개념 한 쪽
유압 시스템의 구성요소는 밸브류, 밀폐재, 여과장치, 에너지 저장장치와 효율 개념으로 정리된다. 밸브는 유량과 압력을 제어하고 신호를 변환하며, 패킹은 누유를 막고, 스트레이너는 불순물을 걸러내며, 어큐물레이터는 에너지를 저장·완충하는 역할을 수행한다.
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출제기준 단원 「유압실린더와 유압모터」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 점성 무관 정밀 유량 제어 장치 식별 | 1 | 점성 변화에도 유량을 안정적으로 조절하는 밸브를 고르는 문제 |
| 유압→전기 신호 변환 장치 식별 | 1 | 유압 신호를 전기 신호로 바꿔 회로를 제어하는 장치를 찾는 문제 |
| 작동유 불순물 제거 장치 식별 | 1 | 작동유 속 이물질을 걸러내는 장치를 묻는 문제 |
압력 제어 밸브는 시스템 압력을 설정값 근처로 유지하기 위해 설정 압력 초과 시 여분의 유량을 탱크로 돌려보내는 장치이다. 이 과정에서 유량이 증가해도 압력이 거의 일정하게 유지되지만 설정값보다 약간 상승하는 구간이 존재하는데, 이 상승분을 오버라이드 압력이라 한다. 오버라이드 압력은 압력 제어 밸브의 성능을 나타내는 지표로 중요하게 다룬다한다.
유압 모터의 효율은 체적효율과 기계효율로 구분한다. 체적효율은 누설을 고려한 실제 유량과 이론 유량의 비율이고, 기계효율은 마찰 손실 등을 고려한 효율이다. 전효율은 이 두 효율의 곱으로 정의되므로 전효율은 체적효율과 기계효율 모두에 비례하여 변한다. 효율 관계를 곱셈 관계로 이해하는 것이 중요하다한다.
패킹은 밀폐재로서 내마모성, 내화학성, 내열·내압성 등 유체와 접촉하는 환경에서 견디는 성질을 가져야 한다. 유체에 의해 연화되는 재질은 밀폐 성능이 저하되어 누설을 초래하므로 패킹의 요구 성질에 적합하지 않다한다. 패킹의 물성 요구 조건을 물어보는 문제는 '연화'와 같은 부정적 특성을 찾아내는 방식으로 출제되는 경우가 많다한다.
유압계의 불순물 제거 장치로는 스트레이너가 있다. 스트레이너는 흡입측에 설치되어 작동유 내의 큰 이물질을 걸러 펌프와 밸브의 손상을 예방하는 역할을 한다. 반면 패킹, 축압기, 유체 커플링 등은 여과 기능과 직접 관련이 없다.
어큐물레이터는 유압 에너지를 일시적으로 저장하고 필요시 방출하여 맥동을 흡수하고 충격 압력을 완충하는 장치이다. 어큐물레이터의 주요 용도는 에너지 축적, 펌프 맥동 흡수, 충격 완충이며 장치의 대형화는 주요 용도에 포함되지 않는다한다.
특정한 기능의 밸브들 가운데 교축 밸브는 오리피스 형식과 압력 보상 기능으로 작동유의 점성 변화에 무관하게 정밀한 유량 제어가 가능하다한다. 집류 밸브는 두 개 이상의 유입압력 차이에 관계없이 정해진 출구 유량을 유지하는 기능을 수행한다. 압력스위치는 유압 신호를 전기 신호로 변환하여 회로를 제어하는 스위치형 장치이다.
예1) 압력 제어 밸브의 동작 특성을 묻는 문항에서는 '설정 압력 초과 시 여분 유량을 탱크로 돌려보냄'과 '유량 증가에 따라 설정값보다 약간 상승하는 구간을 오버라이드 압력이라 한다'는 사실을 근거로 오버라이드 압력을 정답으로 선택한다.
예2) 작동유 내 불순물 제거 장치를 묻는 문항에서는 '흡입측에 설치되어 유입되는 이물질을 걸러냄'이라는 기능 설명을 근거로 스트레이너를 정답으로 선택한다.
작동유의 점성에 관계없이 유량을 조절할 수 있으며, 조정범위가 크고 미세량도 조정 가능한 밸브는?
정답 ③ · 교축 밸브(throttle valve) 또는 압력 보상형 유량 제어 밸브는 오리피스 전후의 압력 차이를 일정하게 유지시켜 작동유의 점도(온도) 변화에 관계없이 일정한 유량을 조절할 수 있다. 조정 범위가 넓고 미세 유량 조절에도 탁월한 특징을 가지고 있다.
교축 밸브(③)는 오리피스 형식으로 압력 차이를 일정하게 유지하여 유체 점성 변화에 무관하게 정밀한 유량 제어가 가능한 밸브입니다.
유압 신호를 전기 신호로 전환시키는 일종의 스위치로 전동기의 기동, 솔레노이드 조작밸브의 개폐 등의 목적에 사용되는 유압 기기인 것은?
정답 ② · 유압 신호를 전기 신호로 전환하여 제어 동작을 수행하는 유압 기기를 묻는 문제이다. 압력스위치는 유압 회로의 압력이 설정값에 도달하면 전기 접점을 개폐하는 일종의 스위치로, 전동기의 기동이나 솔레노이드 조작밸브의 개폐 등에 널리 사용된다.
유압 신호를 전기 신호로 변환하여 회로를 제어하는 스위치 역할을 하는 것은 압력스위치이다.
작동유 속에 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 부품은?
정답 ② · 작동유 속의 불순물을 제거하는 유압 부품을 묻는 문제이다. 스트레이너는 펌프 흡입구 등에 설치되어 유입되는 작동유의 이물질을 걸러내는 거름망 역할을 수행하는 부품이다.
작동유 내 이물질을 걸러내는 필터 역할을 하는 부품은 스트레이너(Strainer)입니다.
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