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ください。
【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。➀~④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、その記号を答えてください。
- 引張試験中の軟鋼は、最大引張力すなわち極限強さに到達したのち、引張力の増加がないにもかかわらず局部が急に伸びはじめ、やがて破断する。しかし、これにいたる前に、引張力の増加がないにもかかわらず伸びが増加する現象がある。この現象が生じているときの応力を ➀という。
《選択肢》ア. 疲労限度 / イ. 弾性限度 / ウ. 降伏点 - プラスチックの衝撃試験では、②試験機とシャルピー衝撃試験機が使われる。
《選択肢》ア. アイゾット / イ. エリクセン / ウ. コニカルカップ - 一般的に、③格子に属する金属は、展延性は良いが、強さが十分ではない。
《選択肢》ア. 体心立方 / イ. 面心立方 / ウ. ちゅう蜜六方 - 共析鋼を焼入れしたのち、400℃くらいで焼戻しをすると、焼入れで生じたマルテンサイト組織は ④ 組織になる。
《選択肢》ア. パーライト / イ. オーステナイト / ウ. トルースタイト
【問題1】 (8点)
1. ウ
2. ア
3. イ
4. ウ
【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。その内容が最も適切なものを3つ選び、その番号を答えてください。
- SS400は、一般構造用圧延鋼材と呼ばれる機械材料で、その数値400は最低引張強さ $3^{5}400N/mm^{2}$ であることを表している。
- セメンタイト系ステンレス鋼は、強さは低いが耐食性や溶接性が良いので、主に建築内装材や厨房器具などに利用されている。
- 鉄鋼材料を用いたばねは多々あり、その中でも大形のばねにはばね鋼が、比較的小形の板ばねにはみがき特殊帯鋼が、コイルばねには軟鋼線材やピアノ線材などが使われている。
- 転がり軸受に使用される鉄鋼材料は、疲れ強さや耐摩耗性が要求されるので、約1.0%Cの高炭素鋼に1.2%程度のクロムを含んだ高炭素クロム軸受鋼が多用されている。
- 鋳鉄には、球状黒鉛鋳鉄・可鍛鋳鉄・合金鋳鉄などがあり、使用量が最も多いのは一般機械用部品や家庭用品として使われているダクタイル鋳鉄ともよばれるねずみ鋳鉄である。
- アルミニウム合金の合金記号には、A7075やADC5などのJIS規格の記号が広く用いられており、マグネシウム合金では、AZ91CやAM100AなどのASTM (アメリカ材料試験協会)の合金記号が広く用いられている。
【問題2】 (6点)
1、4、6
【問題3】
次の1~4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、それぞれ答えてください。
- ジョルト・スクイーズ造型機やブロースクイーズ造型機での型込めでは、1枚の定盤の両面に上型模型と下型模型を取り付けたパターンプレートを用いる。
- スポット溶接・アプセット溶接などの抵抗溶接は、溶接棒を必要とせず、しかも溶接速度が速いという特徴があり、その電源には交流電源を用いる。
- トランスファプレスは、剛体ダイスのかわりに層状のゴムを用いて、パンチをゴムの中に押し込んでブランクを絞るプレス機械である。
- 蒸着めっきに分類されるCVD法は、強い密着性が要求される工具や金型への窒化物・酸化物・炭化物の皮膜をつくるのに利用されている。
【問題3】 (4点)
1. ×
2. ○
3. ×
4. ○
【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、その記号を答えてください。
- 万能フライス盤は、付属装置の➀ などを使用すれば、はすば歯車の加工ができる。
《選択肢》ア. 複式刃物台 / イ. 主軸台 / ウ. 割出し台 - ②の工具は、鉄系金属の切削には用いられないが、切れ刃をきわめて鋭くすることができるので、鏡面のように仕上げるきわめて高精度の切削加工に適している。
《選択肢》ア. サーメット / イ. セラミックス / ウ. 単結晶ダイヤモンド - フェロース式歯車形削り盤は、③を用いて歯形を創成する歯切り盤である。
《選択肢》ア. ホブ / イ. ピニオンカッタ / ウ. ラックカッタ
【問題4】 (6点)
1. ウ
2. ウ
3. イ
【問題5】
次の1~4の記述は、砥粒加工、特殊加工、計測用機器、機械加工と生産の自動化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、その記号を答えてください。
- 砥石車による円筒状の工作物の研削では、旋盤による外丸削りの際のバイトの➀分力に相当する垂直研削抵抗が大きい。
《選択肢》ア. 主 / イ. 送り / ウ. 背 - ワイヤ放電加工機の加工液には、比抵抗を高めた ② を使用することが多い。
《選択肢》ア. 水 / イ. 加工油 / ウ. 電解液 - マイクロメータのスピンドルのピッチ誤差は、精度に大きな影響を与えるので、スピンドルの作動範囲は ③ mm以下である。
《選択肢》ア. 25 / イ. 50 / ウ. 100 - 三次元造形技術として用いられる光造形法や粉末積層法は、④ ともよばれている。
《選択肢》ア. PF / イ. RP / ウ. MF
【問題5】 (8点)
1. ウ
2. ア
3. ア
4. イ
【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、その記号を答えてください。
- 一般に、ボルト締めでは、ボルトの外径よりもボルト穴の内径を大きくしてすきまを設けるが、せん断荷重を受けるボルトにはすきまのない ➀ボルトなどを使う。
《選択肢》ア. スタッド / イ. リーマ / ウ. 有効径六角 / エ. 呼び径六角 - 軸方向の荷重とねじり荷重を同時に受けるボルトは、軸方向の荷重の② 倍の荷重が軸方向にかかっているものとして有効断面積を計算することが多い。
《選択肢》ア. / イ. / ウ. / エ. 2 - ジャッキや万力などに用いられるのこ歯ねじのねじ山の角度は、通常 ③ °である。
《選択肢》ア. 30 / イ. 45 / ウ. 55 / エ. 60 - 押さえボルト・植込みボルトのねじ込まれる部分の長さℓは、ボルトの外径をdとすると、ねじ穴の材質が軽合金では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. イ
3. ア
4. ウ
【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。記述にあてはまる最も適切な図を下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えてください。
- 接触角が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玉軸受で、軌道の溝が深くスラスト荷重も受けられる。また、高速回転にも適している。
《選択肢》
ア. 円すいころ軸受

イ. 針状ころ軸受

ウ. 平面座スラスト玉軸受

エ. 深溝玉軸受

オ. 自動調心玉軸受

カ. アンギュラ玉軸受

【問題7】 (8点)
1. カ
2. ア
3. オ
4. エ
【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。その内容が適切ではないものを2つ選び、その番号を答えてください。
- 転がり摩擦の大きさは、材料および表面の状態と、球やころの直径なども関係するが、速度には関係しない。
- 力のモーメントと回転運動でのトルクは、同じ単位を用いる。
- 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。
- 一般に、作用点の異なる力のつり合いの条件は、合力が0 (ゼロ) であることと、任意の点のまわりのそれぞれの力のモーメントの和が0 (ゼロ)であることが必要である。
- 有効仕事と外部から与えられた仕事との比を仕事率という。
【問題8】 (4点)
1、5
【問題9】
次の1~6の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が最も適切なものを3つ選び、その番号を答えてください。
- 引張り荷重または圧縮荷重が作用する両振り荷重は、繰返し荷重に分類される。
- 弾性限度以内では、応力とひずみは正比例する。これをフックの法則という。
- 鋼材は、一般に、低温では著しくもろくなり、衝撃に対する抵抗が減少する。
- 切欠きによって生じる応力の大きさは、切欠き溝の底の角度が大きいほど応力は大きい。
- 降伏点が現れにくい金属材料の場合には、降伏点にかえて永久ひずみが一定の値、例えば0.2%に達したときの応力を求めて、その値を耐力とする。
- 等分布荷重を受ける片持ちばりは、固定端で最大曲げモーメントが生じ、その値は全荷重が自由端に集中したときの最大曲げモーメントの である。
【問題9】 (6点)
3、5、6
【問題10】
次の1~4の記述は、管路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、その記号を答えてください。
- 飽和蒸気管における管内平均流速の基準値は、➀ m/sである。
《選択肢》ア. 10~20 / イ. 20~30 / ウ. 30~60 - ② 用炭素鋼鋼管は、350℃以下で使用し、油圧管・水圧管などの比較的高圧の配管に用いられる。
《選択肢》ア. 配管 / イ. 機械構造 / ウ. 圧力配管 - ねじ込み式管継手は、管端部に切ったねじで結合する管継手で、管径が 3-1 内圧が 3-2 ときに用いられる。
《選択肢》
- ア. 3-1: 小さく / 3-2: 低い
- イ. 3-1: 大きく / 3-2: 高い
- ウ. 3-1: 大きく / 3-2: 低い
- 止め弁は、バルブの開閉が速くでき、④のすりあわせも容易であるから広く使われている。
《選択肢》ア. 弁体と弁おさえ / イ. 弁体と弁棒 / ウ. 弁体と弁座
【問題10】 (8点)
1. イ
2. ウ
3. ア
4. ウ
【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、その記号を答えてください。
- 平歯車の歯の曲げ強さは、歯先に➀ 荷重を受ける片持ちばりとみなして、求めることができる。
《選択肢》ア. 等分布 / イ. 交番 / ウ. 集中 - ② は、100くらいの速度伝達比を得ることも容易で、比較的小形の装置で大きな減速をすることができる。
《選択肢》ア. ウォームギヤ / イ. ハイポイドギヤ / ウ. ねじ歯車 - 摩擦車による回転運動の伝達は、接点において多少の滑りをともなうことから、正確な角速度比を保つことはむずかしく、効率はだいたい ③ %である。
《選択肢》ア. 65~70 / イ. 75~80 / ウ. 85~90 - ④ 歯車は、かみあい率が大きくなるので、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。
《選択肢》ア. はすば / イ. すぐばかさ / ウ. 平
【問題11】 (8点)
1. ウ
2. ア
3. ウ
4. ア
【問題12】
次の1~4の記述は、チェーン、リンクとカム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、その記号を答えてください。
- チェーン伝動でチェーンを結合する際、リンクの総数が奇数のローラチェーンの場合には、➀ リンクを使用する。 《選択肢》ア. 案内 / イ. オフセット / ウ. 割ピン形継手 / エ. クリップ形継手
- ローラチェーンのスプロケットの歯数は、あまり少ないと摩耗が多く、かつ、運動が円滑にならないので、2-1 以上 2-2 くらいが適当で、なるべく奇数とする。
《選択肢》
- ア. 2-1: 17 / 2-2: 50
- イ. 2-1: 12 / 2-2: 60
- ウ. 2-1: 17 / 2-2: 70
- エ. 2-1: 22 / 2-2: 80
- 直線方向の運動を回転運動に、またその逆の運動も可能にするものとして ③クランク機構がある。
《選択肢》ア. 往復スライダ / イ. てこ / ウ. 平行 / エ. 両 - 板カムは、原動節の回転が速くなると、従動節が浮き上がって、その運動が不確実になる。この浮き上がりを防ぐには、④ カムを用いるとよい。
《選択肢》ア. 傾斜 / イ. 直動 / ウ. 確動 / エ. エンド
【問題12】 (8点)
1. イ
2. ウ
3. ア
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。□(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、その記号を答えてください。
- 差圧流量計のなかでも ➀ は、構造が簡単なので広く用いられているが、流れのエネルギー損失が比較的大きいという欠点がある。
《選択肢》ア. ベンチュリ計 / イ. ノズル / ウ. 管内オリフィス - 管路の内径が途中から変化する導水管がある。内径300mmの管路内の流速が1m/sのとき、内径200mmの管路内での流速は ② m/s である。
《選択肢》ア. 0.667 / イ. 1.50 / ウ. 2.25 - ③ ポンプは、気体ため込み式真空ポンプである。
《選択肢》ア. ベーン / イ. クライオ / ウ. ターボ分子
【問題13】 (6点)
1. ウ
2. ウ
3. イ
【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。その内容が最も適切なものを3つ選び、その番号を答えてください。
- 純水は、標準大気圧のもとでは約273Kで沸騰する。
- ある物質を加熱したところ、内部エネルギーが30kJ増加するとともに外部に7.3kJの仕事をした。この場合、加えた熱量に対する仕事の割合は19.6%である。
- 船用大形ディーゼル機関に用いられる低速2行程ディーゼル機関の掃気方式には、排気弁をもつユニフロー掃気や、排気弁をもたないクロスフロー掃気などが採用されている。
- 4行程ガソリン機関におけるカム軸駆動装置のカム軸の回転は、クランク軸の回転の2倍である。
- ディーゼル機関のNOx浄化対策のひとつである選択触媒還元(SCR)には、還元剤として尿素水を使用するものがある。
- 低位発熱量が43500kJ/kgのガソリンを用いてガソリン機関の性能試験を行ったところ、軸出力が46kWのときの燃料消費量が12kg/hであった。そこで、この時の正味熱効率を8.8%と算出した。
【問題14】 (6点)
2、3、5
【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。その内容が最も適切なものを3つ選び、その番号を答えてください。
- 超臨界圧のもとで水を加熱した場合、この水、すなわち圧縮水は、飽和水を経ずに、いきなり過熱蒸気になる。
- 蒸気動力プラントに用いる強制循環ボイラは、蒸発量に等しい量の水を長い管の一端からポンプで押し込み、この管を通過する間に加熱し、過熱蒸気にしてタービンに送りだすので、ボイラ胴は不要である。
- ボイラの容量は、780t/h のように定格容量、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で表すのが一般的である。
- ボイラの運転中は、負荷の急増や水位の異常な上昇によって水分と蒸気が分離されずにドラムから送り出される現象、すなわちフェード現象にも注意が必要である。
- 食品工業で多く使用されている間接冷却式冷凍では、冷凍対象物の熱エネルギーを冷凍室で塩化ナトリウム水溶液などのブラインに移し、ブラインに移された熱エネルギーは蒸発器で冷媒に移す。
- 冷媒に臭化リチウム水溶液を、吸収剤に水を用いる吸収冷凍機では、冷媒は蒸発器、吸収器、熱交換器、再生器、凝縮器の順に循環し、吸収剤は冷媒とともに吸収器、熱交換器、再生器の順に循環する。
【問題15】 (6点)
1、3、5

コメント