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2011년 07월 04일 (월) 11:05
장비 운용에 절실히 필요한 것!

오랫동안 안전한 장비 운용을 위해 관리 및 점검 철저히 해야… 건설기계 운용을 잘 하기 위해서는 기본적인 운용상식을 습득하는 것이 바람직하다. 그리고 장비를 오랫동안 무리 없이 타기 위해서는 장비의 관리와 점검 방법을 알아두는 것이 좋다. 그동안 총 6회에 걸쳐

3-3편 유압유 특성 및 유압 기본 원리

           

2. 유압 기본 원리

         

1) 유체의 정의

전단력을 받았을 경우 그것이 극히 적다 할지라도 전단력을 받으면 연속적으로 변형하려는 물질을 유체라 한다.

·액 체 : 비압축성 유체 (유체에 힘을 가했을 경우, 밀도(체적)의 변화가 없다)

·기 체 : 압축성 유체 (유체에 힘을 가했을 경우, 밀도(체적)의 변화가 있다)

 

2) 파스칼의 원리

① 액체에 힘을 전달한다.

유압화한다는 것은, 오일이라는 매체를 사용하여 힘을 전달하고 그 힘을 잘 제어하여 인간의 힘의 몇 배의 작용을 시키는 것이다.

② 정지 액체의 성질(파스칼의 법칙)

유체 입자 사이에 상대운동이 없는 유체를 정지유체라 한다.

파스칼의 원리란, 압력전파에 관한 법칙을 말하고, 물리학적으로는 ‘밀폐되고, 정지한 액체의 일부에 가해진 압력은 액체의 모든 부분에 그대로 전해진다’로 정의된다.

쉽게 말하면, 다음과 같이 표현된다.

· 정지액체와 접하고 있는 면에 가해진 압력은 그 면에 수직으로 작용한다.

· 정지액체의 한 점에 있어서의 압력의 크기는 전 방향에 대하여 동등하다.

· 밀폐용기 내의 정지액체 한 부분에 가해진 압력은 액체 내의 전 부분에 같은 압력으로 전달된다.

 

3) 압력의 의미와 단위

① 압력 : 유체에 대한 단위 면적당 작용하는 힘의 세기                    (F)

                                                                   압력(P) =    면적(A)

* P : 압력의 세기 (kg/cm²)  F : (kg)   A : 단면적 (cm²)

② 압력의 단위: 1kg/cm² = 0.98bar = 980kpa = 14.23psi

    

4) 유압의 장점

① 소형으로 강력하다

출력은 (압력) (면적) 으로  압력을 올리면 올릴수록 같은 출력을 얻는 데 면적은 작아도 되어 소형화를 진행하기 쉽다. 또한 고압으로 해도 공기와 같은 폭발성 위험이 적어 공기압 사용 (6~7 kg/cm²)에 비해 훨씬 소형으로 할 수 있고 또한 Power가 강력하다.

② 과부하(오버로드) 방지가 간단하고 정확하다.

규정값 이상의 높은 압력이 형성되면 릴리이프 밸브을 통해 (릴리이프 밸브 OPEN) 오일을 탱크로 도피시켜 회로를 보호하고, 임의의 압력 조정이 가능하다.

③ 힘의 조정이 쉽고 정확하다.

유압에서는 공급되는 오일의 압력을 조정함으로써 힘의 크기를 쉽게 바꿀 수 있다.

④ 무단변속이 간단하고 작동도 원활하다.

자동차의 변속기와 같이, 기어의 사용에서는 아무래도 변속의 단계가 생긴다. 유압에서의 속도 조정은 수도꼭지를 트는 감각으로 쉽게 할 수 있다. , 유량을 천천히 증가시키거나 감소시켜 Actuator(실린더, 모터)의 부드러운 출발, 충격 없는 정지 및 동작 제어가 가능하다.

⑤ 진동이 적고, 작동이 원활하다.

전동기와 많은 기어를 사용하는 장치에서는, 관성력이 커서 급격한 발진·정지·역전에서는 충격이 따른다. 유압은 가벼운 오일을 사용하고 기기 전체가 소형으로 관성력이 작기 때문에 충격이 적다.

⑥ 원격 조작이 가능하다.

오일은 PIPE HOSE 만 주어지면 어디든지 흘러간다(배관의 길이에 따라 손실 발생).

 

5) 유압의 단점

① 배관이 번거롭고, 오일의 누설이 발생한다.

② 화재의 위험성이 있다.

·오일은 인화점이 약 200℃의 가연성 이므로 주위에 고온의 물질이 있으면 오일이 분출했을 경우 화재의 위험성이 있다.

③ 오일 온도가 변화하면 속도가 변한다.

·오일은 온도가 올라가면 점도가 저하되고, 온도가 내려가면 점도가 높아진다. 유량제어 밸브로 교축할 경우 , 같은 교축 면적이라도 점도에 따라 유량(속도)이 달라진다.

④ 전동기의 마력이 증가한다.

전동기나 엔진의 회전 에너지를 유압의 압력 에너지로 변환하여 사용하므로 전체로서의 에너지 효율은 기어로 직접 에너지를 전달하는 것보다 나빠진다. Actuator(실린더, 모터)가 일을 하지 않을 경우에도 펌프는 가동되므로 에너지 손실이 발생한다. 유압 펌프의 가변화와 부하압 이상의 압력을 발생시키지 않는 부하 감응형 제어와 필요한 유량만 토출하는 전자제어 펌프가 실용화되고 있다.

 

 
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