그 풀림 방지 너트를 다시 끼울지는 횟수가 아니라 측정으로 정합니다

이 문서는 항공기 정비 문서입니다. FAA 자문 회람 AC 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair로, 발행일은 1998년 9월 8일이고 분량은 646쪽이며 전문을 무료로 내려받을 수 있습니다. 자동차, 기계, 건축물에 대한 규칙이 아니며, 여기 적힌 어떤 내용도 그런 대상에 적용해서는 안 됩니다. 이 문서를 인용하는 이유는 무료이고 완전하며, 바로 이 질문에 대해 다른 문서가 거의 하지 않는 일, 즉 방침 대신 측정 가능한 기준을 제시하기 때문입니다.

또한 저희는 보지 못한 그 게시글 속 엔진 마운트를 진단하지 않으며, 정비사가 그 너트에 대해 한 말도 평가하지 않습니다. 차량명도 밝히지 않습니다.

같은 요구 사항을 세 장에서 세 번

재사용 문제에 앞서 더 단순한 질문이 있습니다. 너트를 어디까지 돌려 넣어야 하느냐는 것입니다. 이 문서는 이 질문에 세 군데에서 따로 답합니다. 반복이라는 판단은 저희의 관찰이지만, 세 문장은 문서의 것입니다.

볼트 체결 전반에 관한 조항, 파이버·나일론 풀림 방지 너트에 관한 조항, 엔진용 자기 고정 너트에 관한 조항입니다. 세 장에 걸쳐 같은 요구 사항이 표현만 조금 바뀌어 반복됩니다. 같은 말을 세 번 하는 문서는 사람들이 무엇을 틀리는지 알려 주고 있는 셈입니다.

다만 이 규칙이 무엇에 관한 것인지는 짚어 둘 필요가 있습니다. 볼트가 너트를 관통해 나오는 것에 관한 규칙이지, 너트가 어딘가에 평평하게 붙어 있는지에 관한 규칙이 아닙니다. 둘은 다른 질문이며, 이 문서는 첫 번째 질문에만 답합니다.

재사용 질문에 답하는 표

표 7-2의 제목은 Minimum prevailing torque values for re-used self-locking nuts(재사용 자기 고정 너트의 최소 프리베일링 토크 값)입니다. 가는 나사산 계열과 굵은 나사산 계열이 각각 아홉 가지 크기로 실려 있고, 단위는 인치파운드(in·lb)입니다.

둘을 혼동하는 경우가 많아 이 구분은 따로 한 문장을 들일 만합니다. 이 표는 너트를 얼마로 조이라는 값이 아닙니다. 다시 사용하도록 허용되기 전에, 깨끗한 나사산 위에서 너트가 아직 만들어 내야 하는 저항 토크입니다. 이 문서의 체결 토크는 다른 곳에 있으며 여기서는 옮기지 않습니다.

두 열을 나란히 놓으면 눈에 띄는 것이 있습니다. 뺄셈은 저희가 했습니다. 네 가지 크기에서는 두 계열의 요구값이 정확히 같습니다: 7/16, 1/2, 3/4, 7/8. 두 가지 크기에서는 굵은 나사산이 더 높습니다. 차이는 각각 1, 2 in·lb입니다. 가장 큰 세 가지 크기에서는 가는 나사산이 더 높습니다. 차이는 4, 5, 6입니다. 두 계열은 대략 4분의 3인치 부근에서 교차하며, 문서는 이런 모양이 나오는 이유를 설명하지 않습니다.

더하는 값은 직접 잰 값입니다

이 사이트는 전에 데이터시트의 프리베일링 토크 값이 더하는 숫자가 아니라 한계값이라고 쓴 적이 있습니다. AC 43.13-1B는 언뜻 그 반대를 말하는 것처럼 보입니다. 체결 절차는 이렇습니다.

두 문서는 서로 모순되지 않으며, 둘의 차이가 바로 핵심입니다. 카탈로그 값은 너트 집단 전체에 대한 규격 한계값이므로, 이것을 토크에 더하는 것은 엉뚱한 숫자로 계산하는 일입니다. c 단계의 마찰 저항 토크는 지금 체결하려는 그 너트에서, 체결하기 직전에 잰 값입니다. 하나는 찾아본 숫자이고, 다른 하나는 직접 잰 숫자입니다. 합산에 들어갈 자격이 있는 것은 두 번째뿐입니다.

나머지 절차도 같은 이유로 알아 둘 만합니다. 제조사가 달리 정하지 않는 한 나사산은 깨끗하고 건조하게. 볼트가 구멍 안에서 돌지 않도록, 가능하면 토크는 볼트가 아니라 너트에. 부드럽고 고르게 당기고, 떨림이나 툭툭 끊기는 움직임이 생기면 너트를 풀었다가 다시 조입니다. 한 주석은 토크가 볼트 생크 크기에 따른 것이며 렌치 크기에 따른 것이 아니라고 경고합니다. 그리고 토크 렌치는 적어도 매년 한 번, 또는 험하게 다뤘거나 떨어뜨린 직후에 교정해야 합니다.

이 조항의 또 다른 주석은 세 줄 안에 주제 하나를 통째로 담고 있습니다. “항공기 엔진의 많은 볼트 적용 부위는 재사용 전에 늘어남 점검을 요구한다. 이 요구는 주로 과도한 체결로 인한 볼트 늘어남 때문이다.”(번역) 볼트도 너트와 같은 이유로 다시 쓰기 전에 잽니다. 재사용은 양쪽 모두에서 측정입니다.

자기 고정 너트를 아예 쓰지 않는 곳

7-64 조항은 대부분을 금지 사항에 할애하는데, 이 금지 사항들은 구체적이어서 해당 분야 밖에서도 생각하는 방식으로 쓸모가 있습니다.

• 회전하는 부품에는 쓰지 않습니다. 조항은 이 문장을 대문자로 쓰면서 시작합니다
• 풀린 너트가 터빈 엔진 공기 흡입구로 빨려 들어갈 수 있는 곳에는 쓰지 않습니다. 막으려는 고장은 체결부가 분리되는 것 자체가 아니라, 떨어진 조각이 어디로 가느냐입니다
• 점검 패널이나 도어를 고정하는 데 쓰지 않으며, 매 비행 전후에 일상적으로 분해하는 부품의 조립에도 쓰지 않습니다
• 구름 베어링과 조종 풀리에는 허용됩니다. 단, 베어링 내륜이 너트와 볼트로 지지 구조물에 고정되는 경우에 한합니다
• 파이버·나일론 형식은 온도가 250도 화씨를 넘는 곳에 설치하지 않습니다

세 번째 항목은 다음 주에 다시 뗄 물건에 나일론 너트를 끼워 본 적이 있는 사람이라면 흥미롭게 볼 대목입니다. 반대 이유는 그 너트가 고장 난다는 것이 아닙니다. 한 번 변형되면서 작동하는 풀림 방지 요소는, 분해되는 것이 본래 역할인 체결부에는 맞지 않는 선택이라는 것입니다.

조항은 파이버 형식의 작동 방식도 한 줄로 설명합니다. 인서트에는 나사산이 없고 너트보다 지름이 작아서, 나사산이 지나가면서 인서트를 파고듭니다. 이것이 메커니즘의 전부이며, 재사용 기준이 육안 검사가 아니라 저항 토크인 이유이기도 합니다.

절대 재사용하지 않는 두 가지

같은 문장 안에서 풀림 방지 너트를 이웃한 부품들과 비교해 보겠습니다. 7-38 조항: “자기 고정 너트를 제외한 모든 볼트 및/또는 너트는 고정하거나 안전 조치를 할 것. 분할 핀과 안전 와이어는 재사용하지 말 것.”(번역)

여기에는 세 가지 고정 수단이 나오는데, 두 가지 방식으로 다뤄집니다. 분할 핀과 안전 와이어는 예외 없이 일회용이며, 8-8 조항도 이를 되풀이합니다. “분할 핀과 안전 와이어를 두 번 사용하지 말 것.”(번역) 자기 고정 너트는 예외이고, 그 예외조차 표 7-2의 조건이 따라붙습니다. 셋 중에서 재사용이 애초에 질문거리가 되는 것은 이것 하나뿐입니다.

안전 와이어 자체가 무엇을 위한 것인지, 그리고 어디서 일부러 전단될 만큼 약하게 만드는지는 같은 장에 있는 별도의 주제입니다.

8-8 조항에는 놓치기 쉬운 항목이 하나 더 있습니다. 제조사 권고가 재사용을 허용하지 않는 한 스프링 와셔는 오버홀 때 교체해야 하며, 강철제 평판형 피스톤 핀 리테이너도 마찬가지입니다.

그리고 캐슬 너트의 정렬 규칙은 하나의 값이 아니라 범위입니다. 분할 핀 구멍 정렬은 권장 최소 토크에 마찰 저항 토크를 더한 값에서 시작합니다. “최대 토크에 마찰 저항 토크를 더한 값을 넘지 말 것. 구멍과 너트의 홈이 맞지 않으면 와셔나 너트를 바꾸고 다시 시도할 것.”(번역) 홈이 맞지 않을 때의 답은 몇 도 더 돌리는 것이 아니라 다른 와셔입니다.

정리

• 자기 고정 너트의 재사용은 측정으로 정합니다. 파이버 또는 나일론 풀림 방지 너트가 그 나사 크기의 최소 프리베일링 토크를 내지 못하면 재사용하지 않습니다
• 그 표는 재사용 기준이지 체결 토크가 아닙니다. 서로 다른 역할을 하는 서로 다른 숫자입니다
• 두 나사산 계열은 교차합니다. 네 크기에서 같고, 두 크기에서 굵은 나사산이 높고, 가장 큰 세 크기에서 가는 나사산이 높으며, 설명은 없습니다
• 적어도 나사산 한 산이 너트를 관통해 나와야 합니다. 세 장에서 세 번 나오는 말입니다
• 토크에 더하는 저항값은 그 너트에서 잰 값입니다. 집단에 대한 한계값인 데이터시트 값이 아닙니다
• 분할 핀과 안전 와이어는 절대 재사용하지 않으며, 스프링 와셔는 제조사가 따로 허용하지 않는 한 오버홀 때 교체합니다
• 정렬되지 않는 캐슬 너트에는 다른 와셔가 필요합니다. 최대값을 넘는 토크가 아닙니다
• 일상적으로 분해하는 곳과 회전하는 부품에는 자기 고정 너트가 맞지 않습니다
• 이것은 항공기 문서입니다. 추론 방식 때문에 인용한 것이지, 다른 분야의 규칙으로 인용한 것이 아닙니다

게시판의 질문은 걱정해야 하느냐는 것이었습니다. 이 페이지는 보지 못한 자동차에 대해 그 질문에 답할 수 없습니다. 다만 적어도 한 분야에서는, 쓰던 풀림 방지 너트가 여전히 풀림 방지 너트인가 하는 논쟁이 토크 렌치를 대 보는 것으로 오래전에 정리되었다는 점은 말할 수 있습니다.

같은 문서는 식별도 같은 방식으로 다룹니다. 강도 등급을 나타내는 말은 한 번도 쓰지 않고, 그 대신 승인된 공급원까지의 추적성을 요구합니다.

이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.

자주 묻는 질문

나일론 인서트 너트는 재사용할 수 있습니까?

AC 43.13-1B는 횟수로 답하지 않습니다. 파이버 또는 나일론 풀림 방지 너트가 최소 프리베일링 토크 값을 충족하지 못하면 재사용하지 말라고 하며, 그 값을 표 7-2에 나사 크기별로 제시합니다. 따라서 이 문서에서 재사용은 지금 눈앞에 있는 너트에 대한 측정이지, 이전 조립 횟수가 아닙니다.

최소 프리베일링 토크 값은 얼마입니까?

표 7-2는 두 나사산 계열 각각에 아홉 가지 크기를 in·lb 단위로 싣습니다. 가는 나사산 계열은 7/16에서 8, 1 1/4에서 94까지 올라가고, 굵은 나사산 계열은 7/16에서 8, 1 1/4에서 88까지 올라갑니다. 재사용 기준이지 체결 토크가 아닙니다.

가는 나사산과 굵은 나사산의 요구값은 같습니까?

완전히 같지는 않으며, 저희가 뺄셈해 보면 두 계열은 교차합니다. 7/16, 1/2, 3/4, 7/8에서는 같습니다. 9/16과 5/8에서는 굵은 나사산이 각각 1, 2 in·lb 더 높습니다. 1인치, 1 1/8, 1 1/4에서는 가는 나사산이 4, 5, 6 더 높습니다. 문서는 설명을 제시하지 않습니다.

너트는 볼트에 어디까지 들어가야 합니까?

이 문서는 볼트의 나사산이 적어도 한 산 너트 밖으로 나와야 한다고 하며, 이를 세 번 말합니다. 볼트 체결 전반에 관한 조항, 파이버·나일론 풀림 방지 너트에 관한 조항, 항공기 엔진용 자기 고정 너트에 관한 조항입니다. 볼트가 관통해 나오는 것에 관한 규칙이지, 너트가 표면에 어떻게 닿아 있는지에 관한 규칙이 아닙니다.

프리베일링 토크를 체결 토크에 더해야 합니까?

둘은 서로 다른 숫자입니다. 제품 데이터시트에 인쇄된 값은 너트 집단 전체에 대한 규격 한계값이며, 이 사이트는 그 값을 더하는 것이 왜 엉뚱한 숫자로 하는 계산인지 다룬 적이 있습니다. AC 43.13-1B가 더하라고 하는 것은 체결하려는 너트에서 체결 직전에 잰 마찰 저항 토크입니다. 그 합을 최종 토크라고 부릅니다.

분할 핀이나 안전 와이어는 재사용할 수 있습니까?

이 문서에서는 안 됩니다. 7-38 조항은 분할 핀과 안전 와이어를 재사용하지 말라고 하고, 8-8 조항은 두 번 사용하지 말라고 되풀이합니다. 또한 제조사가 재사용을 허용하지 않는 한 스프링 와셔는 오버홀 때 교체해야 한다고 덧붙입니다.

캐슬 너트가 분할 핀 구멍과 맞지 않으면 어떻게 합니까?

조항은 하나의 값이 아니라 범위를 줍니다. 권장 최소 토크에 마찰 저항 토크를 더한 값에서 정렬을 시작하고, 최대 토크에 마찰 저항 토크를 더한 값을 넘지 않습니다. 구멍과 홈이 맞지 않으면 와셔나 너트를 바꾸고 다시 시도합니다.

자기 고정 너트를 쓰면 안 되는 곳은 어디입니까?

조항은 여러 경우를 듭니다. 회전하는 부품, 풀린 너트가 터빈 엔진 공기 흡입구로 빨려 들어갈 수 있는 곳, 점검 패널이나 도어의 고정, 매 비행 전후에 일상적으로 분해하는 부품의 조립입니다. 파이버·나일론 형식은 온도가 250도 화씨를 넘는 곳에 설치하지 않습니다.

이 내용이 제 자동차에도 적용됩니까?

아닙니다. 이 페이지도 그렇다고 주장하지 않습니다. AC 43.13-1B는 항공기 검사와 수리를 위한 FAA 자문 회람입니다. 전문을 무료로 읽을 수 있고, 흔한 논쟁을 의견이 아니라 측정으로 정리하기 때문에 여기서 인용했을 뿐입니다. 어떤 차량, 기계, 건축물에 대한 규칙도 아닙니다.

참고 자료

• FAA AC 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair, with Change 1. 전문, 무료, 646쪽. 7-37, 7-38, 7-40, 7-64, 8-8, 8-9항 및 표 7-2
• r/MechanicAdvice. 바닥에 딱 붙지 않은 나일론 인서트 너트에서 질문이 시작된 게시판

AC 43.13-1B는 FAA에서 전문을 내려받아 인용한 항목을 읽었습니다. 이 문서는 항공기 검사·수리 문서입니다. 자동차, 기계, 건축물 또는 그 밖의 어떤 것에 대한 규칙도 아니며, 이 페이지의 어떤 내용도 그런 대상에 적용해서는 안 됩니다. 무료이고 완전하며, 재사용 문제에 대해 방침이 아니라 측정 가능한 기준을 제시하기 때문에 인용했습니다. 저희는 보지 못한 게시글 속 엔진 마운트를 진단하지 않고, 정비사가 그 특정 너트에 대해 한 말을 평가하지 않으며, 차량 제조사나 모델도 밝히지 않습니다. 이 문서의 체결 토크 표는 여기에 옮기지 않았습니다. 표 7-2는 체결 토크가 아니라 재사용 기준이기 때문에 전부 인용했으며, 그 차이는 본문에서 설명했습니다. 다음은 문서의 진술이 아니라 저희가 직접 세고 계산한 내용입니다. 나사산 한 산이 나와야 한다는 요구가 세 장에서 세 번 나온다는 점, 그리고 표 7-2의 가는 나사산 열과 굵은 나사산 열을 비교해 네 크기는 같고, 두 크기는 굵은 나사산이 높고, 세 크기는 가는 나사산이 높다는 점입니다. 문서는 이 패턴을 설명하지 않으며 저희도 설명을 내놓지 않습니다. 이 회람이 인용하는 AN, MS, NAS 부품 규격은 읽지 않았습니다. 게시글은 읽었지만 댓글은 읽지 않았습니다. 제품 데이터시트의 값이 더하는 숫자가 아니라 한계값인 이유와 다섯 번째 분해 시험을 하는 방법은 앞선 페이지와 나사를 다시 끼우는 일에 관한 글에서 다루었으므로 여기서 되풀이하지 않습니다.