マークシート方式による正誤式または選択式の問題です。解答は解答用紙の該当するマークを塗りつぶして下さい。
【問題1】
次の1～4の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 次の機械材料のうち、降伏点が明確に現れるのは ( 1 ) である。
《選択肢》 ア. A1100P-O / イ. C2600P-O / ウ. S15C
- 下に示す試験機は、材料の ( 2 ) を調べるために用いる。
《選択肢》 ア. 疲れ強さ / イ. 粘り強さ / ウ. 曲げ強さ
- ( 3 ) は、加工硬化した炭素鋼を軟化させるだけでなく、加工によって生じる組織の変化などを完全に解消するために行う。
《選択肢》 ア. 焼ならし / イ. 完全焼なまし / ウ. 調質
- ( 4 ) は、スプリンクラーの接点材料などに使われる。
《選択肢》 ア. ウッドメタル / イ. バビットメタル / ウ. モネルメタル
【問題1】 (8点)
1. ウ
2. イ
3. イ
4. ア
【問題2】
次の1～6の記述は、機械材料について述べたものです。その内容が適切なものを3つ選び、その番号を答えて下さい。
- プラスチックには水分をほとんど含まないものから 10%前後含むものまで種々あるが、水分を吸収したプラスチックは寸法が変わり、強さは低下し、電気抵抗は増加する。
- ねずみ鋳鉄品のうち、FC100～FC250 はあまり強さ・硬さを必要としない機械部品に広く使用され、FC300とFC350 は強さ・硬さが大きく、耐摩耗性が要求される内燃機関などの各種部品や工作機械部品などに使用される。
- サーメットは、給油のしにくい自動車部品や潤滑剤による汚れをきらう家電機器・事務器・食品製造機械などの軸受に用いられる。
- プラスチックの成型法には、素材の特徴である可塑性を生かして成型するマーフォーム法やハイドロフォーミングなどがある。
- アルミニウムは、空気中で酸化してち密な皮膜をつくるが、塩類・硫酸・アルカリ性水溶液・海水などにはおかされるので、これらに対する耐食性を改善する目的で溶体化処理を施すことがある。
- 高張力鋼は、溶接性にすぐれた低炭素低合金系の構造用鋼で、車両、船舶、橋、高圧容器、海洋構造物などに用いられる。
【問題2】 (6点)
1、2、6
【問題3】
次の1～5の記述は、鋳造、溶接、塑性加工、表面処理について述べたものです。その内容が正しいものには○で、誤っているものには×で、それぞれ答えて下さい。
- 発泡ポリスチレン樹脂などでつくった消失模型は、ばりのない鋳物や形状が複雑な鋳物をつくるのに適しているが、製作する鋳物と同じ数の模型が必要になる。
- 金型鋳造法とも呼ばれるダイカスト法は、プランジャで湯に40～200MPaの高い圧力を加えて鋳型に鋳込んだのち、湯口や鋳物が凝固し終わるまで圧力を加えるので、高い品質の鋳物をつくることができる。
- 下図は、厚板の下向き溶接を能率的に行うことができるイナートガスアーク溶接を示したものである。
- 鍛造作業に用いる機械プレスは、素材の内部まで一様に力が及ぶので、空気ハンマより大きな鍛錬効果が得られる。
- イオンプレーティングは、溶液中のイオンを還元剤の作用によって化学的に還元し、これを素材表面に析出させて皮膜をつくるめっき法で、均一な厚さの滑らかな皮膜を形成できる特徴がある。
【問題3】 (5点)
1. ○
2. ×
3. ×
4. ○
5. ×
【問題4】
次の1～3の記述は、切削加工、砥粒加工、特殊加工について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 下図は、おもに機械に取り付けて使用する ( 1 ) で、切削のための回転力が小さくてすむうえ、切りくずの排出性もよいという特徴がある。
《選択肢》 ア. スパイラルタップ / イ. ブローチ / ウ. ラックカッタ
- 下図は、砥石によって工作物の表面から微細な切りくずを削り取って、滑らかで精度のよい仕上げ面を得るのに適した ( 2 ) である。
《選択肢》 ア. ブローチ盤 / イ. 超仕上げユニット / ウ. ラップ盤
- ( 3 ) は、銅やグラファイトなどでつくった工具を用いて、その工具の形状を工作物に転写する場合に用いられる。
《選択肢》 ア. 液体ホーニング / イ. ポリシング / ウ. 形彫り放電加工
【問題4】 (6点)
1. ア
2. イ
3. ウ
【問題5】
次の1～4の記述は、切削加工、砥粒加工、特殊加工、工業計測について述べたものです。アとイの記述のうち、最も適切なものを選び、その記号を答えて下さい。
- 切削工具について
ア. 中ぐり盤の切削工具には、中ぐりに用いるバイトのように切れ刃が一つのものや、フライス削りに用いる正面フライスのように切れ刃が複数のものがある。イ. コーテッド工具は、炭素工具鋼工具や合金工具鋼工具の表面に、炭化チタン、窒化チタンなどを数マイクロメートルの厚さに被覆した硬質被覆切削工具である。 - 研削加工について
ア. 心なし研削盤は、砥石車、調整砥石および受け板で工作物を支えて円筒研削を行う。
イ. 平面研削盤は、工作主軸台の主軸に固定したスクロールチャックに工作物を取り付けて平面研削を行う。 - 計測用機器について
ア. 工場などで長さの基準として使われるブロックゲージは、組み合わせる各ゲージの端面を専用の接着剤で接着することで、きわめて多くの寸法基準をつくることができる。
イ. はさみ尺の一種であるノギスは、外側測定や内側測定のほかに深さ測定などもできる。 - 特殊加工について
ア. アプレシブジェット加工は、高速噴流エネルギーとともに研磨剤の持つ切削性能を利用して切断能力を高めたもので、アルミニウム合金、チタン合金などの金属類やコンクリート、ガラスなどの切断も可能である。
イ. 電子ビーム加工は、空気中で工作物に触れずに、工作物を局所的に加熱して溶融・蒸発させて加工ができるため、時計の軸受穴などのような精密な加工や、ダイヤモンド・セラミックス類など非金属材料の精密な穴あけ・切断などに用いられる。
【問題5】 (8点)
1. ア
2. ア
3. イ
4. ア
【問題6】
次の1～4の記述は、ねじについて述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 管用テーパねじのテーパは、( 1 ) である。
《選択肢》 ア. 1/10 / イ. 1/16 / ウ. 7/24 / エ. 1/100
- 取りつけや取りはずしをしばしば繰り返すような機械部品には、ナットの着脱だけでその締結ができる ( 2 ) ボルトを用いるとよい。
《選択肢》 ア. 植込み / イ. 通し / ウ. 押さえ / エ. T溝
- ねじがゆるむのは、振動や衝撃などが原因で ( 3 ) が小さくなって、ねじ面の摩擦力が小さくなるからである。
《選択肢》 ア. ねじり応力 / イ. せん断応力 / ウ. 接触面圧力 / エ. 圧縮応力
- 外形dの押さえボルトを用いて鋳鉄鋳物に部品を固定するとき、ボルトのねじ込まれる部分の長さは、( 4 ) のようにする。
《選択肢》 ア. l=d / イ. l=1.3d / ウ. l=1.8d / エ. l=2d
【問題6】 (8点)
1. イ
2. ア(イ) (※2.は「イ」も正解とします。)
3. ウ
4. イ
【問題7】
次の1～4の記述は、転がり軸受について述べたものです。記述にあてはまる図の記号を選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。(※図の記号は省略)
- 接触角の大きいものほどスラスト荷重によく耐えられる。
- 比較的大きいラジアル荷重とスラスト荷重の両方の負荷が受けられる。
- 外輪の内側の軌道面が球面であるから、回転中、軸心がある程度傾いても回転が可能なように自動的に調整できる。
- 最も広く用いられる軸受で、軌道の溝が深くスラスト荷重も受けられ、高速回転に適している。
《選択肢》
ア．
イ．
ウ．
エ．
【問題7】 (8点)
1. エ
2. ア
3. ウ
4. イ
【問題8】
次の1～5の記述は、機械に働く力と仕事について述べたものです。その内容が正しいものには○で、誤っているものには×で、それぞれ答えて下さい。
- 物体に力が作用して物体を移動させたとき、力は仕事をしたといい、その物体に作用した力と移動した時間との積で表される。
- エネルギーとは仕事をすることができる能力をいい、その単位は仕事の単位と同じくジュール(J)を用いる。
- 慣性力は、加速度に対する反作用として働くみかけの力である。
- 円すい・角すいの重心は、底辺から見て全体の高さの3分の1の軸線上にある。
- 大きさが等しく、互いに逆向きの平行な2力を合成して一つの力にすることを偶力という。
【問題8】 (5点)
1. ×
2. ○
3. ○
4. ×
5. ×
【問題9】
次の1～4の記述は、巻掛け伝動装置とブレーキ・ばねについて述べたものです。その内容が正しいものには○で、誤っているものには×で、それぞれ答えて下さい。
- ローラチェーンによる伝動では、スプロケットの歯数が少ない場合には、摩耗が多く、運動が円滑にならないので、歯数を17以上70くらいとするのが適当で、なるべく奇数とする。
- ウインチなどは、任意の位置での停止を手動ブレーキで行うことはむずかしいので、ねじブレーキなどの自動荷重ブレーキがよく使われる。
- ばね定数が小さいと、ばねはかたくなり、たわみにくくなる。
- 振動体が強制振動しているとき、その強制力の円振動数が振動体の固有円振動数に一致すると、強制力が小さくても、振幅はきわめて大きくなる。
【問題9】 (4点)
1. ○
2. ○
3. ×
4. ○
【問題10】
次の1～4の記述は、管路と構造について述べたものです。アとイの記述のうち、最も適切なものを選び、その記号を答えて下さい。
- 管路について
ア. 管内を充満して流体が流れるとき、その管の内径は、流量や管の中心部の流速を考慮して決める。
イ. 流体が管内を充満して流れるとき、その流れを速くすると、管の内径は小さくできるが、エネルギー損失は大きくなる。 - 管継手について
ア. ユニオンやエルボなどのねじ込み式管継手は、管径が大きく、内圧が高い管路に用いられる。
イ. 長い管路には、温度変化による管の伸縮や、配管のときの管の心合わせに無理がないように、ベローズ形などの伸縮管継手を用いる。 - 溶接継手の強さについて
ア. 溶接部の強さは、母材の溶接性、溶接棒の材質、溶接作業の良否などによって左右されるので、通常、母材の強さの70～80%くらいにしている。
イ. のど厚は、溶接技術に問題がなければ、完全溶込み溶接では設計上の開先深さの和となる。 - リベット継手について
ア. リベット継手は、溶接継手に比べて作業工程が少なく、作業に熟練を要しないことから広く用いられている。
イ. リベット継手は、板にリベット穴をあけるため、それだけ板の強さが弱くなる。
【問題10】 (8点)
1. イ
2. イ
3. ア
4. イ
【問題11】
次の1～4の記述は、歯車について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- ( 1 ) 歯車は、かみあい率が大きく、回転音が小さく、運転性能もよく、大きな動力を円滑に伝えることができるので、減速装置などに使われる。
《選択肢》 ア. 平 / イ. はすば / ウ. 内 / エ. ねじ
- 歯車の周速度などの関係で、歯面があばた状になる現象を ( 2 ) という。
《選択肢》 ア. ピッチング / イ. サージング / ウ. チッピング / エ. キャビティ
- ウォームギヤは、( 3 ) 軸の間の運動を伝達する歯車である。
《選択肢》 ア. 平行 / イ. くいちがい / ウ. 交差 / エ. 曲
- かさ歯車のうち、ピッチ角が90°のものを ( 4 ) 歯車という。
《選択肢》 ア. マイタ / イ. はすばかさ / ウ. 冠 / エ. まがりばかさ
【問題11】 (8点)
1. イ
2. ア
3. イ
4. ウ
【問題12】
次の1～4の記述は、材料の強さについて述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 引張荷重もしくは圧縮荷重が作用する ( 1 ) 荷重は、繰返し荷重に分類される。
《選択肢》 ア. ねじり / イ. 片振り / ウ. 両振り / エ. 交番
- 鋳鉄のようなもろい材料は、圧縮試験で材料がわずかに変形して破壊したときの最大応力を ( 2 ) とすることができる。
《選択肢》 ア. 極限強さ / イ. 耐力 / ウ. 圧縮強さ / エ. 降伏点
- 荷重を受けるはりのたわみを小さくするには、( 3 ) が大きくなるようにするとよい。
《選択肢》 ア. 断面二次モーメント / イ. 極断面係数 / ウ. 極断面二次モーメント / エ. 曲げこわさ
- 材料が引張り・圧縮・曲げなどの荷重を繰返し受けたとき、その繰返し回数によって静荷重を受けたときよりはるかに小さな荷重で破壊を起こすことがある。この現象を ( 4 ) 破壊という。
《選択肢》 ア. 脆性 / イ. クリープ / ウ. 疲労 / エ. 靭性
【問題12】 (8点)
1. イ
2. ウ
3. ア(エ) (※3. は「エ」も正解とします。)
4. ウ
【問題13】
次の1～3の記述は、流体機械について述べたものです。アとイのうち、最も適切なものを選び、その記号を答えて下さい。
- 圧力について
ア. 大気圧が1標準大気圧すなわち 1atm のとき、容器内の圧力が絶対圧で0.9MPa ならば、その容器内は真空である。
イ. 大気圧が100kPaのとき、容器内の圧力がゲージ圧で2MPaならば、その容器内の絶対圧は 2.1MPa である。 - ポンプについて
ア. 運転中に羽根の取付角を調整することができる可変羽根形の軸流ポンプは、広い範囲の吐出し量にわたり、高い効率での運転が可能である。
イ. ターボポンプの起動は、例えば吸込管の口径が200mmの場合、吸込口の下端は水面より少なくとも200mmの深さにあることを確認してから行う。 - 送風機と圧縮機について
ア. 多数の前向き羽根をもつ多翼送風機 (シロッコファン)は、低圧・多風量に適しているので、空調用として建物・船舶の換気や、小形ボイラの通風などに利用される。
イ. スクリュー圧縮機は、吐出し圧力が回転式圧縮機の中で最も高いので、土木・建築・ガス工業などで使用される。
【問題13】 (6点)
1. イ
2. ア
3. ア
【問題14】
次の1～3の記述は、内燃機関について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 往復動機関の圧縮比は、( 1 ) を燃焼室容積で割った値である。
《選択肢》 ア. 行程容積 / イ. シリンダ容積 / ウ. 排気量
- ガソリン機関の基本サイクルである ( 2 ) サイクルは、オットーサイクルともいわれる。
《選択肢》 ア. 定容 / イ. 定圧 / ウ. 複合
- ディーゼルノックとよばれるディーゼル機関特有の現象を起こしにくくするためには、( 3 ) の高い燃料を用いるのも一つの方法である。
《選択肢》 ア. オクタン価 / イ. 高位発熱量 / ウ. セタン価
【問題14】 (6点)
1. イ
2. ア
3. ウ
【問題15】
次の1～6の記述は、蒸気動力プラントと冷凍装置について述べたものです。その内容が正しいものには○で、誤っているものには×で、それぞれ答えて下さい。
- 線図上で蒸気の種類や状態量を知ることができる蒸気線図のうち、縦軸にエンタルピ -h [kJ/kg]、横軸にエントロピーs [kJ/(kg・K)] をとったh-s線図は、インジケータ線図とも呼ばれる。
- ボイラの燃焼装置のうち、渦流室式では、固体燃料などの粒子を燃焼装置内の多孔板の上に送り、下から空気を吹き込んでこれらの粒子を浮遊流動化させて燃焼させる。
- ボイラの付属装置には、燃焼ガスの余熱を利用してボイラへの給水を予熱するエコノマイザや、燃焼用空気を予熱する空気予熱器などがある。
- ボイラの容量は、一般に定格容量すなわち連続最大負荷における1時間当たりの実際の蒸発量 [kg/h]で表すが、換算蒸発量 [t/h] や伝熱面積 [㎡] などで表すこともある。
- 蒸気圧縮冷凍機の主要な構成機器には、膨張弁・蒸発器・圧縮機・凝縮器などがあるが、小形の冷凍機では膨張弁のかわりにマノメータを用いることもある。
- 成績係数が4.64の冷凍機をヒートポンプとして用いた場合、ヒートポンプとしての成績係数は5.64である。
【問題15】 (6点)
1. ×
2. ×
3. ○
4. ○
5. ×
6. ○
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