개념 한 쪽
유압 작동유는 유압계의 동력을 전달하는 매개체로, 유체의 물리적 성질과 관리 상태가 장치의 성능과 수명에 직접적인 영향을 준다한다.
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출제기준 단원 「유압 작동유」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 유압 기본 원리 판단 | 1 | 파스칼의 원리에 따른 유압기기 작동 원리를 가리기 |
| 기포 관련 현상 구분 | 1 | 캐비테이션과 숨돌리기 등 기포 관련 현상을 구별하기 |
| 토크 변환기 구성·특성 | 1 | 유체토크 변환기의 구성 요소와 특징을 판별하기 |
유압기기의 기본 작동원리는 파스칼의 원리를 이용한다. 밀폐된 유체에 압력을 가하면 그 압력이 유체 내 모든 방향으로 동일하게 전달되어 작은 힘으로 큰 힘을 얻을 수 있다.
유동 중 액체의 국부 압력 저하로 기포가 생성되고 그 기포가 붕괴하면서 소음과 침식 같은 손상을 일으키는 현상은 캐비테이션이라 한다. 펌프나 밸브 등에서 압력이 급격히 떨어지는 부분이 있으면 캐비테이션이 발생하여 펌프 날개나 배관을 손상시킨다한다.
유압계에서 유체 내부에 공기가 혼입되면 공기의 압축 팽창으로 인해 피스톤 동작이 불규칙해지는 현상이 발생한다. 이 현상은 특히 시스템 압력이 낮거나 공급량이 적을수록 기포의 팽창·수축이 커져 더 뚜렷하게 나타나며, 이를 숨돌리기 현상이라고 부른다한다.
유체토크 변환기(토크 컨버터)의 구성은 펌프 임펠러, 터빈, 스테이터의 세 요소로 이루어진다한다. 기어류 부품은 유체토크 변환기의 구성 요소가 아니므로 구별해야 한다.
작동유의 특성에서는 점도와 유동점 관리가 중요하다한다. 유동점이 높으면 저온에서 유체가 굳어 펌프나 밸브 작동에 장애를 일으킬 수 있으므로 유동점은 낮을수록 저온 조건에 유리하다한다. 일반적인 작동유의 허용 온도 범위는 약 최저 40도에서 최고 80도 정도로 관리한다는 설명이 제시된다.
유압펌프의 토출량은 펌프가 단위 시간당 토출하는 유체의 양을 의미하며 L/min 또는 cc/rev 등으로 표현한다. 가변 용량 펌프는 토출량을 조절할 수 있는데, 플런저식 펌프는 행정 길이 조절로 토출량 변경이 가능하므로 가변 용량에 적합하다한다.
유압장치 문제가 나오면 용어를 구별하여 선택한다. 예를 들어 유체 내 공기 혼입으로 피스톤이 불규칙하게 멈추는 현상은 숨돌리기 현상으로 표기한다. 반면 기포가 저압에서 생성되어 고압에서 터지며 소음과 침식을 일으키면 캐비테이션을 선택한다.
유체토크 변환기 관련 문항에서는 펌프·터빈·스테이터 세 요소를 떠올리고, 기어류 명칭이 보이면 오답으로 소거한다. 작동유 온도 관련 문제는 제시된 관리 범위(약 40~80도)를 기준으로 판단한다.
유압펌프 문제에서는 토출량 정의를 묻는 문항이 자주 출제되므로 '단위 시간당 유량'이라는 정의로 확인한다. 가변 용량 펌프를 고르는 문제에서는 플런저식의 행정 조절 기능을 확인하여 정답으로 선택한다.
유압기기의 작동원리는 어떤 원리를 이용한 것인가?
정답 ② · 유압기기의 기본 작동 원리는 파스칼의 원리에 기초하고 있습니다. 파스칼의 원리는 밀폐된 유체 내의 어느 한 점에서 가해진 압력이 유체의 모든 방향으로 크기 없이 그대로 전달된다는 법칙입니다.
유압기기는 밀폐된 유체 내 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 파스칼의 원리를 이용하여 작은 힘으로 큰 힘을 발생시킨다.
유동하고 있는 액체의 압력이 국부적으로 저하되어, 포화 증기나 기포가 발생하고, 이것들이 터지면서 소음이 발생하는 현상은?
정답 ② · 캐비테이션(Cavitation)은 유체의 유속이 빨라지거나 압력이 낮아질 때 유체 내에 기포(증기 또는 가스)가 발생했다가 압력이 회복되면서 급격히 응축, 붕괴되며 충격파와 소음을 내는 현상입니다. 이는 펌프나 밸브 등에서 유체 기계의 효율을 저하시키고 손상을 주는 주요 원인이 됩니다.
액체 압력 저하로 기포가 생성되었다가 붕괴되며 소음과 손상을 일으키는 현상을 캐비테이션이라 한다.
토크 디바이더(torque divider)의 특징으로 틀린 것은?
정답 ③ · 토크 디바이더는 토크 컨버터의 효율을 높이기 위한 장치입니다. 1, 2, 4번 보기는 효율 증가나 유체 특성 변화, 용량 증대 등 토크 디바이더의 기계적 특성에 관한 설명으로 사실에 부합하거나 논리적입니다.
토크 디바이더는 효율은 높이지만 저속 출력 증가는 일반 엔진 특성일 뿐, 토크 변환기의 명확한 특징이 아니므로 ③이 틀린 설명이다.
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