원심식 압축기에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?
- 고압발생이 가능하다.
- 윤활이 쉽다.
- 압력맥동이 없다.
- 대용량이다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 원심식 압축기는 날개의 회전에 의한 원심력으로 기체를 가속하여 에너지를 전달하는 방식으로, 토출 압력보다는 대용량의 기체를 처리하는 데 유리하다. 이로 인해 고압 발생이 어렵다는 단점을 지닌다.
원심식 압축기는 대용량 처리에 유리하나 고압 발생이 어렵다.
개념 한 쪽
기계요소의 손상 원인과 밀봉재, 체결 토크, 압축기 특성 등 기본 개념을 이해하면 정비 현장에서 원인 규명과 적절한 보전 조치를 선택할 수 있다. 기어의 표면 파손 형태인 피팅, 치면의 열화로 이어지는 소성 항복, 오링의 구비조건과 재질 선택, 토크의 물리적 정의, 그리고 특수 접착제의 경화 조건을 중심으로 핵심만 정리한다.
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출제기준 단원 「관계 기계요소」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 접착제 경화 조건 식별 | 1 | 공기 차단 시 중합·경화되는 접착제 특성을 가림 |
| 압축기 특성 판별 | 1 | 원심식 압축기의 장단점과 대유량·고압 특성 비교를 묻기 |
| 기어 손상 유형 판정 | 1 | 기어 표면 박리 현상을 피팅으로 식별하기 |
피팅(pitting)은 기어 치면에 반복되는 접촉 하중으로 미세 균열이 생기고 일부가 떨어져 나가는 표면 피로 손상 형태이다. 이는 마찰 또는 단순한 마모와 구분되며, 반복 하중이 주원인인 표면피로로 이해해야 한다. 기어 손상 유형을 구분할 때는 피팅(표면박리)과 스코어링(심한 긁힘), 소성 항복(영구 변형) 등을 서로 구별한다.
치면의 열화는 과도한 접촉 하중에 따른 소성 항복으로 설명한다. 과부하로 인해 금속 표면이 영구 변형되면 치면이 흐트러지고 기능이 저하된다. 따라서 치면 열화가 관찰되면 설계 하중 초과나 작동 조건의 문제를 의심하고 원인 제거 또는 치면 보수 등의 조치를 검토해야 한다.
오링(O-ring)은 원형의 고무 밀봉재로 저렴하고 조립이 쉬우며 다양한 규격을 통해 선택이 용이하다. 그러나 유체 종류, 온도, 압력에 따라 적합한 재질을 선정해야 하므로 재질이 단순하다고 볼 수는 없다. 밀봉 성능 유지에는 탄성 복원력이 중요하며, 영구 변형이 쉬운 재질은 구비조건에 부합하지 않는다.
토크는 회전축에서 힘이 작용하는 점까지의 거리(l)와 그 지점에 가해지는 힘(F)의 곱으로 정의되므로 죔 토크 계산 시 T = lF 형태를 사용한다. 기계 체결 설계나 정비 시에는 거리와 힘의 곱이라는 기본 관계를 먼저 떠올려야 한다.
특수 접착제 중 혐기성 접착제는 공기 중에서는 액체 상태를 유지하고 공기 차단 시 중합이 촉진되어 경화되는 특성을 가진다. 이 특성 때문에 진동이 있는 장치의 나사 풀림 방지나 가스·액체 누설 방지용 가스킷으로 유용하게 사용된다.
피팅을 묻는 문제에서 '표면이 일부 떨어져 나가는 현상'을 보면 피팅을 선택해야 한다. 치면 열화 관련 보기에서는 과도한 하중으로 인한 소성 항복을 정답으로 고른다. 오링 관련 문항에서는 '영구 변형이 쉬운 것'을 구비조건에 해당하지 않는 보기로 고른다. 토크 식 문제는 거리와 힘의 곱인 lF를 선택하고, 접착제 조건 문제는 '공기 차단 시 경화'라는 표현을 가진 혐기성 접착제를 떠올리면 정답을 찾기 쉽다.
원심식 압축기에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?
정답 ① · 원심식 압축기는 날개의 회전에 의한 원심력으로 기체를 가속하여 에너지를 전달하는 방식으로, 토출 압력보다는 대용량의 기체를 처리하는 데 유리하다. 이로 인해 고압 발생이 어렵다는 단점을 지닌다.
원심식 압축기는 대용량 처리에 유리하나 고압 발생이 어렵다.
다음 이의 면 열화 현상 중 표면피로에 해당하는 현상은?
정답 ② · 표면피로는 기어나 베어링과 같은 접촉면에서 반복적인 접촉 압력이 가해져 표면이 피로해지고 미세한 조각이 떨어져 나가는 현상이다. '초기 피칭'은 기어 사용 초기에 국부적인 접촉 응력 집중으로 인해 표면이 떨어져 나가는 전형적인 표면피로 현상이다.
표면피로는 접촉 압력 반복으로 표면이 벗겨지는 현상이며 초기 피칭이 해당된다.
축의 구부러짐을 현장에서 수리 할 수 있는 공구는?
정답 ② · 축이 휘어져 있을 때 이를 현장에서 바로잡는 공구로는 '짐크로(Jim Crow)'가 사용됩니다. 짐크로는 휜 축을 교정하기 위해 수압력을 가하여 바로잡는 수리용 공구입니다.
휘어진 축을 현장에서 수압력을 가하여 바로잡는 교정 공구는 짐크로입니다.
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