損害保険登録鑑定人試験2級：機械(2017年7月)試験問題用紙

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1～3の記述は、機械材料とその加工性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. くぼみの対角線の長さを測定して材料の硬さを求める ( 1 ) 硬さ試験は、小物部品や薄板、あるいは浸炭などの表面硬化層、加工変質層などの硬さの測定にも適している。

《選択肢》ア. ビッカース / イ. ブリネル / ウ. ロックウエル

2. 炭素鋼をオーステナイト組織の状態から適当な温度まで急冷したのち、その温度で一定時間保持したときに生じる等温変態を利用する ( 2 ) には、焼戻しが不要で、焼割れや変形が生じず、粘り強い性質が得られるなどの特徴がある。

《選択肢》ア. オーステンパ / イ. 調質 / ウ. ガウジング

3. 熱伝導性は低いが、耐熱性があり、耐食性にもすぐれていることから、化学工業用装置や海水を使用する熱交換器などに用いられる ( 3 ) には、比強度が大きいという特徴もある。

《選択肢》ア. ステンレス鋼 / イ. チタン / ウ. マグネシウム合金

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【問題2】

次の1～8の記述は、機械材料とその加工性について述べたものです。その内容が適切なものを4つ選び、その番号を答えて下さい(解答用紙に5つ以上塗りつぶした場合は超過した解答数に応じて減点となります)。

1. 軸・歯車・ボルトなどの強靭性を必要とする機械部品に用いられる Ni-Cr鋼などの強靭鋼は、焼入れなどの熱処理によって強さや硬さを増大させ、また靭性も与えることができるが、焼戻し脆性に対する十分な配慮が必要である。
   
2. 二元合金の全率固溶体型合金の状態図において、A金属50%B金属50%の合金Cは、そのすべてが融液のとき、およびそのすべてが固体のとき、その組成はA金属50%B金属50%であるが、初めて晶出した固体の核の組成はこれとは異なり、A金属の占める割合が大きい。

3. 軸受材料として用いられるホワイトメタルは、バビットメタルに比べて熱伝導性・耐食性・耐摩耗性がよく、靭性があって軸になじみやすいなどから、高速・大荷重軸受に適している。
   
4. 球状黒鉛鋳鉄は、鋳放しのままでも構造用炭素鋼に劣らない強さを持ち、炭素鋼鋳鋼品より強いが、熱処理を行うことで、さらに機械的性質を改善することができる。しかし、凝固のときの収縮率が大きく、巣が生じやすいなどの欠点がある。
   
5. 超塑性合金には、小さな力で、複雑な形状の製品の塑性加工ができるという特徴があるが、そのためには、結晶粒を粗大にしたこの合金を、低温、高ひずみ速度のもとで変形させる必要がある。
   
6. ウッドメタルは、振動エネルギーを材料内部で吸収して熱エネルギーに変換する機能をもつ制振合金で、モータや切削加工にともなう振動を吸収することができるので、工作機械のベッドやテーブルなどに使用される。
   
7. アルマイトは、アルミニウムの表面をクロメート処理して、その耐食性をさらに改善したものである。
   
8. 強化材に炭素繊維を用いた繊維強化プラスチック (FRP)は、ガラス繊維を用いた FRPより比剛性が高く、耐疲労強度や振動減衰性に優れているので、自動車や航空機などに用いられている。

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【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。

1. 真空中で溶解した湯を、真空にした鋳型に鋳込む真空鋳造法は、チタンのように非常に活性な金属の鋳造に利用されている。
   
2. 従来、生砂型は、少量のコークス粉などを添加した山砂に水分を加えて混練した鋳物砂を用いて造型するのが一般的であったが、今日の生砂型は、けい砂などの骨材とベントナイトなどの粘結剤に少量のコークス粉などを添加し、さらに水分を加えて混練した鋳物砂を用いて造型するのが一般的である。
   
3. ガス切断は、ガス溶接のトーチを切断用のトーチに取り替えて、鋼材が高温になったときに高圧の溶解アセチレンを吹き付けて切断するもので、これを応用したものに開先を切り取ったりする加工に用いられるスカーフィングがある。
   
4. Vプロセス法は、パンチまたはダイスの一方を省略し、省略したパンチなどに代えてゴムを用いる絞り加工法で、複雑な形状の製品を少量生産する際に、工具製作に要する多大な経費や労力などを節約することができる特徴がある。
   
5. マルテンサイト系ステンレス鋼の表面硬化を目的に行う窒化は、マルテンサイト変態を利用したもので、処理温度は焼入れ温度より高いが、加熱時間はきわめて短い。

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【問題4】

次の1～3の記述は、切削加工および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。

1. 下図は、直径50mmくらいまでの穴あけに用いられる ( 1 ) ボール盤である。

《選択肢》ア. NC / イ. 卓上 / ウ. 直立

2. ( 2 ) 盤で平面削りや角度削りなどを行うときは、切れ刃が底面より下がった形状の腰折れバイトを用いる。

《選択肢》ア. 形削り / イ. ラップ / ウ. 平面研削

3. ( 3 ) は、工作物の硬さに関係なく加工が行え、その加工面は平滑で、加工変質層を生じないなどの特徴があるので、ダイカスト型の部品加工などに用いられる。

《選択肢》ア. 電解加工 / イ. 放電加工 / ウ. 化学研磨

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【問題5】

次の1～4の記述は、切削加工、工業計測と計測用機器、機械加工と生産の自動化など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。

1. 切削工具材料について
   ア. 高速度工具鋼は、600℃くらいまで硬さが低下しない切削工具用鋼で、超硬合金に比べて靭性が大きく、製作や再研削も容易であるという利点があり、付刃バイトのチップやドリルなどの切削工具材料として広く用いられている。
   イ. 単結晶ダイヤモンドを用いた切削工具は、切れ刃をきわめて鋭くすることができるので、耐食鋼や耐熱鋼などを高精度にしかも鏡面のように仕上げるのに適しているが、再研削がむずかしい欠点がある。
   
2. 計測器について
   ア. まちがい、系統誤差、偶然誤差のうち、系統誤差に分類される計測器の固有誤差は、誤差のより少ない計測器によって補正すなわち校正し、個人誤差は、測定の熟練によって小さくすることができる。
   イ. 質量の測定に用いる電子てんびんは、はかりのなかで最も精度がよく、相対誤差は $5\times10^{-4} \sim 10^{-6}$ と精度が高いが、より精密な測定を必要とする場合には二重ひょう量法を用いて、てんびんの両腕の長さの差による誤差を除くのがよい。
   
3. 機械加工と生産の自動化について
   ア. ジグは、取付具に取り付けた工作物に所定の加工を正確に行うために用いる補助工具で、ボール盤で穴あけをする際に用いる機械万力などがそれにあたる。
   イ. 工作物の複雑な曲線を削り出すとき、NCフライス盤は、工作物を取り付けたテーブルのX軸方向とY軸方向の加工送りを同時に制御する同時2軸制御による輪郭制御によって行う。
   
4. 産業用ロボットについて
   ア. プレイバックロボットは、作業者によって教示された動作を行う産業用ロボットで、工作物の塗装や複雑な移送などに用いられている。
   イ. シーケンス形のスポット溶接用ロボットは、製品の変更や改良への敏速な対応をめざして、自動車業界がいちはやく導入して急速に発達した。

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【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。

1. 通常、台形ねじのねじ山の角度は、( 1 ) °である。

《選択肢》ア. 30 / イ. 45 / ウ. 55 / エ. 60

2. JISでは、締結用ねじのナットの高さは、ボルトの呼び径のおよそ ( 2 ) 倍としている。

《選択肢》ア. 0.5～0.7 / イ. 0.8～1 / ウ. 1.2～1.5 / エ. 1.6～1.8

3. ( 3 ) ボルトは、一方の部品に貫通穴があけられない場合、これにめねじを切り、ここにボルトをねじ込んで他方の部品を締めつける。

《選択肢》ア. 植込み / イ. 通し / ウ. 押さえ / エ. 基礎

4. 締付けボルトは、軸方向の荷重とねじり荷重を同時に受けるので、ボルトの大きさ(呼び径)は、軸方向の荷重の ( 4 ) 倍の荷重が軸方向にかかっているものとして計算することが多い。

《選択肢》ア. $\frac{3}{2}$ / イ. $\frac{4}{3}$ / ウ. $\frac{5}{4}$ / エ. $\frac{6}{5}$

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【問題7】

次の1～4の記述は、軸とその部品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. おもにハブを軸に固定するのに用いられるテーパピンは、( 1 ) のテーパをもつものである。

《選択肢》ア. 1:20 / イ. 1:30 / ウ. 1:40 / エ. 1:50

2. 一般に、伝動軸では、軸の長さ1mについてのねじれ角の限度を ( 2 )° とする。

《選択肢》ア. $\frac{1}{2}$ / イ. $\frac{1}{3}$ / ウ. $\frac{1}{4}$ / エ. $\frac{1}{5}$

3. ( 3 ) 玉軸受は、最も広く用いられる玉軸受で、軌道の溝が深くスラスト荷重も受けられ、高速回転にも適している。

《選択肢》ア. 深溝 / イ. 自動調心 / ウ. アンギュラ / エ. 平面座スラスト

4. 接触形の密封装置である ( 4 ) は、流体の圧力による変形で完全密封できるうえ、低圧から高圧まで広い範囲で使用される。

《選択肢》ア. グランドパッキン / イ. Vパッキン / ウ. Uパッキン / エ. Oリング

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【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。

1. 円運動では、速度を示すのに単位時間あたりの回転角の変位量で表し、これを周速度という。
2. ある物体が等速円運動をするときに生じる向心力は、物体の質量に比例する。
3. 動摩擦力は、最大静摩擦力よりも小さく、接触面の垂直力に比例する。
4. 力を表すには、力の大きさ、力の働く作用点と力の働く向きを示す必要がある。
5. 三角形の重心は、それぞれの角の二等分線の交点である。

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【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。

1. ベルト伝動では、プーリが回転し始めると、ベルトの張り側の張力は初張力より大きくなり、ゆるみ側の張力は初張力より小さくなる。
2. Vベルトの2軸の中心距離は5m以下で、速度伝達比はふつう20までである。
3. ブロックブレーキの設計で、発生摩擦熱を放熱するためのブレーキ容量の値は、ブレーキをひんぱんに使用する場合、0.6MPa・m/sにとれば安全である。
4. 圧縮コイルばねの総巻数は、有効巻数に両端部の座巻数を加えたものである。

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【問題10】

次の1～4の記述は、リンクとカム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。

1. 機械の運動の種類について
   ア. 物体の空間運動は、渦巻運動、球面運動、つる巻線運動の三つに分けられる。
   イ. 平面運動を行う物体は、並進運動と回転運動に分けられ、どのような平面運動でも、並進運動と回転運動に分解することができる。
   
2. リンク機構について
   ア. 往復スライダクランク機構は、バスなどの大形自動車で使われるウインドワイパに利用されている。
   イ. 揺動スライダクランク機構は、形削り盤の早戻り機構に利用されている。
   
3. カム機構と間欠運動機構について
   ア. 偏心円板をカムに用いる円板カムは、接線カムのなかでは最も簡単なもので、その従動節の接触部は平面である。
   イ. 印刷機械などに使われるゼネバ歯車は、間欠歯車の一種である。
   
4. 四節回転機構について
   ア. 往復スライダクランク機構では、スライダが往復する距離 (行程)は、クランクの長さの2倍に等しくなる。
   イ. リンクの先端につけられたバケットがほぼ水平に移動する水平引込みクレーンは、両クランク機構を応用したものである。
   

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【問題11】

歯車を用いた変速装置に関する問題です。固定軸Iを中心として回転する腕Aに取り付けられた歯車2⃣と、Iを軸としてこれに外かみあいする歯車1⃣ および内かみあいする歯車3⃣ があります。

歯車1⃣、2⃣、3⃣の歯数をそれぞれ30、15、60として、次の1～4の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。ただし、回転方向は左まわりを(+)、右回りを(-)とします。

1. この変速装置の名称は ( 1 ) である。

《選択肢》ア. 自動変速装置 / イ. 遊星歯車装置 / ウ. 差動歯車装置 / エ. 減速歯車装置

2. 腕Aを固定して、歯車1⃣を$40\min^{-1}$で左回転したときの歯車3⃣の回転速度は ( 2 ) $\min^{-1}$ である。

《選択肢》ア. +20 / イ. -20 / ウ. +10 / エ. -10

3. 腕Aのかわりに歯車 3⃣ を固定し、歯車1⃣を$30\min^{-1}$で左回転したとき腕Aの回転速度は ( 3 ) $\min^{-1}$ である。

《選択肢》ア. +20 / イ. -20 / ウ. +10 / エ. -10

4. 歯車 3⃣を固定し、腕Aを$50\min^{-1}$で左回転したときの歯車1⃣の回転速度は ( 4 ) $\min^{-1}$ である。

《選択肢》ア. 25 / イ. 75 / ウ. 100 / エ. 150

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【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。

1. トルクが加わった軸の任意の直角断面に生じる ( 1 ) モーメントは、加えられたトルクとつり合いの状態になる。

《選択肢》ア. 断面二次 / イ. 最小断面二次極 / ウ. 抵抗ねじり / エ. 断面二次極

2. 荷重を受けて湾曲したはりのたわみを小さくするためには、縦弾性係数に断面二次モーメントを乗じた値、すなわち ( 2 ) が大きくなるようにするとよい。

《選択肢》ア. 曲げこわさ / イ. 曲げ強さ / ウ. 曲げにくさ / エ. 曲げ係数

3. 二つの部品を直径13mmのピンで連結し、8kNの荷重で横に引っ張ったとき、ピンに生じるせん断応力はおよそ ( 3 ) MPa である。

《選択肢》ア. 127.4 / イ. 90.0 / ウ. 60.3 / エ. 20.0

4. 構造物の組子や機械部品の棒などで軸方向に圧縮荷重が働く時、棒の直径に比べて長さがある程度以上長い棒では、ある程度の荷重に達すると曲りはじめ、圧縮強さ以下の小さな応力でも折損する。このような現象を ( 4 ) という。

《選択肢》ア. 屈折 / イ. 屈曲 / ウ. 座屈 / エ. 曲折

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【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。

1. 管路の流れについて
   ア. 連続の式を適用できる管路を流れる水は、管路端での流出量 $[m^3/s]$と、任意の断面の内径[m]が分かれば、その断面における平均流速 [m/s] を算出できる。
   イ. 連続の式を適用できる管路を流れる空気は、その温度 [K]や圧力 [Pa]が変化すると質量流量 [kg/s] も変化する。
   
2. ポンプについて
   ア. 遠心ポンプは、設計点で運転したときに全揚程や吐出し量が最大になる。
   イ. ねじポンプは、脈動がなく、振動や騒音が小さいうえ、高速運転をしても静かであるなどの特徴があり、粘度の高い油などの移送に多く用いられている。
   
3. 油圧装置と空圧装置について
   ア. 空気圧装置は、温度変化の影響が少なく、油圧装置に比べて運転速度や応答速度が速いなどの特徴があるが、正確な速度制御は困難である。
   イ. 前進・後退ともにメータイン回路を用いて速度制御を行う油圧回路において、流量調整弁の流量調整ダイヤルを適当な値に固定すれば、片ロッド形複動シリンダの往き行程と戻り行程のピストン速度は同一になる。

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【問題14】

次の1～6の記述は、内燃機関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(解答用紙に4つ以上塗りつぶした場合は超過した解答数に応じて減点となります)。

1. 圧縮機、燃焼器、および圧縮機と同軸のタービンで構成される開放サイクルガスタービンは、タービンで発生した軸動力のかなりの部分が圧縮機の駆動のために使われるうえ、ノズルやタービン羽根に高級な耐熱材料を必要とし、出力軸は高速回転となるため、減速装置を必要とすることが多い。
   
2. ガソリン機関は、圧縮比を高くすることで理論熱効率を向上させることができるが、同時にノッキングと呼ばれる異常燃焼が起こりやすくなるので、一般に圧縮比の高い機関はオクタン価の高いガソリンを使用することが多い。
   
3. 理想的な定容サイクルのp-v線図で、断熱圧縮、定容加熱、断熱膨張、定容放熱からなる高速ディーゼル機関の基本的なサイクル、すなわちブレイトンサイクルを表している。

4. クランク室掃気方式を採用する2行程ガソリン機関は、クランク軸が1回転する間にシリンダ内への混合気の供給から燃焼ガスの排出までを行って動力を発生させている。
   
5. 自動車用4行程ガソリン機関に用いられるアルミニウム合金鋳物製のピストンには、2本のクッションリングと1本のオイルリング、すなわち合計3本のピストンリングを取り付けるのが一般的である。
   
6. 往復動内燃機関では、運転にともなって排気損失などいろいろな損失が生じるが、機関の運転に必要な冷却水ポンプやオイルポンプなどの補機を駆動するための損失は、ポンプ損失と呼ばれる。

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【問題15】

次の1～6の記述は、蒸気動力プラントおよび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。

1. ボイラの火炉には、重油などの液体燃料・液化天然ガスなどの気体燃料・微粉炭燃料などの燃焼に用いるバーナ、あるいは粒状の固体燃料を燃焼させる流動層燃焼装置などの燃焼装置を設ける。
   
2. 給水ポンプと管群などで構成される強制循環ボイラは、蒸発量に等しい量の水をポンプで長い管の一端から押し込み、この管を通過する間に、順次加熱して過熱蒸気にする。
   
3. 曲管式水管ボイラや放射ボイラでは、蒸発管内の密度の小さい水および蒸気の混合体と、下降管内の密度の大きい水との密度の差を利用してボイラ水を循環させている。
   
4. ボイラ・過熱器・復水器などの熱交換器での伝熱を向上させるためには、これらに用いる管などの材質の選択とともに、その厚さを薄くして熱通過率K $[W/(m^2・K)]$の値を小さくすることも重要である。
   
5. ハイドロクロロフルオロカーボン (HCFC)の代替物質として開発された特定フロン、すなわちハイドロフルオロカーボン(HFC)は、オゾン破壊係数 (ODP)が0(ゼロ)で、地球温暖化係数 (GWP) も小さい。
   
6. 水と臭化リチウム水溶液を用いた吸収冷凍機は、機器内部を真空状態で運転するので、大気が侵入することのないように注意する必要がある。

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