안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 전기톱의 안전장치의 원리는 무엇인가요?
전기톱 중에특히 목공을 하시는 분들이 다이에 올려놓으시고회전톱을 많이 사용하시는데그 와중에 절단 사고가 많이 일어나지요.말씀하신 영상은아마도 그런 목공 회전톱날로 작업을 하다가손이 닿으면 바로 멈추는 영상 말씀하시는 듯 합니다만일단 절단을 위한 절단재료를 절단하다가 손이 닿는 순간 멈추는 원리인데요.톱날은 금속성으로 도체 입니다.거기에 사람 손이 닿게되면 사람 손 또한 도체로톱날에 도체가 닿으면 바로 브레이크연결된 카트리지에 전기신호가 가면서 폭발하여브레이크를 작동시켜 전기톱날 회전을 멈추게 되는 원리입니다.전기는 빛의 속도이니 빛의 속도에 가깝게 멈추게 되어손은 거의 살짝 베는 정도 수준으로 부상을 입게됩니다.
기계공학
Q. 지게차가 좁은 구역을 잘 돌아다닐 수 있는 원리는 무엇인가요?
지게차의 제작상 특성 중 하나는 전륜구동이라는 점이 있습니다. 지게차는 화물을 적재했을 때 부하가 미치는 전륜이 구동 바퀴 구실을 하도록 제작되어 있습니다. 또한 말씀하신 부분 내용에 부합하는 부분이라면지게차는 후륜 조향 방법을 사용하는데, 후륜 조향 방법은 보다 좁은 회전 반경으로 회전을 가능하게 하지요.앞바퀴를 축으로 해서 찍고 턴~ 하듯이 회전을 하니좁은 회전반경으로 방향 전환이 가능합니다.운전을 해보시면 알겠지만일반자동차는 전륜(앞바퀴)조향 방식이다 보니회전을 하려면 진행하면서 큰 회전반경으로 돌아야 하기에거리도 더 필요하고 회전반경도 훨씬 큽니다. 그래서 주차할 때도 전방주차 보다는후방주차로 뒷바퀴를 축으로 해서 주차할 때 거리와 반경이 덜 듭니다.후방주차에서 뒷바퀴를 축으로 해서 돌듯이그 반대로 지게차는 앞바퀴를 축으로 해서 조향을하니아주 작은 회전반경으로 방향전환이 됩니다.찍고 턴~ 한다고 생각하시면 쉽겠 습니다.
기계공학
Q. 사다리차량은 렌탈시 비용이 대략 어느정도 나오나요??
가격 편차가 큰 이유는 대여 시간, 층수(높이), 차량 톤수, 작업 환경 등에 대여 비용이 달라지기 때문입니다.일반적으로 층수는 낮을수록, 대여 시간은 짧을수록 가격은 낮아진다고 보시면 됩니다. 또한 사다리차의 톤수는 짐 양이나 높이에 따라 달라지는데, 기본적으로 층수와 연관이 깊습니다.사다리차를 대여할 경우 비용은 약 15만원부터 50만원 정도 발생합니다. 저층 구간에 5톤 차량이라면 약 15만원 정도 발생하며, 고층 구간에 10톤급 사다리차를 사용한다면 50만원 가까이 비용이 발생합니다.
기계공학
Q. 베어링의 종류와 작동 원리는 어떻게 되나요?
베어링에는 많은 종류가 있습니다만베어링이 사용되는 곳은회전체가 있는 곳이라면 거의 모든곳에 통용됩니다회전하는 곳엔 마찰이 일어나고그 마찰에 의한동력 손실 및 열발생, 마모 등의 문제가 발생되는디동력손실은 효율 및 비용에 관련되며마모 및 열발생은 결국 장비 내구도 및 안전에관련됩니다기본적이고도 가장 보편적인 베어링은볼베어링(Ball Bearings) 입니다.회전축을 감싸는 회전부 베어링 내부가스테인레스 및 각종 고강도합금 구슬이 들어있습니다.회전하면서 닿는 접촉 부가 점 접촉에 의해 돌아가므로 유연히 돌아간다는 점에서 고속회전체에 좋으나고하중 회전축에는 한계가 있다는 단점이 있긴합니다.테이퍼드 베어링 (Tapered Roller Bearings)이라고 있습니다용도는 자동차, 공작기계, 대형 전기 모터 등이거롤러의 모양이 원뿔형으로 되어있어방사 및 축 방향 하중을 동시에 받을 수 있는 특성이 있습니다.이러한 구조 덕분에 축방향 하중이 큰 경우나 축의 회전 중심이 흔들릴 때 안정성이 뛰어납니다.니들 롤러 베어링은자동차 엔진, 변속기, 유압 실린더 등에 적용 됩니다만매우 긴 원통형 롤러로 구성되어 있어방사 하중을 견딜 수 있는 능력이 높습니다.또한, 작은 공간에도 적용할 수 있어높은 부피 효율을 가집니다.단, 축방향 하중에는 약한 편입니다.일단 크게 볼베어링 롤러베어링 분야로 나뉘며 그안애서 세분되어 나뉘며그 외자기성 베어링 (Magnetic Bearings)이라는 분야는고속 회전 기계, 청정 공간, 냉동기 등에 사용되며자기력을 이용하여부품 간의 접촉 없이 움직임을 지원합니다.이로 인해 마찰이 발생하지 않아높은 회전 속도에 적합하며, 오일 또는 그리스와 같은 윤활제가 필요 없습니다.소음 및 진동이 거의 없어 고정밀 및 민감한 장비에 사용되기도 합니다.기계와 장치의 움직임을 원활하게 지원하는 데필수적인 부품이므로,원하는 성능과 목적에 맞게적절한 베어링을 선택하는 것이 중요합니다.기계의 성능과 효율성을 높이기 위해 지속적으로 베어링에 대한 연구와 개발이 이루어지고 있으므로, 새로운 베어링 기술에도 관심을 가져 보세요.
기계공학
Q. 로봇에 대한 과학기술중에 가장 먼저 개발해야 하는 것은 무엇일까요
로봇은하드웨어(기계적)와소프트웨어(기동명령 프로그래밍)으로나뉘겠지요요즘 AI 탑재 로봇 에 의한로봇의 혁신적 발전이 이뤄지는 단계 입니다만가장 기본적인 것은하드웨어 입니다.로봇에 있어서 가장 기본인 구동부는모터인데요..그모터를 얼마나 잘 제어가 가능한가는결국 일정한 모토회전수를 제어하는감속기 부분이 아닌가 싶네요국내에서 로봇관련 감속기 기술을 가진 곳 및자체생산 가능한 곳은몇 안되는 것으로 압니다