 빼십시오. 육각형이나 다른 형상은 실제 방향을 반영하거나 보수적인 외접원을 사용해야 합니다. 대변 폭만으로는 육각형의 꼭짓점까지 포함하는 외곽선을 정할 수 없습니다.
원형 플레이트의 중심에 원형 패턴을 배치한 경우, 구멍 가장자리에서 플레이트 가장자리까지의 최단 공칭 반경 방향 여유는 다음과 같습니다:
는 플레이트 반경이고 는 구멍 지름입니다. 예시에서는 입니다. 구멍 지름 대신 35 mm 외곽선 지름을 적용하면 그 외곽선에서 플레이트 가장자리까지 22.5 mm가 남습니다.
그다음 주변 개스킷 영역, 체결부, 실제 와셔 접촉 면적을 겹쳐 봅니다. 이렇게 하면 인입구의 실링을 지지하는 데 그 여유 중 얼마를 쓸 수 있는지 알 수 있습니다. 플레이트 가장자리 치수가 명확해도 개스킷이나 장착 형상과의 간섭이 가려질 수 있습니다.
직사각형 플레이트에서는 각 중심에서 각 직선 경계까지의 거리를 계산한 뒤 해당 점유 범위의 반지름을 뺍니다. 가장 가까운 내부 장애물도 확인합니다. 이 거리는 원형 플레이트 식이 아니라 실제 외곽선을 기준으로 계산합니다.
공칭 간극에도 공차를 반영해야 합니다. 예를 들어 인접한 두 중심이 서로를 향해 각각 최대 0.5 mm 이동할 수 있다면, 공칭 25 mm 하드웨어 간극은 추가 외곽선 불확실성을 고려하기 전에도 24 mm로 줄어들 수 있습니다. 지정된 위치 공차는 도면의 규칙에 따라 해석해야 합니다. 지름 기준 공차 구역 값이 반경 방향 변위와 항상 같은 것은 아닙니다.
공구 공간은 움직이는 점유 범위입니다. 플레이트 양쪽에서 공구 헤드, 접근 경로, 작업 움직임을 확인합니다. 너트를 돌릴 공간뿐 아니라 본체를 고정해 반력을 줄 공간도 마련해야 합니다. 케이블 글랜드 조임 가이드는 회전 및 고정 지점을 설명합니다. 배치에는 두 공구 모두를 위한 공간이 필요합니다. 정션 박스 개구부 가이드는 배치를 이후 가공 및 조립 점검과 연결합니다.
개방 면적 비율은 제거 면적을 명시한 플레이트 면적으로 나눈 뒤 100을 곱한 값입니다. 서로 겹치지 않고 플레이트 안에 완전히 들어가는 원형 개구부라면 각각의 면적을 더합니다:
는 제거된 개구 면적이고 는 명시한 기준 플레이트 면적입니다. 일관된 제곱 단위를 사용하십시오. 모든 개구부의 지름이 같다면 합은 가 됩니다.
지름 22 mm 구멍 6개로 제거되는 면적은 약 2,280.80 mm²입니다. 백분율은 분모에 따라 달라집니다:
| 명시한 플레이트 경계 | 총면적 | 구멍 6개의 개구 면적 |
|---|---|---|
| 지름 200 mm 원형 플레이트 | 31,415.93 mm² | 7.26% |
| 200 × 200 mm 정사각형 플레이트 | 40,000 mm² | 5.70% |
두 행에서 제거 면적은 같습니다. 두 값이 다른 이유를 읽을 수 있도록 비율 옆에 플레이트 경계를 함께 기록합니다.
구멍 6개 중 2개의 지름을 22 mm에서 28 mm로 늘리면 원형 플레이트의 결과는 8.76%가 됩니다. 이는 작은 원 4개와 큰 원 2개의 면적을 합한 값입니다. 지름은 제곱되므로 먼저 지름을 평균하면 면적이 잘못 계산됩니다.
총면적에 고정 구멍, 커넥터 개구부 및 그 밖의 제거 영역이 포함되는지 명시하십시오. 슬롯이나 불규칙한 개구부에는 실제 윤곽 면적을 사용하십시오. 서로 겹치는 형상은 중복 부분을 두 번 더하지 말고 제거 영역의 합집합을 계산해야 합니다. 가장자리 노치라면 플레이트 경계 안쪽에서 제거된 부분만 계산하십시오.
사용 가능한 면적을 기준으로 한 백분율도 유용할 수 있지만, 그 면적을 도면에 명확히 표시하고 이름을 붙여야 합니다. 이는 총 플레이트 면적 대비 개구 면적과 다른 지표입니다. 총면적 기준 결과가 7.26%라도 더 작은 사용 가능 영역을 기준으로 보고된 경쟁사 배치와 직접 비교할 수는 없습니다.
같은 지름 200 mm 플레이트라도 구멍 수와 피치원이 달라지면 여유 간격 결과는 크게 달라질 수 있습니다. 이 비교에서는 지름 22 mm 구멍과 지름 35 mm 부품 점유 범위를 고정합니다.
| 가정한 배치 | 피치 반지름 | 현 간격 | 부품 외곽 간격 | 부품 외곽과 플레이트 가장자리 사이 여유 | 총 개방 면적 |
|---|---|---|---|---|---|
| 인입구 6개 | 60 mm | 60.00 mm | 25.00 mm | 22.50 mm | 7.26% |
| 인입구 12개, 같은 피치원 | 60 mm | 31.06 mm | −3.94 mm | 22.50 mm | 14.52% |
| 인입구 12개, 더 큰 피치원 | 77.28 mm | 40.00 mm | 5.00 mm | 5.22 mm | 14.52% |
마지막 행에서는 원하는 공칭 부품 간격을 5 mm로 가정합니다. 필요한 현 길이는 35 + 5 = 40 mm입니다. 현 방정식을 R에 대해 정리하면 가 되며, 예시에서는 올림해 77.28 mm로 둡니다. 5 mm 간격은 설명을 위한 설계 목표입니다. 실제 필요한 여유는 공구와 조립 조건에 따라 결정됩니다.
마지막 두 행을 함께 봅니다. 12개 구멍을 바깥쪽으로 옮기면 원형 부품 점유 범위의 간섭은 해소되지만 총 제거 면적은 그대로입니다. 부품 바깥쪽 여유가 5.22 mm로 줄어드므로 다음으로 개스킷, 가장자리 지지부, 체결부 배치를 확인합니다. 이러한 요소가 모두 들어갈 때만 더 큰 원이 유용합니다. 와셔나 공구가 확보 영역을 침범하면 플레이트 확대, 인입구 수 축소, 다른 배치를 비교합니다. 패턴을 회전하면 고정 볼트에서 인입구를 떨어뜨릴 수 있지만 인접한 현 간격은 바뀌지 않습니다. 조립 순서를 바꾸면 공구 접근이 쉬워질 수 있지만 가운데 행의 정적 간섭은 해결하지 못합니다. 따라서 조임 순서를 계획하기 전에 설치된 부품을 겹쳐 확인합니다.
배치가 들어맞으면 플레이트에 남은 재료와 하중 경로를 검토합니다. 제거 면적이 같아도 구멍이 밀집되거나, 한 줄로 놓이거나, 넓게 분산될 수 있습니다. 개구부 사이의 좁은 리거먼트, 플레이트 재료와 두께, 체결부, 설치된 케이블에서 전달되는 하중을 확인하세요. 면적 비율은 도면에서 유용한 특성이며, 구조 검토에는 이러한 치수와 하중이 사용됩니다.
IEC 62208:2023은 저압 개폐장치 및 제어장치를 장착하기 전 빈 외함의 특성과 시험을 다룹니다. IEC 60529는 외함이 제공하는 보호 등급을 분류합니다. 완성된 조립체의 검증을 계획할 때 적용되는 외함 요구사항과 제조업체의 변경 지침을 확인합니다.
이제 작업표에 간격, 제외 영역, 제거 면적이 표시된 위치 지정 패턴이 마련되었습니다. 실제 인입구, 실링, 재료 두께, 체결 세부 사항을 함께 첨부해 플레이트와 외함 검토에 사용하세요. 가공된 플레이트와 설치 작업에서 같은 치수를 사용하도록 승인된 개정본을 기록합니다.
저는 피치원, 시작 각도, 실제 부품 치수를 기준으로 글랜드 플레이트 위 인입구의 원형 배치를 시작합니다. 인접한 원형 점유 범위는 현 간격으로 확인한 다음 구멍 여유, 부품 점유 범위, 공구 이동 공간을 구분합니다. 가장자리 여유는 실제 플레이트 윤곽, 제외 영역, 공차에 따라 달라집니다.
6개와 12개 구멍 비교는 상충 관계를 보여 줍니다. 인입구가 늘면 현 간격 여유가 줄고, 바깥쪽으로 옮기면 가장자리 여유가 줄어듭니다. 계산 치수로 작업 가능한 패턴을 선택하고 공구 접근을 확인한 뒤 실제 부품을 적용해 플레이트와 외함을 검증합니다.
인접한 원형 구멍이나 원형 부품 외곽선의 중심 간 간극에는 직선 현 길이를 사용하십시오. 원호 간격은 피치 원을 따라가므로 더 깁니다. 저는 직선 거리보다 원형 경로를 따른 거리가 실제 도면 작업에 필요한 경우에만 원호를 사용합니다.
아닙니다. 120 mm가 피치 원 지름이면 반경은 60 mm입니다. 원형 인입 배치 계산기는 반경을 입력받습니다. 지름을 해당 필드에 입력하면 같은 인입구 수에서 각도 피치는 바뀌지 않지만 계산된 현 길이와 원호 길이는 두 배가 됩니다.
아닙니다. 본체, 와셔, 잠금 너트, 캡 또는 공구에는 개구부보다 더 넓은 공간이 필요할 수 있습니다. 완전히 설치된 부품의 외곽선과 방향을 비교한 다음 공차와 공구 이동 공간을 포함하십시오. 저는 플레이트 반대쪽 면과 케이블 접근 방향도 확인합니다. 바깥쪽에서 막힘이 없어 보여도 내부에 장애물이 있을 수 있기 때문입니다.
이 계산에는 보편적으로 허용되는 비율이 없습니다. 결과는 명시한 플레이트 면적에서 제거된 면적을 측정할 뿐, 강성, 강도, 밀봉 성능 또는 외함 적합성을 입증하지 않습니다. 허용 여부는 실제 재료, 두께, 구멍 위치, 하중, 장착 방식 및 적용되는 외함 요구사항에 따라 달라집니다.