개념 한 쪽
유압 시스템은 기호로 회로와 구성 요소의 역할을 간결하게 나타낸다. 회로 기호는 힘의 전달 원리, 밸브의 기능, 시일과 필터의 용도를 이해하는 기준이 된다.
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출제기준 단원 「유압기호」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 표준 사양 암기 | 1 | 도저 유압리퍼 섕크 개수의 표준 범위를 고르기 |
| 낙하 방지 밸브 식별 | 1 | 붐 등의 낙하 방지용 밸브 명칭을 식별하기 |
| 흡입측 이상 현상 판별 | 1 | 스트레이너 막힘에 따른 유압계 이상 현상을 가리기 |
유압의 기본 원리는 파스칼의 원리로, 밀폐된 유체에 가해진 압력은 계 전체에 동일하게 전달된다는 사실에 기반한다. 이 원리는 기호로 표현된 실린더와 펌프의 관계를 해석하는 근거가 된다.
유압 회로 기호는 펌프, 밸브, 실린더, 탱크, 필터, 쿨러 등 각 요소의 기능과 흐름 방향을 표시한다. 특히 속도 제어나 낙하 방지 등 목적에 따라 사용되는 밸브들이 각기 다른 기호로 표기되므로 기호만으로 회로의 목적을 판단할 수 있다.
밸브 기호는 기능별로 구분되며, 카운터밸런스밸브는 중력에 의한 낙하를 제어하는 목적의 밸브로 한쪽 방향 흐름에 배압을 설정하는 기호를 가진다. 속도 제어 회로는 미터 인, 미터 아웃, 블리드 오프 등이 표준적으로 사용되며 이들에 해당하는 기호를 익혀야 한다.
시일과 스트레이너 같은 부속품의 기호도 중요하다. 플로우팅 시일은 혹독한 외부 환경에서 밀착식을 의미하는 기호로 구별되며, 오일 스트레이너는 흡입측 보호를 의미하는 기호로 표시되어 막힘 시 발생하는 공동현상을 유추하게 한다.
유압기호는 회로의 동작 원인과 결과를 연결하여 고장 원인 추적과 유지보수 우선순위를 결정하는 도구이다. 기호를 통해 어떤 부품이 기능적 요소인지 동작인지 구분하여 판단하는 습관을 들여야 한다.
대표적인 계산 문제는 파스칼의 원리를 이용한 힘 증폭 계산이다. 마스터 실린더에 20kgf의 힘이 작용하고 마스터 단면적이 5cm², 휠 실린더 단면적이 15cm²일 때 먼저 압력 P = 20kgf ÷ 5cm² = 4kgf/cm²로 계산한다. 이후 휠 실린더 힘은 F = P × 15cm² = 60kgf가 되어 출력력이 60kgf임을 구한다.
기호 문제는 기능 키워드와 기호를 매칭하는 방식으로 접근한다. 예를 들어 '낙하 방지'나 '중력 보상'이라는 키워드가 나오면 카운터밸런스밸브 기호를 떠올리고, '흡입측 막힘' 관련 기호가 보이면 스트레이너 막힘으로 인한 공동현상을 의심한다.
도저의 뒤쪽 케이스 뒷면에 있는 유압리퍼는 몇 개의 섕크(shank)로 구성되어 있나?
정답 ① · 건설기계 도저의 뒤쪽 케이스에 장착되는 유압 리퍼는 통상 3~5개 정도의 섕크(Shank)로 구성되는 것이 일반적입니다. 따라서 보기 중 1) 1~5개가 정답이며, 이는 기계의 표준 사양에 부합하는 범위입니다.
도저 후면 유압리퍼는 통상 3~5개의 섕크로 구성되므로 1~5개 범위가 정답이다.
한쪽방향의 흐름에 설정된 배압을 부여하고 붐의 낙하방 지등에 사용되는 밸브는?
정답 ③ · 카운터밸런스 밸브는 붐과 같이 중력에 의해 낙하할 가능성이 있는 부하를 지지하고, 안전하게 하강시키기 위해 사용됩니다. 이 밸브는 한쪽 방향의 흐름에 설정된 배압을 부여하여 부하의 급격한 낙하를 방지합니다.
중력에 의해 낙하할 수 있는 부하(붐 등)에 배압을 주어 낙하 속도를 제어하고 안전을 확보하는 밸브는 카운터밸런스밸브이다.
굴삭기의 오일 스트레이너(Strainer)가 일부 막히거나 너무 조밀하면 어떤 현상이 생기는가?
정답 ④ · 오일 스트레이너가 막히거나 조밀하면 유압 펌프 흡입측 저항이 커져서 유압유의 공급이 원활하지 않게 됩니다. 이로 인해 압력이 국부적으로 낮아지면서 유압유 내에 기포가 발생하는 공동현상(Cavitation)이 발생하게 되며, 이는 소음과 진동을 유발합니다.
오일 스트레이너 막힘은 흡입 저항 증가를 유발하여 국부 압력 강하를 일으키고, 이로 인해 기포가 발생하는 공동현상을 초래합니다.
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