개념 한 쪽
구동기 및 과속조절기 관련 설계에서 핵심이 되는 것은 풀리 직경비와 권상기 및 브레이크의 하중·속도 기준을 지키는 것이다. 조속기 로프의 굽힘 피로를 줄이기 위해 풀리 피치직경 대 로프 공칭 지름의 비율을 확보해야 하며, 권상기와 브레이크는 적용 대상에 따라 필요한 허용하중 또는 정격하중 기준을 만족시켜야 한다.
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출제기준 단원 「구동기용 기어의 선정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 화물용 권상기 설계 하중 | 1 | 차량 탑재형 화물용 권상기의 권상능력 기준을 고르기 |
| 기어리스 주도르래 설계 영향 | 1 | 주도르래 직경 변화가 회전수와 토크에 미치는 영향 판별하기 |
| 권상기 브레이크 성능 기준 | 1 | 승객용 권상기 브레이크의 정격하중 조건을 확인하기 |
조속기(과속조절기)에서 로프가 풀리를 통과할 때 로프에 발생하는 굽힘 응력을 고려해야 한다. 규정상 조속기 로프 인장 풀리의 피치직경(D)과 로프 공칭 지름(d)의 비(D/d)는 30 이상이어야 하며, 이 기준은 로프의 피로 수명과 안전성을 확보하기 위한 최소값을 제시한다.
권상기에 대해서는 사용 목적에 따른 권상능력 기준이 달라진다. 화물용으로 포크 리프트 등 차량이 승강하는 경우에는 착지 시 발생하는 충격 하중을 고려하여 권상기는 적재 하중의 150%까지 견딜 수 있도록 설계해야 한다. 이는 차량 탑재형 화물용 승강기의 특수한 하중 특성을 반영한 안전 계수이다.
승객용 엘리베이터의 브레이크 성능에 관한 기준도 명확하다. 승객용 권상기의 브레이크는 정격하중의 125% 상태에서 하강할 때 안전하게 감속하여 정지할 수 있는 성능을 확보해야 한다. 이 요구사항은 낙하 사고를 방지하기 위한 기본적인 안전 검증 기준이다.
기어리스(동기 기어레스) 권상기 설계 시 주 도르래 직경을 작게 하면 기계의 소형화와 같은 이점과 함께 같은 주행 속도를 얻기 위해 회전수가 증가하는 특성이 생긴다. 반면 토크는 반지름에 비례하므로 직경 감소는 토크 감소로 이어지며, 따라서 제동 토크가 커진다는 설명은 물리적으로 맞지 않는다.
문제 출제에서 자주 쓰이는 혼동 지점은 조속기용 풀리의 배수(30)와 일반 권상기 권장 배수 또는 권상기의 다른 기준과의 혼동이다. 조속기 로프 풀리 직경비는 조속기용으로서 30 이상이므로 이를 우선으로 적용한다.
포크 리프트 등을 사용하는 화물용 엘리베이터의 권상기에 대한 권상능력을 설정하는 방법으로 옳은 것은?
정답 ③ · 화물용 엘리베이터, 특히 포크 리프트 등의 차량이 진입하는 경우 충격 하중이 크게 작용합니다. 이에 따라 권상기의 권상 능력은 적재 하중의 150% 하중이 작용해도 안전하게 견딜 수 있도록 설계하여야 합니다.
포크 리프트 등 차량이 승강하는 화물용 엘리베이터는 충격 하중이 크므로, 권상기는 적재 하중의 150%까지 견딜 수 있도록 설계해야 한다.
동기 기어레스 권상기를 설계하려고 한다. 주도르래의 직경을 작게 설계할 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문항은 주도르래의 직경을 작게 설계했을 때의 영향을 묻고 있다. 직경을 줄이면 동일한 선속을 유지하기 위해 회전수가 증가하므로 회전수는 빨라지고 기계 전체의 소형화가 가능하며 로프 지름을 작게 할 여지도 생긴다.
주도르래 직경이 작아지면 회전수는 빨라지지만, 토크는 작아져 제동 토크가 커진다는 설명은 물리적으로 틀렸다.
권상기에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ③ · 문제는 권상기 관련 설명 중 옳은 것을 묻고 있다. 승객용 엘리베이터의 브레이크는 정격하중의 125% 하중에서 하강 시에도 안전하게 감속·정지할 수 있어야 한다는 안전 기준이 존재하므로 해당 선택지가 맞다.
승객용 엘리베이터 브레이크는 정격하중 125%에서 하강 시 안전하게 감속 정지해야 합니다.
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