개념 한 쪽
권상기의 구동 방식은 도르래와 로프의 결합 방식에 따라 동작 원리와 장단점이 달라진다 트랙션식은 마찰로 구동하며 로프 미끄러짐과 마모가 발생할 수 있고 권동식은 로프를 도르래 홈에 고정하여 미끄러짐이 없지만 관성 등 기계적 제약이 따른다 도르래 설계에서는 홈 형상과 유효지름이 로프 수명과 구동력에 직접적인 영향을 미친다
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출제기준 단원 「구동기용 기어 및 무기어의종류별 특징」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 도르래 안전율·구성 판단 | 1 | 도르래의 재질·안전율 기준과 부하 판단 |
| 도르래 홈과 구동력 구분 | 1 | 홈 형상별 구동력 및 마모 특성 판별 |
| 도르래 유효지름 기준 확인 | 1 | 유효지름이 로프 지름의 몇 배 이상이어야 하는지 판단 |
트랙션식(마찰구동식)은 로프와 도르래 사이의 마찰력으로 카를 끌어올리는 방식이다 트랙션식은 균형추를 사용하면 동력 절감 효과가 있고 로프의 안전율이 확보되면 승강 행정에 제한이 없다 저속에서 초고속까지 널리 사용되는 특징이 있다 그러나 마찰 구동 방식이므로 로프 미끄러짐과 도르래 또는 로프의 마모가 발생할 수 있다는 점을 염두에 두어야 한다
권동식(확동구동식)은 로프가 도르래 홈에 고정되어 미끄러지지 않는 방식이다 구조가 간단한 장점이 있으나 회전체의 관성 모멘트가 크면 기동 및 정지가 어렵고 높은 권상도력이 필요하며 고양정 적용이 곤란한 단점이 있다 권동식은 감속기가 단순하거나 없기 때문에 감속기 오일 교환과 같은 문제는 주요 단점으로 보지 않는다
기어드 권상기는 전동기 감속기(예: 웜기어 등) 및 브레이크로 구성된다 감속기를 통해 전동기의 회전수를 감속시켜 권상 동작을 제어하므로 구성품의 구분이 중요하다 완충기와 같은 승강로에 설치되는 안전장치는 권상기 기계 본체의 구성품에 포함되지 않는다
도르래의 홈 형상은 구동력과 마모 특성에 영향을 준다 V형 홈은 로프를 깊게 감싸 마찰력을 높여 구동력이 크고 언더컷 홈은 마모가 발생해도 마찰력 변화가 적어 안정적이다 또한 도르래의 유효지름은 와이어 로프의 피로와 마모를 방지하기 위해 로프 지름의 일정 배수 이상으로 정해야 한다
문제에서 트랙션식의 특징을 물을 때는 '마찰 구동 방식'과 '마모·미끄러짐 가능성'을 먼저 떠올린다 예컨대 선지에 "트랙션식은 마모가 거의 일어나지 않는다"는 문장이 있으면 오답으로 처리한다
도르래 관련 문제에서는 홈 형상과 유효지름 기준을 비교하는 선지가 출제되니 V형 홈이 구동력을 높이고 유효지름은 와이어 로프 지름의 40배 이상이어야 한다는 기준을 기억해 두면 선지 소거에 유리하다
권상기 구성 요소를 묻는 문제에서는 전동기 감속기(웜기어 등) 브레이크를 권상기의 본체 구성으로 보고 완충기와 같은 승강로 장치는 권상기 구성품이 아님을 근거로 판정한다
권상기의 도르래에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문항은 권상기 도르래에 관한 설명 중 틀린 것을 고르도록 요구한다. 일반적으로 도르래 재질은 금속이어야 하고, 강철로 제작될 경우 안전율은 통상 8 이상, 주철일 경우 10 이상이라는 규정적 수치가 맞다.
도르래 안전율 기준 부하는 정격 하중 시 상승 중 로프의 수직분력이 아닌, 정격 하중 시의 최대 장력 등을 고려한다.
구동 도르래의 홈에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ② · 문제는 구동 도르래 홈 형태와 구동력의 관계에서 틀린 설명을 찾는 것이다. V형 홈은 로프와의 접촉각과 마찰력 증대로 언더컷 홈보다 구동력이 크며, 언더컷 홈은 마모되어도 마찰력 변화가 적은 장점이 있다.
V형 홈은 언더컷 홈보다 구동력이 크므로 '언더컷이 더 크다'는 설명은 틀렸다.
권상기에서 구동 도르래(sheave) 의 유효지름은 주로프 지름의 몇 배 이상이어야 하는가?
정답 ④ · 문제는 권상기 구동 도르래의 유효지름이 와이어 로프 지름의 몇 배 이상이어야 하는지를 묻고 있다. 안전과 피로 수명 확보를 위해 도르래 지름은 로프 직경의 충분한 배수로 설계해야 하며 규정상 일반적으로 40배 이상을 요구한다.
권상기 구동 도르래 유효지름은 와이어 로프 지름의 40배 이상이어야 마모와 피로 파괴를 방지한다.
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