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항공기술기준

1.1 기준의 적용(a) 이 기준은 항공법(이하 “법”이라 한다) 제17조제2항에 따라 항공기(장비품 등을 포함한다. 이하 같다)의 항행의 안전을 확보하기 위한 기술상의 기준을 규정한다.(b) 국토해양부장관은 항공기가 이 기준에 적합한 지 여부를 확인하기 위하여 필요하다고 인정되는 시험 또는 그 계산을 행할 것을 신청자에게 요구할 수 있다.(c) 국토해양부장관은 항공기가 이 기준에 적합하지 아니한 경우에는 항공기의 운용을 제한할 수 있다.(d) 이 기준에서 정하지 않은 재료?부품 등의 기준은 한국산업규격(KS), 미국 군사규격(MIL), 미국 항공우주규격(NAS), 미국 기술표준품표준서(TSO) 기타 국제적으로 공인된 규격기준을 준용한다.(e) 이 기준의 제정 또는 개정 전에 형식증명을 받은 사실이 있는 항공기와 동일한 형식(동일 계열에 속하는 형식을 포함한다)의 항공기 또는 감항증명을 받은 사실이 있는 항공기는 감항성 심사에 있어서 당해 형식증명 또는 감항증명을 위한 검사를 실시한 때에 적용한 기준 또는 방법에 의한다.(f) 국제민간항공조약의 체약국에서 형식증명을 받은 사실이 있는 항공기와 동일한 형식(동일 계열에 속하는 형식을 포함한다)의 항공기 또는 감항증명을 받은 사실이 있는 항공기에 있어서는 당해 형식증명 또는 감항증명의 신청이 있을 때 유효한 기준 방법 또는 방법에 의한다. 그러나 국토해양부장관이 필요하다고 인정할 경우에는 당해 신청이 있은 후 유효한 기준 또는 방법에 의할 수 있다.(g) 이 기준의 일부가 적용되지 않는 경우 또는 다른 방법으로 하는 것이 적당하다고 생각되는 경우에 항공기 검사관은 항행의 안전을 확보하기 위한 기술상의 기준에서 규정하는 범위 중 어떠한 것을 생략하거나 변경할 수도 있다. 이 경우에 있어서 항공기 검사관은 그 사유를 지체 없이 국토해양부장관에게 보고하여야 한다.1.2 유효기간이 고시는 ?훈령ㆍ예규 등의 발령 및 관리에 관한 규정?(대통령훈령 제248호)에 따라 이 고시를 발령한 후의 법령이나 현실 여건의 변화 등을 검기(Aeroplane)라 함은 엔진으로 구동되는 공기보다 무거운 고정익 항공기로써 날개에 대한 공기의 반작용에 의하여 비행 중 양력을 얻는다.회전익항공기(Rotorcraft)라 함은 하나 이상의 로터가 발생하는 양력에 주로 의지하여 비행하는 공기보다 무거운 항공기를 의미한다.헬리콥터(Helicopter)라 함은 수평수직 운동에 있어서 주로 엔진으로 구동하는 로터에 의지하는 회전익항공기를 말한다.자이로다인(Gyrodyne)이라 함은 수직축으로 회전하는 1개 이상의 엔진으로 구동하는 회전익에서 양력을 얻고, 추진력은 프로펠러에서 얻는 공기보다 무거운 항공기를 말한다.자이로플레인(Gyroplane)이라 함은 시동 시는 엔진 구동으로, 비행 시에는 공기력의 작용으로 회전하는 1개 이상의 회전익에서 양력을 얻고, 추진력은 프로펠러에서 얻는 회전익항공기를 말한다.활공기(Glider)라 함은 주로 엔진을 사용하지 않고 자유 비행을 하며 날개에 작용하는 공기력의 동적 반작용을 이용하여 비행이 유지되는 공기보다 무거운 항공기를 의미한다.비행선(Airship)이라 함은 엔진으로 구동하며 공기보다 가벼운 항공기로서 방향 조종이 가능한 것을 말한다.엔진(Engine)이란 항공기의 추진에 사용하거나 사용하고자 하는 장치를 말한다. 여기에는 엔진의 작동과 제어에 필요한 구성품(Component) 및 장비(Equipment)를 포함하지만, 프로펠러 및 로터는 제외한다.동력장치(Powerplant)란 엔진, 구동계통 구성품, 프로펠러, 보기장치(Accessory), 보조부품(Ancillary Part), 그리고 항공기에 장착된 연료계통 및 오일계통 등으로 구성되는 하나의 시스템을 말한다. 다만, 헬리콥터의 로터는 포함하지 않는다.임계엔진(Critical Engine)이란 어느 하나의 엔진이 고장난 경우 항공기의 성능 또는 조종특성에 가장 심각하게 영향을 미치는 엔진을 말한다.감항성이 있는(Airworthy)이란 항공기, 엔진, 프로펠러 또는 부품이 인가된 설계에 합치하고 안전한 운용 상태기의 공기역학적 특성에 영향을 미치는 플랩, 스포일러, 착륙장치 기타 움직이는 부분 위치의 각종 조합을 말한다.자동회전(Autorotation)이란 회전익항공기가 비행 중에 양력을 발생하는 로터가 엔진의 동력을 받지 않고 전적으로 공기의 작용에 의하여 구동되는 회전익항공기의 작동상태를 의미한다.하버링(Hovering)이라 함은 회전익항공기가 대기속도 영의 제자리 비행 상태를 말한다.최종접근 및 이륙 지역[Final approach and take-off area (FATO)]이라 함은 하버를 하기 위한 접근기동의 마지막 단계의 지역 또는 착륙이 완료되는 지역, 및 이륙이 시작되는 정해진 지역을 말한다. FATO는 Class A 회전익항공기에 사용되며, 이륙포기 가능 지역을 포함한다.지상공진이라 함은 회전익항공기가 지면과 접촉된 상태에서 발생하는 역학적 불안정진동을 말한다.역학적불안정진동이라 함은 회전익항공기가 지상 또는 공중에 있을 때 회전익과 기체구조부분의 상호작용으로 생기는 불안정한 공진상태를 말한다.예상되는 운용 조건(Anticipated operating conditions)이라 함은 경험으로 알게 된 상태 또는 해당 항공기가 제작 당시 운항이 가능하도록 만들어진 운항 조건을 고려할 때 항공기의 수명기간 내에 일어날 수 있는 것으로 예견될 수 있는 조건으로 대기의 기상상태, 지형의 형태, 항공기의 작동, 종사자의 능력 및 비행안전에 영향을 미치는 모든 요소들을 고려한 조건을 말한다. 예상되는 운용 조건에는 다음과 같은 사항은 포함되지 않는다.(1) 운항절차에 따라서 효과적으로 피할 수 있는 극단 상황(2) 아주 드물게 발생하는 극단적인 상태로써 적합한 국제표준(ICAO 표준)이 충족되도록 요구하는 것이 경험상 필요하고 실질적인 것으로 입증된 수준보다 높은 수준의 감항성을 부여하게 될 정도의 극단적인 경우개별원인손상(Discrete source damage)이라 함은 조류충돌, 통제되지 않은 팬블레이드? 엔진 및 고속회전 부품의 이탈 또는 이와 유사한 원 규정을 말한다.승인된(Approved)이란 특정인이 규정되어 있지 않는 한 국토해양부장관에 의해 승인됨을 의미한다.인적요소 원칙(Human factors principles)이라 함은 항공기 설계, 인증, 훈련, 운항, 및 정비 분야에 대하여 적용되는 원칙이며 사람의 능력을 적절하게 고려하여 사람과 다른 시스템 구성요소들 간의 안전한 상호작용을 모색하는 원칙을 말한다.인적 업무수행 능력(Human performance)이라 함은 항공분야 운용상의 안전과 효율에 영향을 주는 인적 업무수행능력 및 한계를 말한다.압력 고도(Pressure altitude)라 함은 어떤 대기압을 표준 대기압에 상응하는 고도로 표현한 값을 말한다.이륙 표면(Takeoff surface)이라 함은 특정 방향으로 이륙하는 항공기의 정상적인 지상활주 또는 수상 활주가 가능한 것으로 지정된 비행장의 표면 부분을 말한다.착륙 표면(Landing surface)이라 함은 특정 방향으로 착륙하는 항공기의 정상적인 지상활주 또는 수상 활주가 가능한 것으로 지정된 비행장의 표면 부분을 말한다.형식증명서(Type certificate)라 함은 당해 항공기의 형식 설계를 한정하고 이 형식설계가 당해 감항성 요건을 충족시킴을 증명하기 위하여 국토해양부장관이 발행한 서류를 말한다.설계이륙중량(Design takeoff weight)이라 함은 구조설계에 있어서 이륙 활주를 시작할 때 계획된 예상 최대항공기 중량을 말한다.설계착륙중량(Design landing weight)이라 함은 구조설계에 있어서 착륙할 때 계획된 예상 최대항공기 중량을 말한다.설계단위중량(Design unit weight)이라 함은 구조설계에 있어 사용하는 단위중량으로 활공기의 경우를 제외하고는 다음과 같다.(1) 연료 0.72kg/l (6 lb/gal) 다만, 개소린 이외의 연료에 있어서는 그 연료에 상응하는 단위중량으로 한다.(2) 윤활유 0.9kg/l (7.5 lb/gal)(3) 승무원 및 승객 77kg/인(170 lb/인)무연료중가 된 상태의 항공기 최대 중량을 말한다.2. 용어이 기준에서 사용하는 용어와 그에 대해 이 기준에서 사용하는 의미는 다음과 같다.비행기(Aeroplane) : 엔진으로 구동되는 공기보다 무거운 고정익 항공기로써 날개에 대한 공기의 반작용에 의하여 비행 중 양력을 얻는다.항공기(Aircraft) : 지표면의 공기반력이 아닌 공기반력에 의해 대기중에 떠오르는 모든 장치를 말한다.관련된 항공기 계통(Associated Aircraft Systems) : 지상 작동중에 보조동력장치로부터 전력/공압을 사용하는 항공기 시스템보조 동력장치(Auxiliary Power Unit) : 항공기에 장착되어 있는 동력장치로, 지상작동중 항공기시스템에 전력/공압을 공급한다.바이패스비(Bypass Ratio) : 가스터빈엔진에서 바이패스 덕트를 지나는 흐름의 질유량과 연소실을 지나는 흐름의 질유량의 비로, 해면고도에서의 국제표준 대기상태 조건하에서 안정된 엔진 최대추력을 기준으로 계산한다.파생형 헬리콥터(Derived Version of a Helicopter) : 감항성 관점에서 보았을 때 소음인증을 취득한 원형기와 유사하나 소음특성을 더욱 악화시키는 방향으로 형식설계변경이 이루어진 헬리콥터.파생형 비행기(Derived Version of an Aeroplane) : 감항성 관점에서 보았을 때 소음인증을 취득한 원형기와 유사하나 소음특성을 더욱 악화시키는 방향으로 형식설계변경이 이루어진 항공기.헬리콥터 외부장비(External Equipment of a Helicopter) : 회전익항공기에 장착되어 있거나 외부로부터 돌출된 장비, 메커니즘, 부속, 기구, 액세서리 등으로, 회전익항공기의 비행에 사용되지 않거나 목적 자체가 비행과 관련없는 것으로, 기체나 엔진의 구성요소에 포함되지 않는다.헬리콥터(Helicopter) : 공기보다 무거운 항공기로, 수직에 상당한 각도로 장착된 회전축에 설치되어 자력으로 구동되는 회전익에 대한 공기의 반작용으로 주로 양력을 얻는 것.재인증(Recer.

공학/기술| 2013.06.27| 5페이지| 1,000원| 조회(395)

항공법규, 항공법규기술기준, 항공기술기준

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유압계통 구성 평가A+최고예요

유압계통 구성품의 작동원리 및 구조위의그림은 유압계통의 기본적인 계통도이다. 유압 동력 계통은 작동유에 압력을 가하여 기계적인 에너지를 압력 에너지로 변환시키는 계통이다. 이 계통은 작동유를 저장하는 레저버, 압력을 가하는 펌프, 계통 내의 압력을 안정시키거나 비상시의 동력 공급을 위한 축압기, 작동유의 청결 정도를 위한 여과기 등으로 구성되어 있다.1)레저버레저버는 작동유를 펌프에 공급하고, 계통으로부터 귀환하는 작동유를 저장하는 동시에, 공기 및 각종 불순물을 제거하는 장소의 역할을한다. 또, 계통 내에서 열팽창에 의한 작동유의 증가량을 축적시키는 역할도 하며, 레저버는 착륙 장치, 플랩 및 그 밖의 모든 유압 작동 장치를 작동시키는 구성 부품에서부터 유압 계통으로 되돌아오는 모든 작동유를 저장할 수 있는 충분한 용량이어야 한다. 레저버의 용량은 작동유 온도가 38℃(100℉)에서 150%, 또는 축압기를 포함한 모든 계통이 필요로 하는 용량의 120%여야 합니다.각 구성품에 대해 간단히 설명하면 다음과 같습니다.①펌프 연결구: 비상펌프용 예비 작동유가 유지될 수 있는 높이의 스탠드 파이프를 통해 작 동유를 기관구동펌프에 공급②비상 펌프 연결구: 레저버의 가장 낮은 곳에 위치, 비상시에 수동펌프로 작동류를 공급③핀,배플: 심한요동이나 소용돌이로 인한 거품 및 공기 유입을 방지④귀환관 연결구: 각 계통을 돌아온 작동유를 레저버로 들어오는 곳⑤사이트 게이지: 레저버 내의 작동유 양을 눈으로 확인할 수 있는 곳⑥여압구: 작동유의 원활한 공급 등을 위해 레저버를 가압하는 공기를 들어오는 곳2)유압펌프유압 펌프(hydraulic pump)는 기계적 에너지를 유압 에너지로 바꾸는 것으로서, 유체에 압력을 가하는 장치이다. 펌프에는 동력 펌프와 수동 펌프가 있는데, 동력 펌프는 기관, 공기 터빈, 전동기 및 유압 모터에 의하여 구동된다. 유압 펌프는 크게 강제식 펌프와 비강제식 펌프로 나눈다. 강제식 펌프는 동작이 1주기가 되면 일정한 양의 유체가 유압 장치로 밀려들어가게 하는 것이고, 비강제식 펌프는 원심식 펌프와 같이 회전하면서 일정한 유량을 일정한압력 사이에서 흐르게 한다. 유압장치에서는 높은 압력이 요구되기 때문에 강제식 펌프가 주로 사용되며, 강제식 펌프를 체적형 펌프라고도 한다. 체적형 펌프에는 고정형(일정 용량식)과 가변형(가변 용량식)의 두가지가 있다. 고정형 펌프가 1주기 작동시 배출되는 유량이 일정하며, 유량을 변화시키려면 펌프의 회전 속도를 바꾸어야 한다. 이에 대하여, 가변형은 작동 중에 속도를 바꾸지 않더라도 행정을 조절하여 유량을 바꿀수 있다. 펌프의 종류에는 기어(gear)형,제로터(gerotor)형,베인(vane)형,피스톤(piston)형 등이 있다. 1500psi 이내의 압력에서는 기어형이 이용되고, 3000psi 이내의 고압이 필요한 유압 계통에서는 피스톤형 펌프가 이용된다.①기어형펌프기어형 펌프는 2개의 기어가 맞물려 회전하는 것으로, 1개의 기어는 기관의 구동부에 연결되어 회전하고, 다른 1개의 기어는 구동기어와 맞물려 회전한다.기어가 회전하면 흡입구 쪽에는 체적이 증가되어 압력이 낮아지므로 작동유가 빨려들어오고, 반대쪽 배출구에서는 체적이 감소되므로 작동유가 밀려 나가게 된다.②제로터형펌프제로터형 폄프는 편심된 고정 라이너와 안쪽의 라이너, 밀착된 5개의 넓은 이를 가진 안쪽 구동 기어 및 출구와 입구에 연결된 반달 모양의 통로가 있는 커버로 구성되어 있다. 구동축에 의하여 안쪽 구동 기어가 시계 방향으로 회전하면 바깥쪽 기어가 따라서 돌게된다. 2개의 기어가 회전하면 왼쪽에서는 기어의 이 사이가 넓어지므로 작동유를 흡입하게 되고, 오른쪽에서는 기어의 이 사이가 좁아지므로 작동유가 압축되어 배출된다.③베인형펌프베인형 펌프는 원통형 케이싱 안에 편심된 로터가 들어 있으며, 로터에는 홈이 있고, 홈 속에는 판 모양의 베인이 삽입되어 자유로이 출입하게 되어 있다. 작동원리는 로터의 회전에 의한 원심 작용으로 베인은 케이싱의 안벽과 밀착된 상태가 되므로 기밀이 유지된다. 반지름 방향의 홈이 있는 로터가 캠 링 내에서 회전하게 되면 홈 내의 베인이 캠 링에 접촉하여 회전하게 된다. 처음 반회전하는 동안에는 로터와 캠 링 사이의 체적이 증가하므로 압력이 낮아져서 작동유가 흡입되고, 나머지 반회던하는 동안은 캠 링의 표면이 베인을 슬롯안으로 들어가게 하여 체적이 감소되므로 작동유가 밀려 나가게 된다.④피스톤형펌프피스톤형 펌프는 피스톤이 실린더 내에서 왕복운동을 하여 펌프 작용을 하며, 고속, 고압의 유압 장치에 적합하다. 그러나 다른 펌프에 비하여 복잡하고 값이 비싸다. 피스톤 펌프는 고정 체적형과 가변 체적형이 있고, 축 방형 피스톤펌프와 반지름 방향 피스톤 펌프가 있다. 옆의 그림은 경사축형 피스톤 펌프를 나타낸 것으로, 회전 구동 장치와 실린더 블록이 펌프 하우징 내에서 동시에 회전하면서 피스톤이 왕복 운동을 한다.3)축압기축압기(accumulator)는 가압된 작동유를 저장하는 저장통으로서, 여러개의 유압 기기가 동시에 사용될 때 동력 펌프를 돕고, 동력 펌프가 고장났을 때에 는 저장되었던 작동유를 유압 기기에 공급한다. 또, 유압 계통의 서지(surge)현상을 방지하고, 유압 계통의 충격적인 압력을 흡수하면 압력 조정기의 개폐 빈도를 줄여 펌프나 압력 조정기의 마멸을 적게 한다.축압기의 종류에는 구조에 따라 다이어프램형 축압기, 블래더형 축압기, 피스톤형 축압기 등이있다.①다이어프램형 축압기1500psi 이하의 계통에 사용하고, 2개의 오목한 금속 반구를 합성 고무로 된 다이어프램 사이에 넣고 조립하여 작동유 실과 공기 실을 형성한다. 펌프로부터 작동유의 공급이 없거나 작동유의 압력이 부족할 때 공기의 압력으로 다이어프램이 밑으로 밀려 내려오므로 공기가 압축되고 작동유가 충전되며, 계통 압력과 공기 압력이 같아져서 평형이 된다.②블래더형 축압기3000psi 이상의 계통에 사용하고, 다이어프램형 축압기와 원리는 같으나 1개의 금속제 둥근 통과 합성 고무제의 블래더로 구성되어 있다. 위쪽에는 작동유 출입구, 아래쪽에는 공기 벨브가 있고, 블래더의 중앙에는 금속제 디스크가 설치되어 있어서 공기 압력이 블래더를 유압 계통 출구로 밀어 내는 것을 방지한다.③피스톤형 축압기실린더 안에 피스톤이 있어 공기 실과 작동유 실을 서로 분리하고, 피스톤과 실린더 벽 사이에는 누설을 방지하기 위한 2개의 고무 실이 있다. 또 2개의 고무 실 사이의 윤활을 위하여 작동유의 유로가 있으며, 공기 압력과 유압이 균형을 이루는 위치에서 피스톤은 평형이 된다. 이 형식은 공간을 작게 차지하고, 구조가 튼튼하기 때문에 오늘날의 항공기에 많이 사용되고 있다.4)여과기유압 작동유에 있어서 가장 중요한 조건 중의 한 가지는 청결 정도이다. 작동유에는 선택 밸브나 펌프 등의 마멸에 의하여 작은 금속가루가 생긴다. 이같은 금속 가루는 여과기로 여과하지 않으면 구성 부품을 손상시키거나 작동불량을 초래할 수 있다. 여과기는 레저버 내부, 압력관, 귀환관 및 그 밖의 계통을 보호하기 위하여 필요한 모든 장소에 설치한다. 여과의 능력은 미크론 이로 나타타낸다. 여과기는 쿠노형 여과기(cuno filter)와 미크론형 여과기(micron filter)가 있다. 쿠노형 여과기는 수십장의 편심 원판으로 구성되어, 원판은 스페이서에 의하여 서로 일정한 간격으로 유지되고 회전 가능한 중심축 또는 스핀들에 장치되어 있다. 미크론형 여과기는 최근에 유압 계통용으로 개발된 것으로서, 작동 부품간의 간격이 극히 적고, 압력 저하가 작은 레저버 입구의 귀환관에 장착하는 경우가 많다.5)압력조절장치①압력조절기압력 조절기는 일정 용량식 펌프를 사용하는 유압 계통에 필요한 장치로서, 불규칙한 배출 압력을 규정 범위로 조절하고, 계통에서 압력이 요구되지 않을 때에는 펌프에 부하가 걸리지 않도록 한다. 압력 조절기에는 체크 밸브와 바이패스 밸브의 작동에 따라 킥인(kick in),킥아웃(kick out)상태가 있다. 킥인 상태는 바이패스 밸브가 닫히고 체크밸브가 열려있는 상태이고, 킥아웃 상태는 바이패스 밸브가 열리고 체크 밸브는 닫혀있는 상태이다. 압력조절기는 경우에 따라 킥인 상태와 킥 아웃 상태가 반복되므로, 계통내의 작동유압은 두 값 내에서 유지된다.②릴리프 밸브릴리프밸브(relief valve)는 작동유에 의한 계통 내의 압력을 규정된 값 이하로 제한하는데 사용하는 것으로서, 과도한 압력으로 인하여 계통 내의 관이나 부품이 파손될 수 있는 것을 방지하는 장치이다. 그 종류에는 계통 릴리프 밸브와 온도 릴리프 밸브가 있다. 계통 릴리프 밸브(pressure relief valve)는 입구가 계통과 연결되어 계통 내의 압력이 규정값 이상으로 되는것을 방지하기 위한 밸브이며, 동력 펌프를 가지고 있는 모든 유압 계통에서는 안전 장치로서 필수적이다. 온도 릴리프 밸브(thermal relief valve)는 온도 증가에 따른 유압 계통의 압력 증가를 막는 역할을 한다.③감압 밸브감압 밸브(pressure reducing valve)는 계통의 압력보다 낮은 압력이 필요한 일부 계통을 위하여 설치하는 것이다. 일부 계통의 압력을 요구 수준까지 낮추고, 이 계통내에 갇힌 작동유의 열팽창에 의한 압력 증가를 막는다.④퍼지 밸브항공기 비행 자세의 흔들림과 온도의 상승으로 인하여 펌프의 공급관과 펌프 출구 쪽에 거품이 생기게 되는데, 이때에는 펌프의 배출 압력이 낮아지게 된다. 퍼지 밸브는 스프링이 플린저를 밀어서 출구를 열게 되어, 공기가 섞인 작동유는 레저버로 배출된다. 공기가 빠지면 펌프의 출구 압력이 커져서 스프링을 밀어 플런저가 출구를 닫게 한다.

공학/기술| 2013.06.27| 6페이지| 1,000원| 조회(1,477)

유압계통, 항공기유압, 레저버, 유압계통 구성품

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뉴튼 법칙

뉴턴의 제 1 법칙 < 관성의 법칙 >관성이란? : 외부에서 힘이 작용하지 않을 때 물체가 처음의 운동 상태를 계속 유지하려는 성질을 말한다. ▶ 외부의 힘이 작용하지 않는 물체는 그대로 정지해 있거나 또는 직선상을 일정 속도로 운동한다. (A body continuse in a state of rest of rest or uniform motion in a straight line unless it is acted upon by external forces)관성의 크기 : 물체의 질량이 클수록 관성이 크다. (관성은 질량에 비례한다. 관성∝질량)관성의 법칙 정의 1 : 물체에 작용하는 힘의 합력이 0이면 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있고, 운동하고 있는 물체는 등속 직선 운동을 한다.관성의 법칙 정의 2 : 외부에서 힘이 작용하지 않으면 운동하는 물체는 계속 그 상태로 운동하려고 하고 정지한 물체는 계속 정지해 있으려고 한다.관성법칙은 흔히 물체가 힘을 받지 않으면 원해의 속도를 바꾸지 않고 일정한 속도로 움진인다고 알려져 있다. 이 법칙은 갈릴레이에 의해 맨 처음 제안되었다. 그 이전에는 오랫동안 물체가 힘을 받지 않으면 즉 가만히 놓아두면 움직이던 물체도 정지한다고 생각하여 왔으므로 갈릴레이의 제안은 그 자체로도 아주 획기적인 의미를 갖는다고 할 수 있다. 그렇지만 물체가 힘을 받지 않으면 등속도 운동을 한다는 것은 뉴턴의 운동 제2법칙인 운동 방정식 F=ma에서 힘이 '0'이 되면 물체으 가속도가 '0'이라는 특별한 경우라고도 생각할 수 있다. 그럼에도 불구하고 뉴턴의 운동 법칙 세가지중의 하나로 제 1법칙을 따로 뗴어서 지정하는 데는 뉴턴의 운동법칙을 설명하는 것과 연관되어 다음과 같은 특별한 의미를 지니고 있다. 물체가 움직이는 속도는 누가ㅏ 관찰하느냐에 따라 다르게 측정된다. 그래서 물체가 등속도 운동을 한다고 하면 누가 측정할 때 등속도 운동을 한것이냐는 문제가 대두된다. 동일한 물체를 정지한 관찰자와 그 관찰자에 상대적으로 가속도운동을 하는정할 것이다. 그러면 어떤 관찰자의 측정이 그 물체의 운동을 올바로 기술한다고 할 수 있을것인가? 다시 말하면 물체의 운동은 관찰자에 따라, 또는 측정하는 기준계에 따라, 다르게 기술되는데, 물체의 운동에 대해 누가 옳은 관찰을 했는가라는 문제가 제기될 수 있다. 제1법칙인 관성의 법칙은 바로 이 문제를 확실하게 해주는 법칙이라고 생각할 수 있다. 물체의 운동은, 그 속도가 다르게 측정되는 것처럼, 관찰자에 따라 상대적으로 기술하는 방법이 바뀔지라도, 물체가 받는 힘은, 또는 그 물체와 다른 물체 사이의 상호작용은 관찰자에 따라 상대적으로 바뀌지 않는다. 다시 말하면, 관찰자에 따라 동일한 물체가 받는 힘을 서로 다르게 판단하지 않는다. 그래서 두 관찰자가 모두 대상 물체가 힘을 받지 않는다고 판단하는데도 불구하고, 한 관찰자는 물체가 등속도 운동을 하고 다음 관찰자는 물체가 가속도 운동을 한다고 측정하였다면, 제1법칙은 뉴턴의 제2법칙을 적용하기 위해서는 힘을 받지 않은 물체가 등속도 운동을 하는 것으로 측정한 관찰자에 의해서 물체의 운동이 기술되어야 한다고 말한다. 그리고 역으로 제1법칙은 힘을 받지 않는 물체 또는 작용하는 힘의 합력이 '0'인 물체의 운동이등속도 운동으로 기술되는 기준계가 존재함을 천명하는 법칙이라고 생각할 수도 있다. 그러한 기준계를 관성계 또는 관성기준계라고 부른다. 그리고 어떤 관성계가 미리 관성계인줄을 알고 있다면, 그 관성계에 대해 상대적으로 등속도 운동하는 기준계는 모두 관성계이다. 그리고 뉴턴의 제2법칙을 적용하려면 물체의 운동을 관성계에서 기술하지 않으면 안 된다. 절대기준계를 기준으로 측정한 속도를 절대속도라고 한다면 임의의 어떤 기준계를 기준으로 측정한 속도를 상대속도라고 한다. 절대기준계란 존재하지 않음을 알게 되었으므로 우리가 말하는 속도는 모두 상대속도인 셈이다. 우리가 흔히 물체의 속도로 인용하는 것은 다른 말이 없으면 대부분 지구에 대한 상대속도이다. 그래서 일반적으로는 물체A를 기준으로 물체B의 속도를 측정하C의 속도를라고 한다면 세 상대속도,,사이에는인 관계가 성립하게 된다. 상대속도의 정의인 위 식은 실험으로 알려진 식이 아니라 아주 논리적인 추론에 의해 이해할 수 있는 식이다. 그런데 빛에 대해서는 이렇게 논리적인 식이 성립하지 않았던 것이다. 이것은 당시 이론체계 내에서는 도저히 이해될 수 없는 현상이었다. 이것을 해결하는 과정에서 아인슈타인은 당시까지 믿고 있던 시간과 공간에 대한 우리의 개념이 옳지 않다는 결론에 도달하게 되었다. 그 결론이 바로 아인슈타인의 상대론이다. 아인슈타인은 1905년에 특수 상대성이론을 발표하였고 그로부터 11년 뒤인 1916년에 일반 상대성이론을 발표하였다. 얼핏 생각하면 일반 상대성이론이 좀 쉽고 특수 상대성이론이 더 어려울 것 같이 보이고, 그래서 일반 상대성 이론을 특수 상대성이론보다 더 먼저 발표했어야 하는 것이 아닌가 여겨지기도 한다. 그런데 특수 상대성 이론에서 특수는 특별하다는 의미 보다는 제한되어 있다는 의미라고 해석하는 것이 좋다. 특수 상대성이론은 자연현상을 대표하는 물리량을 서로 다른 두 관성계에서 측정하는 경우에 그들이 어떻게 다르게 측정되는지에 대한 것이다. 다시 말하면 자연 현상을 관성계에서 관찰하는 것으로 제한한 경우이다. 그래서 아인슈타인은 특수 상대성 이론의 당연한 확장으로 관성계로 제한하였던 것을 비관성계까지 포함시키도록 일반화하기를 원하였다. 이렇게 비관성계까지 포함시킨 경우의 상대성이론 체계가 바로 일반 상대성 이론이다. 그러므로 일반 상대성이론의 일반은 제한을 두지 않는다는 의미라고 해석하면 된다. 특수 상대성에 의하면 똑같은 자연현상을 서로 다른 관성계에서 관찰할 때 자연법칙에 의해서 두 관성계를 구별할 수 없다는 것을 알았다. 이것이 특수상대성이론에서 상대성의 원리이다. 또한 뉴턴 역학을 자연현상에 적용할 때 우리는 꼭 관성계를 이용하여서 그 자연현상을 기술하여야만 한다. 관성계가 아니면 자연현상을 뉴턴의 운동법칙으로 기술할 수가 없기 때문이다. 어떤 기준계가 관성계인지 아닌지 판단하찰의 대상이 되는 물체가 다른 물체로부터 힘을 받는지 아닌지는 힘의 법칙으로부터 잘 알 수 있다. 따라서 어떤 기준계가 관성계인지 아닌지를 그 관성계자체의 운동이나 또는 그 관성계에서 측정한 물체의 운동을 보고 알 수 는 없지만 그 관성계에서 측정한 물체가 어떤 힘을 받는지를 보고 판단할 수 있다. 그러면 관성계가 아닌 기준계인 비관성계에서 물체의 운동을 기술하려고 하면 이떨게 될까? 예를 들어, 힘을 전혀받지 않기 때문에, 또는 작용한 힘의 합력이 '0'이기 때문에 어떤 관성계에서 정지해 있는 물체를 생각하자. 간단한 예로 책상 위에 놓인 책을 들 수 있다. 지구가 책을 잡아당기는 중력과 책상 면이 책을 들어 올리는 수직항력이 서로 상쇄되어 책에 작용하는 합력은 '0'이고 그래서 책에 대하여 정지한 기준계에서 본 책은 정지해 있고 이 기준계는 관성계이다.뉴턴의 제 2 법칙 < 가속도 법칙 >가속도는 말 그대로 속도가 더해지는 정도를 나타내는 물리량이다. 수학적으로는 속도를 시간에 대해 미분하면 가속도가 나온다. 즉, 가속도란 시간에 따른 속도의 순간적인 변화량이다. 뉴턴은 1687년에 발표한 에서 자신의 두 번째 운동법칙을 다음과 같이 기술하였다.“법칙2. 운동의 변화는 가해진 힘에 비례하며 힘이 가해진 직선 방향으로 일어난다.”여기서 운동의 변화는 운동 상태의 변화를 말하는데 뉴턴이 생각했던 운동 상태는 운동량(momentum)이라는 물리량으로 표현된다. 운동량은 입자의 질량과 속도의 곱으로 주어진다. 따라서 제2법칙은라고 할 수 있다. 여기서도 물론 시간에 대한 변화는 수학적으로 시간에 대한 미분을 뜻한다. 운동량은 질량(m)과 속도(v)의 곱이니까, 질량이 시간에 대해 변하지 않으면 운동량의 시간에 대한 변화는 결국 속도의 시간에 대한 변화에 비례한다. 여기서 속도의 시간에 대한 변화가 바로 가속도이다.이 방정식의 뜻을 말로 표현하자면, 질량 m에 힘이 작용하면 이 물체의 속도가 변한다는 뜻이다. 그러니까 뉴턴역학에서의 힘이란 물체의 속도변화의 요인이 없다. 정지한 물체는 계속 정지해 있을 것이고 운동하는 물체는 그 속도로 계속 운동할 것이다.이것은 뉴턴의 제1법칙인 관성의 법칙에 다름 아니다. 관성의 법칙이란 어떤 물리계에 외부의 힘이 작용하지 않으면 그 물리계의 운동 상태가 변하지 않는다는 법칙이다. 뉴턴은 제2법칙에서 힘이란 운동 상태의 변화를 주는 요인이라고 정의해 버렸으니까 관성의 법칙은 가속도의 법칙의 특수한 경우라고 할 수 있다.뉴턴의 제2법칙은 물리학적인 힘을 운동 상태의 변화를 일으키는 요인으로 정의했지만, 정작 그 힘이 구체적으로 무엇인지는 말하지 않는다. 힘의 실체는 잘 모르더라도 뭔가 물체의 운동 상태를 바꾸는 요소가 있다면 그것이 바로 물리적인 힘이다. 어떻게 보면 힘의 개념을 그 기능적 측면으로만 정의한 셈이다. 뉴턴이 힘을 이런 식으로 정의한 데에는 그의 독특한 이력이 영향을 주었을 것이라는 추측도 있다. 약간 생뚱맞긴 하지만 뉴턴은 무려 30년 동안이나 연금술에 빠져 있었다. 또한 마술적인 신비주의 사상이라고 할 수 있는 헤르메티시즘에도 심취했었다. 조엔 롤링이 그 시절에 살았다면 뉴턴은 아마 의 광팬이었을 것이다.어떤 이는 뉴턴의 제2법칙에 등장하는 힘의 실체 자체는 모호하다는 점을 들어 뉴턴의 힘의 개념에 마술적인 요소들이 개입되었다고 말하기도 한다. 사실 당기는 힘이나 미는 힘 따위의 생각들은 뉴턴이 연금술에서 차용한 것이라는 주장도 있다. 지금은 질량이 있는 두 물체가 만유인력으로 서로 끌어 당긴다는 생각이 낯설지 않지만 그 힘을 처음 생각해 낸 뉴턴의 시대에는 그렇지 않았을 것이다. 사실 원거리에서의 원격작용이라는 중력에 대한 뉴턴의 생각은 다분히 마술적이기도 하다. 원거리 원격작용의 대표적인 예는 아무래도 해리포터가 휘두르는 마술봉에서 뿜어져 나오는 신비한 힘일 것이다. 중력이 원거리에서의 원격작용이라는 뉴턴의 생각을 처음으로 깬 사람은 아인슈타인이었다. 아인슈타인은 시공간의 요동이 곧 중력의 실체라고 생각했다. 현대 물리학에서는 더 이상 힘이 원격으로 작용한다고 생각효하다.

공학/기술| 2013.06.27| 4페이지| 1,000원| 조회(313)

뉴턴, 뉴튼, 관성의 법칙, 가속도 법칙, 작용-반작용 법칙

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인장응력과 보의 종류 평가A+최고예요

항공기에 작용하는 인장력의 예인장응력(tension , 引張力) : 물체를 늘어 뜨리거나 잡아 당기거나 하는 작용. 인장하는 힘.인장력은 힘을 가하여 부재를 잡아 당길 때 부재내에 걸리는 응력으로 2개이 부품을 고정하기 위하여 볼트의 인장력을 이용하여 고정하여야 합니다. 항공기에 작용하는 인장력을 예를 들면 케이블을 이용하여 항공기나 엔진을 들어 올리는데 사용하면 케이블에는 인장력이 발생하게 됩니다. 또 항공기가 고속비행을 할 때 기체길이가 아주 조금 늘어나는 것도 기체 앞쪽은 추력이 잡아당기고 기체 뒤 쪽에는 항력이 기체가 앞으로 나가는 추력의 반대방향으로 당기기 때문에 기체에는 인장력이 발생하게 됩니다. 비행기 날개는 여러 가지 응력이 장용하지만 양력이 발생하면 수직으로 작용하는 중력이 있기 때문에 인장력을 받습니다.인장시험시편의 양단을 고정기구로 고정시킨 후 시편의 축 방향으로 잡아 당겨서 파괴에 이를때까지 응력과 왜곡곡선을 구하는 것을 인장시험이라 합니다.[A]인장응력( T e n s i l e s t r e s s : σ) : k g / c m 2시편의 변형이 일어나기 직전 가해진 인장력을 시편의 단위면적으로 나눈 값[B] 인장변형율( T e n s i l e s t r a i n : ε) : %시편에 미리 정의된 표선이 인장에 의하여 늘어나는 경우 그 변화율을 표시한 값[C] 항복점(Yieldpoint)응력 · 변형곡선에서 최대 인장강도를 가지는 점을 말하며 이때의 응력을 항복강도(Yieldstrength), 변형율을 항복점 신율(Yieldelongation) 이라 합니다.[D] 인장탄성율 또는 영율(Tensile modulus or Young’s modulus) : kg / cm2 or MPa변형율이 작은 구간에서 응력에 대한 변형이 직선적으로 변하는데(Hook’s law) 이 구간에서 변형율에 대한 응력의 비(인장응력/인장변형율)를 말합니다.[E] 파단 강도(Tensile streng that Breakpoint) : kg / cm2 or Mpa시편이 끊어지는 점에서의 인장강도[F] 파단신율(Tensile elongation at Breakpoint) : %시편이 끊어지는 점에서의 인장신율측정방법인장 응력- 변형 시험법은 ASTM D638, D882, ISO 527, BS2782, KSM3006등의 표준규격시험법으로 정의되어 있으나 그 내용면에서는 유사하므로 가장 광범위하게 사용 되 는 ASTM을 위주로 설명합니다.[A] 시편의 형상, 제원 및 종류a . 시편의 형상b . 시편의 종류 및 제원5 가지로서 Type I, II, III, V 의 경우는 신율이 비교적 작은 재료에 사용되며 VI의 경우는 신율이 큰 경우에 주로 사용된다. ABS, PS, SAN, PBT, PC, POM, PP 등의 경우에는 Type I 을 열가소성 T P E 의 경우에는 Type II 로 측정합니다.[B] 시험기기일정한 속도로 움직이는 크로스헤드(Cross head)를 장착한 인장시험기를 사용하며,인장시험 이외에도 압축, 굽힘 및 전단시험도 아울러 할 수 있으므로 만능시험기(UTM : Universal Testing Machine) 라 부른다. 또한 시편의 종류에 따라 로드셀(Loadcell) 을 적절히 선택하여 보다 정밀한 인장시험을 할 수 있습니다.[C] 시험속도일반적으로 인장신율이 50% 이상인 고분자는 50mm/min, 50% 이하인 경우는 5mm/min을 사용한다. 경우에 따라서는 고인장신율을 가지는 고분자의 경우는 100 이나500mm/min 으로 측정하기도 합니다. 그러나 이러한 조건은 사용자의 요구에 따라 의존하게 됩니다.보의 종류-외팔보-단순보-고정보-고정지지보-양단지지보-연속보-돌출보보에 가해지는 하중외팔보구조(cantilever)-외부의 보강이 필요하지 않는 부분이며 하중은 스파, 리브, 스트링거에 의해 전달 된다.먼저 보(beam)라 것은 구조역학에서 가장 기본이 되는 요소 중에 하나입니다.막대라는 요소도 있는데, 바와 보는 생김새는 똑 같습니다. 책상 위에 나무젓가락이 있다고 생각해봅니다. 이 나무젓가락은 바도 될 수도 있고, 보도 될 수 있습니다. 그 차이는 어떻게 보에다가 하중을 가하는가 입니다. 예를 들어 바라고 하면, 축력(axial force)에 대한 저항을 하는 구조요소를 말합니다. 나무젓가락 양쪽을 잡고 잡아 당기면 나무젓가락은 바 로서의 역할을 하게 됩니다 (그림 1(a)). 그러나, 젓가락 양끝단을 잡고 구부리면 어떻게 될까요? 좀 다른 양상의 변형이 생깁니다. 그림 2(b)와 같이 하중을 받게 되면 보의 역할을 하는 구조가 됩니다. 이 하중을 굽힘모멘트라고 하는데, 뒤에서 설명하겠습니다. 따라서, 보는 바와 달리 축방향이 아닌 수직방향(lateral direction)의 하중을 받는 구조 요소를 말합니다. 실제로 축력만을 받는 구조는 거의 없고, 대부분 이 보와 같은 요소입니다.이러한 보도 지지(support) 형태에 따라 종류가 많습니다. 구조역학 측면에서의 하중의 종류는 집중력(concentrated force) 및 분포력(distribution force) 으로 나 누게 됩니다. 항공기가 받는 양력, 항력, 자중 등은 분포력이고, 추력은집중력으로 볼 수도 있습니다. 이런 하중이 가해질 때 구조 요소의 내부에는 어떤 힘이 발생하게 됩니다. 또 이런 요소 내부의 하중에 의해 구조가 변형이 되거나 파괴가 일어납니다.다음 같은 보의 끝단에 집중력이 작용하는 경우를 고려해보겠습니다. 아래와 같은 하중이 작 용하는 경우 A 점이 올라가는 방향으로 변형이 일어나고 A에서 B까지는 곡선이 된다는 것을 이해할수 있습니다. 그러면 내부에는 어떤 하중이 일어나고, 힘이 강했을 때 왜 부러지냐에 의문 이 생기실 수 있을 겁니다. 이러한 것을 하는 기계분야가 구조역학입니다

공학/기술| 2013.05.01| 5페이지| 1,000원| 조회(2,858)

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왕복엔진의 구조 및 역할

Reciprocating engine (왕복엔진)왕복엔진의 구조를 보기전에 이전에 왕복엔진에 대해 간략히 알아보겠습니다.현재와 같은 개념의 내연기관은 1876년에 발명된 니콜라스 A 오토(Nicolaus A. Otto)의 스파크점화식 엔진과 1892년 루돌프 디젤(Rudolf Diesel)의 압축점화식 엔진을 기원으로 합니다. 이후 화석원료를 동력원으로 하는 내연기관은 본격적인 자동차용 동력원으로 개발되기 시작하여 지금까지 소형화, 고효율화, 고출력화 및 유해가스 배출감속등을 개발 방향으로 하여 눈부신 발전을 거듭하여 왔으나, 기본 작동원리와 구조는 120여년이 지난 지금까지 변함이 없었습니다. 하지만 최근에는 전세계적으로 대두되는 에너지 및 환경문제로 대체 에너지의 개발과 자동차 엔진의 기본적인 구조에 대한 새로운 도전이 시도되고 있습니다. 항공기왕복엔진은 1903년 12월 17일 라이트형제에 의해 최초의 동력비행기 성공하였습니다.왕복엔진의 구조 및 역할1. Cylinder (실린더)실린더는 엔진의 본체 그자체이나 일반적으로 연료의 화학적 열에너지를 기계에너지로 전환시켜 피스톤과 커넥팅로드를 통하여 크랭크축을 회전하게 합니다.(1) Cylinder head (실린더헤드)실린더헤드는 연소실을 둘러싸고 있는 것으로, 흡/배기 밸브와 밸브가이드, 밸브시트가 포함되며 밸브로커암이 장착되는 로커축을 갖고 있습니다. 실린더헤드는 보통 고강도 이며 경량인 주물로 된 알루미늄 합금으로 제작됩니다.(2) Cylinder barrel (실린더 배럴)피스톤이 왕복운동을 하는 곳이 실린더배럴 내부입니다. 그러므로 고강도강 합금으로 만들어져 있으며, 가능한 가벼운 구조와 고온에서 작동하기 위한 적절한 특성과 좋은 베어링 특성과 고인장 강도를 갖는 재질로 제작합니다. 어떤 실린더는 실린더헤드 쪽의 내부직경이 스커트 끝쪽의 내부 직경보다 적은 것이 있는데 이는 실린더헤드 쪽의 작동온도가 더 크기 때문에 열팽창을 고려해서 제작한 실린더를 “쵸크보어”라고 합니다.< 실린더 베럴 >2. Piston (피스톤)피스톤은 실린더 내부에서 폭발(팽창)하는 압축가스의 힘을 커넥팅 로드를 통하여 크랭크축에 전달하는 역할을 합니다. 피스톤제작의 요구조건은 실린더내부에서 폭발할 때는 고온,(4000)의 작동온도와 500psi의 고압에서 견딜수 있어야 하며 무게가 무거운것보다 가벼운게 보다 효율적으로 왕복운동을 할 수 있기 때문에 단조로 된 알루미늄합금(4140)을 주로 사용합니다. 피스톤은 Head모양으로 평형(flat), 오목형(recessed), 컵형(cup, concave), 볼록형(dome, convex) 등이 있으며 가장 많이 사용되고 있는 것은 Flat type입니다.(1) piston ring (피스톤링)실린더의 모든 행정 동안 피스톤과 실린더 벽사이의 큰 마찰을 줄이고 압축가스의 밀폐를 시켜 가스 손실을 예방하는 것이 피스톤 링의 목적입니다. 피스톤 링ㅇㄴ 실린더 벽에 지속적인 압력을 유지할 수 있게 스프링 작용을 함으로써 밀폐 작용을 지속하게끔 고급 회주철로 제작합니다. 주철 링은 높은 온도에서 접하더라도 탄성을 잃지 않습니다. 피스톤링의 기능은 첫째, 연소실내의 압력을 유지하기 위한 밀폐 역할.< 피스톤링의 압축작용 >둘째, 과도한 윤활유가 연소실로 들어가는 것을 막는 역할. 셋째, 피스톤으로 붜 실린더 벽으로 열을 전도하는 역할입니다. 피스톤링은 기능에 따라 압축링, 오일링으로 나눌수 있습니다. 압축링의 목적은 압축가스가 피스톤을 지나 누설 되는 것을 방지하는데 있습니다. 오일링은 실린더 벽에 공급되는 윤활유의 양을 조절하고 윤활유가 연소실로 들어가는 것을 방지합니다.(2) piston pin (피스톤핀) 과 piston-pin retainers (피스톤핀 리테이너)피스톤핀은 피스톤을 커넥팅 로드에 연결하는데 사용합니다. 재질은 강으로 만들어졌으며 가볍게 하기 위해서 속은 비어 있고 마모를 막기 위하여 표면경화나 전체 경화를 하였습니다. 피스톤핀 리테이너는 피스톤핀을 고정시켜 피스톤핀이 실린더 벽에 닿지 못하여 마모를 방지하는 장치입니다. 종류로는 circle type, spring ring type, aluminum plug 등이 있습니다.3. Connecting rod ,con.rod (커넥팅로드)커넥팅로드는 엔진의 피스톤과 크랭크축 사이에 힘을 전달하는 것으로 영어를 그대로 표현하면 “연결막대”, 말그대로 피스톤과 크랭크축을 연결하는 막대입니다. 피스톤이 팽창폭발력을 하며 발생하는 직선운동을 크랭크축의 회전운동으로 바꾸는 것입니다. 재질은 니켈-크롬강, 크롬-몰리브덴강, 탄소강 등을 많이 사용하며 저출력용으로 알루미늄합금도 사용합니다. 커넥팅로드는 속도와 방향의 변화에 따라 발생하는 관성력을 줄이기 위해 경량이어야 하고 작동조건하에서 부과되는 하중을 견딜 수 있게 충분히 강해야만 합니다. 커넥팅로드의 대표적인 종류로는 Plan type, Fork & Blade type, Master & articulated type이 있습니다.Plan con.rod(평형커넥팅로드)는평형 커넥팅로드는 직렬형엔진이나 대향형엔진에 사용됩니다. Fork & Blade con.rod(포크&블레이드 커넥팅로드)는 V형 엔진에 일반적으로 사용되며, 대단부의 베어링을 공유하며 포크로드의 대단부 위에 블레이드 로드의 대단부가 겹쳐 장착됩니다. Master & articulated con.rod(마스터&아티큘레이터)는 주로 성형엔진에 사용됩니다. 마스터로드의 대단부가 두 조각으로 되어 있으면 크랭크축은 하나의 고정체이며, 마스터로드의 대단부가 한조각으로 되어 있으면 크랭크축은 두 조각이나 세 조각으로 되어있습니다. 마스터로드의 베어링은 일반적으로 평형베어링을 사용합니다. 베어링은 작동하는 동안 윤활유의 일정한 흐름에 의해 냉각 되고 윤활작용을 합니다. 아티큘레이터는 너클핀에 의해 마스터로드 플랜지에 장착 됩니다. 강철로 된 아티큘레이터는 보통 I 또는 H 모양의 단면을 갖은데 이유는 가벼우면서도 고강도이고 비틀림저항에 강하기 때문입니다. 너클핀은 피스톤핀과 비슷하고 재질은 니켈강이며 가볍게하기 위해 속이 비어있어서 윤활유의 통로가 되고 마모를 줄이기 위해 표면경화처리를 하였습니다.4. Crankshaft (크랭크축)크랭크축은 피스톤과 커넥팅로드의 왕복운동을 프로펠러로 회전시키기 위한 회전운동으로 전환시킵니다. 크랙크축은 양끝 사이에 한 혹은 그 이상의 크랭크 혹은 열로 구성되며 내연기관에서 중추역할을 합니다. 재질로는 극히 강한 합금강인 크롬-니켈-몰리브덴강(SAE 4340)을 사용하여 제작합니다. 크랭크축의 주요부품으로는 Main journal, Crank pin, Crank arm, Counter weight & dampers입니다.< 크랭크축 >(1) Main journal (주 저널)Main journal은 주베어링에 의해 지지되고 회전하는 크랭크축의 일부분입니다. 이러한 이유로 주베어링저널이라고도 부릅니다. Main journal은 크랭크축의 회전중심이며 모든 정상 작동하에서 크랭크축을 곧바르게 유지하게 합니다. Main journal은 마모를 줄이기 위해 0.015in ~ 0.025in 의 깊이로 질화처리에 의해 표면 경화합니다.(2) Crank pin (크랭크핀)크랭크핀은 커넥팅로드베어링을 위한 저널이기 때문에 Con.rod Journal이라고도 합니다. 일반적으로 Crank pin의 속은 비어있는데 이유는 첫째, 크랭크축의 전체무게를 줄이고 둘째, 윤활유의 통로역할을 하며 셋째, 탄소침전물과 찌거기 등 다른이물질이 커넥팅로드베어링표면으로 나오지 못하게 원심력으로 이물질 등을 모이게 하는 방(Chamber) 역할을 합니다. 이 방을 Sludge chamber라고 합니다. 이러한 엔진에는 슬러지챔버로부터 뚫린 통로를 통해 커넥팅로드의 외부 표면의 구멍으로 윤활유가 공급되어 실린더 벽에 깨끗한 윤활유만 뿌려줍니다.(3) Crank arm (크랭크암)Crank arm 또는 Crank cheek이라고도 하며 크랭크핀을 주저널에 연결시켜주는 크랭크축의 한 부분입니다. 많은 엔진에서 크랭크암은 주저널너머 까지 뻗어 있는데 이것은 크랭크축의 평형을 유지하는데 사용되는 Counter weight(균형추)를 지지하기 위해서입니다. 크랭크암에는 윤활유가 주저널로부터 크랭크핀까지 공급되는 오일통로가 뚫려 있습니다.(4) Counter weight & dampers (균형추 & 댐퍼)균형추의 목적은 크랭크축에 정적평형을 주기 위한 것입니다. 크랭크축이 2열 이상이라면 서로 균형이 잡히게 되므로 균형추가 불필요한 경우도 있습니다. 단열성형엔진에 사용되는 단열크랭크축은 그곳에 부착되는 피스톤과 커넥팅로드의 무게를 상쇄시키기 위해 균형을 맞춰야 하므로 균형추가 장착됩니다.< Counterweight >댐퍼(Damper)의 목적은 크랭크축의 회전에 의해 발생하는 진동을 경감시키기 위함입니다. 댐퍼 또는 동적평형장치는 크랭크축에 비틀림 진동을 유발하는 힘을 극복하기 위해 필요합니다. 이 힘은 주로 동력임펄스에 의해 발생하는데 동력임펄스의 주기와 엔진의 움직이는 한 부품단위로서 크랭크축과 프로펠러의 자연진동 주파수가 일치되면 심각한 진동이 일어날 것입니다. 동적평형장치는 균형추에 장착된 진자형추 이거나 크랭크암의 연장선에 장착된 스트래들입니다. 엔진에 사용되는 dynamic damper(동적댐퍼)는 크랭크암에 부착된 움직일 수 있는 홈이 파인 강철 균형추로 되어 있습니다.

공학/기술| 2013.05.01| 5페이지| 1,000원| 조회(1,170)

실린더, 피스톤, 왕복엔진, 마스터실린더, 그랭크케이스

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