Sam's 초보기계설계
본 장에서는 베어링의 윤활 절차 중 3번째 시리즈로 베어링 여유 공간(Free Space)을 결정하는 세 가지 방법을 알아봅니다. 윤활유를 담을 수 있는 캐비티의 용적을 아는 것은 윤활유의 과소 또는 과다를 피할 수 있는 비결입니다. 다음 번에는베어링 및 윤활 성능을 향상시키는 런-인(Run-in) 절차를 검토할 예정입니다. 그리스 윤활 베어링의 적절한 충진량은 종종 베어링의 여유 공간에 대한 백분율로 지정됩니다. 따라서 베어링의 여유공간을정확하게 결정하는 것이 중요합니다. 베어링의 여유 공간을 결정하는 세 가지 방법은 아래에 설명되어 있습니다. 이 방법은가장 단순하고 가장 정확한 방법은 먼저 제시하면서 결과의 정확성과 단순성 모두에 따라 나열됩니다. 1) 게시된 (Published) 엔지니어링 데이터많..
본 장에서는 베어링의 윤활 절차 중 2번째 시리즈로 적절한 윤활량에 대해 다룹니다.과윤활은 윤활 부족과 마찬가지로 해로울 수 있으며 윤활유 부족 및 기타 충진 관련 문제를 피하는 절차를 검토합니다. 적절한 충진량은 모든 접촉표면에 설계된 수명동안 적절한 유막이 제공되도록하는 것이 중요합니다.과윤활은 윤활 부족과 마찬가지로 해로울 수 있습니다. 과도한 윤활유를 사용하면 여분의 윤활유가 자유 공간을 통해이동하므로 부품의 내부 마찰이 증가합니다. 결과적으로 발열이 증가하고 따라서 작동 수명이 짧아집니다.윤활유 부족으로 모든 접촉면이 적절한 양의 윤활유가 공급되지 않으므로 경계 윤활 조건이 발생합니다.이 상태는 마모 및 윤활 부족으로 이어질 수 있으므로 작동 수명이 단축됩니다. 정확한 윤활유 양은 설계, 작동속..
베어링 윤활유가 효휼적으로 작동하고 있음을 알 수 있는 시스템을 어떻게 만들 것인가? 베어링 수명과 성능을 높이려면 올바른 해답을 찾는 것이 중요합니다. 적절한 충진량 및 베어링 성능을 향상시키는기타 요소를 설명합니다. 기존 오일, 그리스 및 부식 방지 코팅제의 제거는 작동 수명과 어플리케이션의 신뢰성이 점점 더 중요해짐에 따라중요성이 높아지고 있습니다. 윤활막에 의한 접촉 표면의 윤활은 깨끗한 접촉면에 의해 향상 될 수 있습니다.이러한 오일, 그리스 및 코팅을 제거하면 제품과 해당 윤활제 사이에 존재할 수 있는 잠재적인 비호환성이 제거됩니다.실리콘 또는 플루오르화 제품을 사용하기 전에 항상 이 물질을 제거하는 것이 좋습니다. 기존 표면 코팅은 분리제로 작용하여 작용된 그리스가 베어링 볼과 레이스를 적절..
1. 총 소요되는 공기량 (Air Capacity)- 압축 공기량은 각 설비에서 실제 필요로 하는 공기량 외에도 청소용, 연결부 누설, 흡착식 Dryer의 Purge Air량 까지도 감안해야 하고 향후 압축기 및 부대설비의 노후화로 인한 효율저하도 고려해야 한다. 이와같이 집계된 공기량보다 20~30% 정도의 여유를 두고 부하율을 70~80% 정도로 되게 선정하여 기계 수명을 함께 검토함이 바람직하다. 2. 압축기의 토출 공기 압력 (Delivery Air Pressure)- 압축기에서 토출되는 공기의 압력은 Air Dryer (건조설비), Filter (청성설비), 조작 벨브류, 배관재 (Elbow, Tee) 등을 거치면서 압력강하 (Press, Drop)가 발생하게 되므로 이를 감안하여 말단에서 요구..
4. 2방제어벨브(Globe)와 차압독립형 유량제어벨브(PICV)에 대한 비교 성능 시험 이 시험은 미국 Iowa Energy Center 내의 Energy Resource Station 에서 복합벨브(PICCV)와 2방제어벨브(Globe Valve)에대한 비교 성능 시험을 한 결과이다. 장비는 [그림 8-1] 에서 보여주는 것 처럼 동일한 조건에서 이루어 지도록 하였다.그리고 여러 시험 중 이 장에서는 일반적인 사무실 건물에서 공조기의 운전 제어 성능과 관련된 부분만 다루도록 한다.관련된 계통도는 [그림 8-2]와 같다.[그림 8-1] 실험실 배치도 [그림 8-2] 실험실 장비 계통도 4.1 시험 대상Globe type 자동제어 벨브 및 기계식 복합벨브 4.2 시험 방법Energy Resource St..
최근 한국 내의 많은 현장에 차압 독립형 유량제어벨브(Pressure Independ Control Valve, 일명 복합벨브)가 적용되고 있다.불과 몇 년 전만 해도 대부분의 현장에는 전통적인 방식인 정유량 벨브 (Balancing Valve)와 자동제어벨브(Control Valve)를가지고 열원에 대한 유량 제어를 하고 있었다. 벨브 기술의 발전과 함께 새롭게 적용되는 차압독립형 유량제어벨브에 대한 이해를 위해 우선 전통적인 방식에 대한 설명과이에 대한 한계점은 무엇인지 살펴보고, 이를 어떻게 개선하고 있는지 이론적으로 설펴보도록 한다. 보다 구체적인 이해를 위해 미국 Iowa Energy Center 내의 Energy Resource Station 에서 복합벨브 (PICCV)와 2방제어벨브(Glob..
1. 개 요압축기 (Compressor) 란 기체를 현재 압력에서 보다 높은 압력으로 높이는 장치로서 전기에너지를 모터를 이용하여기계적 에너지로 1차 변환 후 기계의 힘으로 기체를 압축시킨 후, 압축된 공기로 일을 하게하는 장치이다. 2. 압축방식에 따른 분류 ① 용적변위형 (Positive Displacement type)② 속도변위형 (Aerodynamic type) 3. 풍압에 따른 분류 ① 팬(Fan) - 풍압 0~1000 mmAq 로서 기체의 압축이나 온도변화를 고려치 않아도 되는 것. 종류 : 다익송풍기 (Sirocco), 익형송풍기 (Air foil), 축류송풍기 (Axial) ② 블로워 (Blower) - 풍압 1000 mmAq ~ 10000 mmAq 정도로서 기체 압축시 냉각을 별도 고려..
1. 개 요피동기계 중에서 유체를 이송하거나 압축 또는 팽창하는 기계는 대표적으로 팬과 펌프, 압축기로 말할 수 있을 것이다.그러나 설비를 부르는 명칭이 크기에 따라 부르는 것 같기도 하고 압력에 따라 다른 것 또는 유체의 상에 따라 구분하는것도 하는데 가장 대표적으로 '팬'과 '블로워'를 구분할 때 아주 곤란한 경우가 있다. 겉모습 외형만 보면 구분하기가힘들 수도 있는 매우 다양한 형태가 존재하기 때문이다. 2. 펌프, 팬, 블로워, 압축기(컴프레샤)의 구분유체를 이송하거나 압축하는 기계를 구분하면 다음과 같습니다.작동원리는 압축성, 비압축성유체, 전열에너지(엔탈피), 비열과 상태방정식, 베르누이 방정식, 등온, 단열, 폴리트로픽 수두와 동력, 내부일과 각종 손실, 레이놀즈 수, 마하수, 각종 효율, ..
(1) 구리스 블록(Block) 시스템저속으로 운전되는 평베어링의 윤활에는 NLGI 5호 내지는 6호를 블록 그리스를 사용하였다.이러한 윤활방식은 아주 오래된 방법이며, 구리스 블록을 적당한 크기로 잘라 저어널 베어링 밑부분의 움푹패인 곳에구리스를 놓고, 저어널이 회전함에 따라 발생되는 열에 의해 구리스가 녹여 윤활을 하게 되는 것이다. (2) 컵 (Cup) 윤활 시스템가장 간단한 방식은 압력식 구리스 컵이다. 이것은 원통형의 밀폐된 용기의 내면을 나선구조로 하고, 나선과 일치하는원판이 내장되어 있으며, 이 원판은 원통의 상부쪽으로 손잡을 갖도록 되어 있다. 원통의 밑 부분에는 구멍이 뚫려 있으며,원통 상단의 손잡이를 돌려 나사의 힘에 의해 원판이 내려오도록 하는 힘으로 그 사이에 채워진 구리스를 강제적..
(1) 평베어링의 윤활 평베어링(Plain Bearing)은 서로 마주하여 움직이는 평평한 두개의 면으로 구성되어 있다.평베어링은 상대운동이 직선으로 발생되는 슬라이딩 베어링 (Sliding Bearing)과 원통 내에서 샤프트가 회전 운동을 하는저어널 베어링(Journal Bearing)으로 구분된다. 저어널 베어링은 많은 기계장치에서 볼 수 있으며, 일반적으로 금속표면을가지고 있고, 하중이 가해지는 조건에서 운전될 때 금속대 금속의 접촉을 방지하기 위해 윤활이 필요하다.일반적으로 저어널 베어링의 윤활에는 윤활유가 많이 사용되지만 부적절한 씨일링으로 인해 액체인 윤활유를 사용하는 경우베어링 사이에서 누유가 발생되어 문제를 일으킬 수 있다면 구리스를 사용하는 것이 바람직하다.특히 높은 하중이 가해지고, ..
구름 베어링에 사용되는 구리스의 특성은 첫째로 증주제의 종류와 함량에 따라 좌우되고, 둘째로 사용된 기유와 첨가제에 따라 좌우되며, 구리스의 사용성능은 어떻게 그 구리스가 만들어 졌는가에 따라 크게 달라진다.구름 베어링을 윤활하는데 있어서 가장 중요한 고려사항은 베어링의 회전속도, 베어링에 가해지는 하중, 사용온도와 베어링이 사용되는 운전환경이다. (1) 속도 (Speed) 구리스 증주제의 종류는 베어링의 회전속도에 그다지제한받지는 않으며, 기유의 점도와 구리스의 주도는 속도에많은 영향을 받는다. 이 때에는 일반적인 윤활유의 윤활과마찬가지로 속도가 빠를수록 기유의 점도는 낮아야 한다.만약 베어링의 회전 속도가 빠른데 기유의 점도가 높은구리스를 사용한다면 베어링 안에서 과도한 열을 발생시키게 되며, 발생된..
NLGI consistency number (통상 NLGI grade라 불린다.)는 윤활을 위해 사용되는 구리스의 단단함에 대한 정도를 표현하는 것으로 National Lubricating Grease Institute (NLGI)에 의해 제정된 윤활용 구리스의 표준 등급이다. ASTM D4950 ("Standard Classification and specification of automotive service greases") and SAE J310 ("automotive lubricating greases")에 차용될 만큼 국제적으로 공신력있는 구리스의 등급이며 이러한 광범위한 사용으로 현재 국제규격인ISO 6743-9 "lubricats, industrial oils and related prod..
1. 구름 베어링의 윤활- 아무리 잘 설계되고, 극히 정밀하게 만들어진 구름베어링이라도 마찰이 전혀 발생되지 않는 구름운동을 할수는 없다. 따라서 마찰과 마모를 줄이기 위해 윤활이 꼭 필요한 것이다. 나아가 구름베어링의 움직이는 두 표면간에 하중의 지지를 위한 유막(Oil film)을 형성하는 것뿐만 아니라, 윤활제는 녹과 부식으로부터 베어링의 표면을 보호하고, 먼지나 기타 이물질 등이 베어링안으로 침투되지 못하도록 하는 밀봉재로서 의 구실도 하여야 한다. 베어링이 고속 고하중으로 운전되는 윤활조건하에서 윤활제는 냉각제로서도 작용하여야 한다. 구름베어링용 윤활제로서의 선택은 구리스나 윤활유 중 하나이다. 베어링에 사용되는 윤활유를 사용하는 경우는 동일한 설비 내에서 베어링이 다른 부품과 같이 윤활이 되는..
1. 구리스 윤활의 관리- 구리스를 이용하는 가장 중요한 윤활개소는 바로 구름베어링이며, 전체 구름베어링의 약 70~80%는 구리스로서 윤활된다. 구리스 윤활은 근본적으로 오일 윤활과 동일하다고 생각할 수 있다. 외부에서 구리스에 힘이 가해지지 않을 경우 구리스의 외형은 전혀 변함이 없다. 일단 구리스에 힘이 가해지기 시작하고, 그리고 가해지는 힘이 분자간의 결합력보다도 커지게 되면 구리스는 유동하기 시작한다. 이러한 조건은 처음에 여러 방향으로 배열된 비누기 분자가 유동이 시작됨에 따라 가해지는 힘에 수직된 방향으로 재 배열하여 여러 층이 막대기가 쌓여 있는 것으로 비교하여 생각해 볼 수 있다. 아래의 그림은 이를 표현한 것이다. 유동에 따른 구리스의 중주제 구조의 변화 이 그림에서 알수 있듯이 그리는..
