개념 한 쪽
승강기용 로프는 카를 지탱하고 구동력을 전달하는 핵심 부품이므로 고강도와 유연성을 동시에 갖추어야 한다. 로프와 도르래의 기하 관계, 시브의 홈 형상, 로프의 검사 기준 등은 로프의 수명과 안전에 직접적 영향을 미치므로 규정된 요건을 따르는 것이 필수적이다.
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출제기준 단원 「로프 및 벨트의 요건」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 더블랩 적용 장치 판별 | 1 | 로프 감김 방식과 승속 특성의 연결관계를 파악하기 |
| 승강기용 주로프 특성 판별 | 1 | 승강기 로프의 제조적 특징과 파단강도 관련 설명을 가리기 |
| 로프-도르래 미끄러짐 원인 확인 | 1 | 로프와 도르래 사이의 마찰 관련 요인이 미끄러짐에 미치는 영향을 묻기 |
승강기용 주로프는 반복적인 휨 하중에 견디도록 설계한 특수 와이어로프이다. 소선의 강도, 심강의 윤활, 적절한 탄소량 조절 등을 통해 높은 파단강도와 유연성을 동시에 확보한다는 점이 특징이다.
트랙션 방식에서는 로프와 도르래 사이의 마찰력이 구동력을 결정하므로 시브 홈 형상은 마찰계수를 높이는 방향으로 설계된다. 언더 컷 형상은 로프를 홈에 더 깊숙이 잡아주어 접촉면과 구속력을 증가시키므로 미끄러짐을 억제하는 역할을 한다.
로프와 도르래(또는 풀리, 드럼) 사이의 공칭 직경 비는 로프의 굽힘 피로와 마모를 줄이기 위해 엄격히 규정된다. 승강기 기준에서는 로프 직경에 대해 권상도르래 등의 직경이 로프 직경의 최소 40배 이상이어야 한다는 요건을 제시한다.
로프의 안전율과 검사 기준도 중요한 요건이다. 여러 본수로 구성된 로프 시스템에서는 총 하중을 로프 본수로 분담하여 한 본이 받는 하중을 계산하고, 로프 한 본의 파단력과 비교하여 안전율을 산출한다. 또한 소선 파단과 부식 상태에 따라 허용되는 파단수 기준이 달라져, 단면적이 많이 손상되거나 부식이 심한 경우에는 허용 파단수를 더 엄격하게 적용한다.
더블랩과 관련된 출제에서는 고속 기어레스 승용승강기가 구동 도르래에 로프를 두 번 감는 더블랩 방식을 사용하여 트랙션력 확보에 유리하다는 사실을 묻는다. 이 경우 '고속=더블랩'을 연결하여 생각하면 답을 찾을 수 있다.
로프의 안전율 계산 문제는 총 하중에 카의 적재하중과 카 자체 중량, 로프 자체 중량을 더한 뒤 로프 본수로 나누어 한 본이 받는 하중을 구하고, 로프 한 본의 파단력으로 나누어 안전율을 구하는 절차를 따른다. 예로 적재하중 1000 kgf, 카 자체 중량을 1600 kgf, 로프 자체 무게를 45 kgf로 본 뒤 로프 본수 5본, 로프 파단력 5990 kgf인 경우 총 하중은 2645 kgf이고 한 본이 받는 하중은 2645 ÷ 5 = 529 kgf이므로 안전율은 5990 ÷ 529 ≈ 11.3이 된다.
미끄러짐 관련 문제에서는 마찰계수가 낮으면 로프와 도르래 사이의 마찰력이 감소하여 미끄러짐이 발생하기 쉬우므로 마찰계수 증가, 감기각 증가, 장력 증가가 미끄러짐 방지 요인이라는 점을 확인해야 한다.
승강기의 카와 균형추와의 로프 거는 방법 중 더블랩을 사용하는 승강기는?
정답 ③ · 더블랩(Double Wrap) 로핑 방식은 주로프를 구동 도르래에 두 번 걸쳐 마찰 접촉면적과 접촉각을 증가시켜 트랙션력(마찰력)을 대폭 향상시키는 방식입니다. 이는 고속으로 운행되는 대형 엘리베이터에서 요구되는 큰 구동력을 확보하기 위해 필수적이므로, 주로 고속 및 초고속 기어레스(Gearless) 승용 승강기에 적용됩니다.
고속 기어레스 승용승강기는 큰 트랙션력 확보를 위해 로프를 도르래에 두 번 감는 더블랩 방식을 사용한다.
승강기용 주로프의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?
정답 ① · 승강기용 주로프는 반복적인 휨과 마찰을 견디기 위해 일반 로프보다 파단강도가 훨씬 크고 유연성이 높게 제작됩니다. 심강은 소선의 마찰을 줄이고 윤활 및 방청 작용을 하며, 반복 휨에 대한 피로 저항을 높이기 위해 강선의 탄소량을 적절히 조절합니다.
승강기용 주로프는 반복 휨에 강한 고강도 및 고유연성 재질로 제작되므로 파단강도가 일반 로프보다 큽니다.
로프와 도르래사이의 미끄러짐에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ④ · 로프와 도르래 사이의 구동력은 마찰력에 의해 발생합니다. 따라서 두 물체 간의 마찰계수가 낮아질수록 트랙션 능력이 저하되어 미끄러짐이 쉽게 발생합니다.
로프와 도르래 간 미끄러짐은 마찰계수가 낮을수록 발생하기 쉬우므로 마찰력 저하가 원인이다.
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