공압기기

압력제어 밸브는 유압회로 내의 압력을 설정값으로 유지하거나, 회로 내의 압력이 설정값에 도달하면

정해진 순서 방법에 따른 회로를 변경하는 기능을 갖는 밸브이며, 크게 압력 제어 밸브, 감압밸브, 시퀀스 밸브로 구분된다.

개구 면적의 개폐 기구의 형상에 따라 스풀형과 포핏형으로 구분된다.

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1. 압력제어(릴리프) 밸브(Pressure Relief Valve)

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릴리프 밸브는 유압시스템 내부의 압력을 미리 설정한 압력으로 유지하는 목적으로 주로 사용되면 안전 기능(이 경우 Safety 밸브라 부르기도 함)으로도 자주 사용된다.

구동 방식에 따라 직동형(Direct-operated)과 파일럿 작동형(Pilot-operated)으로 구분된다

 

직동형 릴리프 밸브의 기호(좌), 기능(중), 실제품(우)

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릴리프 밸브(특히 직동형의 경우)는 일반적으로 압력 또는 유량이 증가할 수록 진동을 일으키기 쉽다. 이런 진동을 억제하기 위해서 댐핑 스풀 체임버에 오리피스를 설치하거나 댐핑 스풀의 외면 일부를 절단하거나, 댐핑 스풀과 슬리브 사이에 적절한 간극(댐핑 갭)을 두는 방법이 있다. 압력제어 밸브는 시스템의 통과 유량보다 최소 1단계 큰 것을 사용하는 것(여유 분 20~30%이상)이 시스템 안정상 좋다.

파일럿 작동형 밸브는 큰 유량이 요구되는 시스템에 주로 사용된다. (실제 큰 유량의 제품은 대부분 Pilot 작동형이다)

 

파일럿 작동형 리리프 밸브의 기호(좌), 내부구조(중), 실제품(우)

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릴리프 밸브를 사용할 때 고려해야 하는 부분이 과도 응답특성과 소음 및 진동 문제이다.

과도 응답 특성은 유압시스템에서 압력이나 유량이 급격하게 변동할 때, 릴리프 밸브가 신속하게 반응하여 설정한 압력값으로 복귀시키는 능력으로 부하 유량이 급격한 변동이 될 때, 압력 로딩/언로딩시에 검토되어야 한다.

또한 실제 유압시스템은 펌프로부터 맥동류에 기인한 압력 맥동이 존재하며 이러한 릴리프 밸브의 소음과 진동을 야기할 수 있다. 이는 유량이 큰 밸브나 댐핑형 스풀의 사용, 쿠션용 오리피스 등을 사용하여 이 현상을 줄이도록 한다.

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2. 감압밸브(Pressure Reducing Valve)

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감압밸브는 주로 유압회로의 2차측 압력을 주회로(1차측) 압력보다 낮은 압력 설정값을 유지할 목적으로 사용되며, 직동형과 파일럿 작동형으로 구분된다.

기본적인 동작원리는 릴리프 밸브와 유사하나, 2차측의 압력을 피드백 받아 지속적으로 제어하는 구조로 설계되어 있다.

 

직동형 감압밸브의 기호(예), 동작원리, 실제품

 

파일럿 구동형 감압밸브의 예

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3. 기타

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이 외에도 그 기능에 따라 시퀀스 밸브, 차단 밸브, 카운터 밸런드 밸브 등으로 불려지나 주 기능은 위의 2가지 형태 (릴리프 밸브 또는 감압밸브)를 기본으로 응용된다.

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4. 공기 정화 시스템

▣ 공기 정화 장치는 압축 공기 중에 함유된 먼지, 기름, 수분 등의 오염물질을 요구 정도의 기준치이내로 제거하여 최적

     상태의 압축 공기로 정화하는 기기이다.

  ① 냉각기 (after cooler) : 냉각기에는 공랭식과 수랭식이 있다.

  ② 공기 건조기 (air dryer) : 공기 건조기에는 냉매를 사용하는 냉동식 공기 건조기와 실리카 겔, 활성 알루미나 등을 이용

                                             한 흡착식 공기 건조기 및 화학적 건조 방법을 사용하는 흡수식 공기 건조기가 있다.

  ③ 공기 여과기 (air filter) : 공기에 있는 수분, 먼지 등의 이물질이 공압 기기에 들어가지 못하도록 하기 위해 입구부에

                                            공기 여과기를 설치한다.

  ④ 윤활기 (lubricator) : 공압 기기의 작동을 원활하게 하고, 내구성을 향상시키기 위해 급유를 공급하는 장치로 최근에는

                                        그리스 등이 미리 봉입되어 있는 무급유식이 많이 사용되고 있다.

  ⑤ 공기 조정 유닛 (air control unit, service unit) : 공기 필터, 공기 조정기, 윤활기, 압력계가 한 조로 이루어진 것으로 기기

                                        가 작동할 때 선단부에 설치하여 기기의 윤활과 이물질 제거, 압력 조정, 드레인 제거를 행할 수

                                         있도록 제자괸 것이다.

가. 공압 시스템 구성요소

 

  ① 전기 모터 또는 다른 원동기 (Prime mover)

  ② 대기로 부터 들어 오는 공기를 압축하는 압축기 (Compressor)

  ③ 필요한 양의 압축공기를 저장하는 공기 탱크 (Air Tank)

  ④ 공기의 방향, 압력, 유량을 제어하는 제어 밸브 (Control valve)

  ⑤ 압축 에너지를 기계적 에너지 (직선 또는 회전운동)로 바꾸는 작동기 (Actuator)

  ⑥ 한 곳에서 다른 곳으로 압축공기를 수송하는 배관

 

나. 압축기의 종류

 

다. 왕복식 공기압축기 (Air compressor)의 작동 원리

 

라. 공기 압축기의 그림 기호

 

마. 공기 탱크 (Air Tank)

 

바. 냉각기 (After cooler)

 

사. 건조기 (Air Dryer), 냉동식

 

아. 건조기 (Air Dryer), 화학 촉매식

 

자. 공기 필터 (Air filter)

  ▣ 먼지, 수분, 공기 압축기의 윤활유나 산화 생성물 (타르, 카본), 배관의 녹, Seal 재의 마멸 조각 등 각종 이물질의 혼합

       물 제거

 

차. 압력조정기

 

 

카. 윤활기 (Lubricator)

 

타. 공압 서비스 유닛 (Air service unit)

  ▣ 구성

 

  ▣ 그림 기호

 

【 출제 예상 문제 】

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1. 공기압 장치의 기본 구성 요소가 아닌 것은 ? [15-2]

  ① 공기 탱크      ② 공기 압축기       ③ 애프터 쿨러 (after cooler)          ④ 어큐뮬레이터 (accumulator)

​

[해설] 어큐뮬레이터 (accumulator)는 유압 기기로서 유압 에너지를 저장하는 장치이다.

​

2. 일반적인 공압 발생 장치의 기기 순서로 옳은 것은 ? [12-4, 18-4]

  ① 공기 압축기 → 냉각기 → 저장탱크 → 에어드라이어 → 공압 조정 유닛

  ② 공기 압축기 → 저장 탱크 → 에어 드라이어 → 후부 냉각기 → 배관 및 공압 조정 유닛

  ③ 공기 압축기 → 에어 드라이어 → 저장탱크 → 후부냉각기 → 배관 및 공압 조정 유닛

  ④ 공기 압축기 → 공압 조정 유닛 → 에어 드라이어 → 저장 탱크 → 후부 냉각기 → 배관

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3. 기계적 에너지를 공기의 압력 에너지로 변환하는 기기는 ? [19-2]

   ① 공기 압축기      ② 공기압 모터      ③ 루브리케이터         ④ 공기압 실린더

​

[해설] 모터, 실린더인 액추에이터는 유체 압력 에너지를 기계적 에너지로, 압축기는 기계적 에너지를 유체 압력 에너지로

           변환한다.

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4. 다음 중 공기압 발생 장치의 원리가 다른 것은 ? [06-4]

   ① 베인 압축기       ② 나사형 압축기         ③ 터보 압축기        ④ 피스톤 압축기

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5. 다음 중 회전식 공기 압축기가 아닌 것은 어느 것인가 ? [12-4, 18-2]

   ① 베인형          ② 스크롤형           ③ 루트 블로어             ④ 다이어프램형

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[해설] 다이어프램형은 왕복식이다.

​

6. 스크류 압축기의 특징에 관한 설명 중 잘못된 것은 ? [14-4]

  ① 회전축이 고속 회전이 가능하고 진동이 적다.               ② 저주파 소음이 없어서 소음 대책이 필요없다.

  ③ 연속적으로 압축 공기가 토출되므로 맥동이 적다.        ④ 압축기의 스크류 마찰부는 급유에 유의한다.

​

[해설] 스크류 압축기는 압축실 내의 접동부가 적으므로 무급유 제작 및 사용이 가능하다.

​

7. 공기 압축기의 종류가 아닌 것은 ? [11-4]

  ① 왕복 피스톤형 압축기       ② 트로코이드형 압축기        ③ 스크류형 압축기        ④ 터보형 압축기

​

[해설] 트로코이드형은 유압 펌프의 일종으로 내접 기어형 펌프이다.

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[정답]    1. ④      2. ①     3. ①        4. ③        5. ④       6. ④         7. ②

​

8. 공기압 발생장치의 설명중 옳지 않은 것은 ? [13-4]

   ① 압축기는 공기압 발생장치로 사용된다.

   ② 압축기는 흡입 공기를 소정의 압력까지 압축하고 이를 외부로 압출하는 2가지 기능을 해야 한다.

   ③ 압축기의 종류에는 피스톤식, 스크류식, 기어식 그리고 베인식이 있다.

   ④ 압축기는 통상적으로 사용 압력이 게이지 압력으로 1㎏ㄹ/㎠ 이상의 압축 공기를 생산하는 것을 말한다.

​

[해설] 압축기는 기어식이 사용되지 않는다.

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9. 다음 중 공기압 발생장치의 원리가 다른 것은 ? [16-2]

   ① 베인 압축기        ② 터보 압축기        ③ 나사형 압축기         ④ 피스톤 압축기

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10. 공압 발생 장치에 포함되지 않는 것은 어느 것인가 ? [18-1]

   ① 냉각기         ② 압축기          ③ 증압기          ④ 에어 탱크

​

[해설] 증압기는 표준 유압 펌프 하나만으로 얻을 수 있는 압력보다 높은 압력을 발생시키는데 사용된다.

​

11. 압축기 흡입 필터의 눈 막힘 발생시 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은 ? [17-2]

   ① 용적 효율이 저하된다.                           ② 윤활유의 소비가 증가된다.

   ③ 실린더와 피스톤이 마모된다.                ④ 토출 라인의 드레인과 진동이 감소된다.

​

12. 다음 중 압축공기의 소모량에 따라 공기 압축기의 운전을 조절하는 방식이 아닌 것은 어느 것인가 ? [19-1]

   ① 저속 조절       ② 전압 조절          ③ 무부하 조절            ④ ON / OFF 조절

​

[해설] 무부하 제어 (No - load regulator)

  ㉠ 배기 제어 : 가장 간단한 제어 방법으로 압력 안전 밸브 (pressure relief V/V)로 압축기를 제어한다. 탱크 내의 설정된

                         압력에 도달되면 안전 밸브가 열려 압축공기를 대기 중으로 방출시키며 체크 밸브가 탱크의 압력이 규정값

                         이하로 되는 것을 방지한다.

  ㉡ 차단제어 (shut-off regulator) : 피스톤 압축기에서 널리 사용되는 제어로서 흡입 쪽을 차단하여 공기를 빨아 들이지

                      못하게 하며, 기압 보다 낮은 압력 (진공압)에서 계속 운전된다.

  ㉢ 그립 - 암 (grip - arm) 제어 : 피스톤 압축기에서 사용되는 것으로 흡입 밸브를 열어 압축공기를 생산하지 않도록 하는

                                                   방법이다.

​

13. 공기 압축기의 선정 시에는 사용 공기량의 수요 증가 또는 손실 공기량을 고려하여 몇 배 크기의 압축기를 선정하는 것

      이 바람직한가 ? [10-4]

   ① 1.5 ~ 2배 정도 크기           ② 2.5 ~ 3배 정도 크기            ③ 3.5 ~ 4배 정도 크기          ④ 4.5 ~ 5배 정도 크기

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14. 공기 압축기의 설치 조건으로 잘못된 것은 어느 것인가 ? [16-4]

  ① 고온 다습한 장소에 설치한다.                           ② 지반이 견고한 장소에 설치한다.

  ③ 옥외 설치시 직사광선을 피한다.                        ④ 고장수리가 가능하도록 충분한 설치 공간을 확보한다.

​

[해설] 압축기의 설치 조건

   ㉠ 저온, 저습한 장소에 설치하여 드레인 발생 억제

   ㉡ 지반이 견고한 장소에 설치 (하중 5t/㎡을 받을 수 있어야 하고, 접지 설치)

   ㉢ 유해 물질이 적은 곳에 설치

   ㉣ 압축기 운전시 진동 고려 (방음, 방진벽 설치)

   ㉤ 우수, 염풍, 일광의 직접 노출을 피하고 흡입 필터 부착

​

[정답]    8. ③     9. ②      10. ③     11. ④       12. ②       13. ①      14. ①

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15. 다음 중 공기 압축기 토출부 직후에 설치하여 공기를 강제적으로 냉각시켜 공압 관로 중의 수분을 분리 · 제거하는 기기

      는 무엇인가 ? [16-4, 20-3]

   ① 냉각기         ② 드레인 분리기          ③ 메인 라인 필터           ④ 오일 미스트 세퍼레이터

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[해설] 냉각기는 압축기 토출부 직후에 설치하여 공기를 강제적으로 냉각시켜 공압 관로 중의 수분을 분리 · 제거하는 기기

          로 공랭식, 수랭식, 강제식이 있다.

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16. 공기 냉각기 (애프터 쿨러)에 관한 설명으로 잘못된 것은 ? [20-4]

   ① 공기 압축기 후단, 에어드라이어 앞단에 설치한다.

   ② 공랭식은 냉각 효과를 높이기 위해 방열판을 설치하며 수랭식에 비해 교환열량이 크다.

   ③ 압축기에서 나온 뜨거운 압축 공기를 냉각함으로써 수증기의 약 60% 정도를 제거한다.

   ④ 공랭식을 사용하면 냉각수를 사용하지 않아도 되므로 보수가 쉽고 유지비가 적게 든다.

​

[해설] 공랭식 냉각기는 수랭식에 비해 교환 열량이 적다.

​

17. 수랭식 공기 냉각기와 비교하여 공랭식 공기 냉각기의 장점이 아닌 것은 ? [19-4]

   ① 보수가 용이하다.      ② 냉각 효율이 좋다.      ③ 유지비가 적게 든다.     ④ 단수나 동결의 염려가 없다.

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[해설] 공랭식 냉각기 : 공기 배관에 방열용의 냉각 핀 (fin)을 붙이고, 팬으로 송풍하여 냉각하게 되어 있으며, 공기가 잘

                    통하도록 벽으로 부터 어느 정도 떨어지게 설치해야 한다. 냉각수의 설비가 필요 없으므로 단수나 동결의 염려

                    가 없고 보수가 쉬우며 유지비가 적게 드는 장점이 있다.

​

18. 다음 압축 공기 청정화 기기의 설명 중 옳지 않은 것은 ? [06-4]

  ① 후부 냉각기 (after cooler)는 액추에이터의 후부에 설치한다.

  ② 압축 공기가 현저하게 오염되어 있을 때에는 오일 미스트 분리기를 사용한다.

  ③ 제습기에는 냉동식과 흡수식 및 흡착식이 있다.

  ④ 드레인 자동 배출 방법에는 플로트식과 차압식이 있다.

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[해설] 후부 냉각기는 압축기의 후부에 설치한다.

​

19. 압축 공기의 건조 방식이 아닌 것은 어느 것인가 ? [08-4]

   ① 흡수식          ② 흡착식            ③ 냉동 건조식            ④ 고온 건조식

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[해설] 압축공기 건조방식은 흡수식, 흡착식, 냉동식이 있다.

​

20. 압축 공기 중에 포함되어 있는 수분을 제거하기 위한 건조기의 종류가 아닌 것은 어느 것인가 ? [11-4]

   ① 수랭식 건조기        ② 흡수식 건조기          ③ 흡착식 건조기            ④ 냉동식 건조기

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21. 실리카겔 (SO2 : 실리콘 디옥사이드)과 같은 물질을 사용하여 압축 공기 속의 수분을 제거하는 방식은 ? [18-4]

   ① 고온 건조        ② 저온 건조        ③ 흡수식 건조         ④ 흡착식 건조

​

[해설] 흡착식 드라이어 : 습기에 대하여 강력한 친화력을 갖는 실리카겔, 활성 알루미나 등의 고체 흡착 건조제를 두개의

           타워 속에 가득 채워 습기와 미립자를 제거하여 건조 공기를 토출하며 건조제를 재생 (제습 청정)시키는 방식이다.

           최대 -70℃ 정도까지의 저노점을 얻을 수 있다.

​

22. 다음 공기압 서비스 유닛에서 기기 순서가 바르게 나열된 것은 ? [19-2]

   ① 필터 → 압력 조절기 → 윤활장치                  ② 윤활장치 → 필터 → 압력 조절기

   ③ 윤활장치 → 압력 조절기 → 필터                  ④ 압력조절기 → 필터 → 윤활장치

​

[해설] 공기압이 건조기에서 서비스 유닛 내에 있는 필터를 통과한 후 압력게가 붙은 감압밸브인 압력조절기를 통과한 후

           윤활기를 거쳐 밸브로 공급된다.

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23. 다음 중 공기압 조정 유닛의 구성요소로 맞는 것은 ? [07-4, 08-4, 13-4]

   ① 필터, 압력 조절기, 냉각기                   ② 윤활기, 압력 조절기, 건조기

   ③ 필터, 윤활기, 축압기                            ④ 필터, 윤활기, 압력 조절기

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24. 공압에서 드레인이 발생하는 이유는 무엇인가 ? [10-4]

   ① 사용 압력의 과다         ② 밸브의 가공 공차         ③ 수증기의 응축           ④ 조작 오류

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25. 공압 시스템의 서비스 유닛에 대한 설명으로 잘못된 것은 ? [15-2]

   ① 서비스 유닛은 필터, 압력조절 밸브, 유활기로 구성된다.

   ② 압력 조절 밸브는 입구 측의 최대 압력 보다 높게 설정해야 한다.

   ③ 작동 속도가 빠르거나 직경이 큰 실린더를 사용하는 경우 윤활기를 사용한다.

   ④ 필터 통과시 압력강하가 0.1 ~ 0.6 bar 이상이면 필터를 청소하거나 교환해야 한다.

​

26. 공압 장치에서는 압축된 공기를 사용하여 필요에 따라 윤활을 한다. 압축 공기를 사용하는 윤활의 목적이 아닌 것은 ?

       [09-4]

   ① 기기의 윤활       ② 마모의 감소        ③ 공기 사용량 절감         ④ 부식 방지

​

[정답]    19. ④       20. ①       21. ④         22. ①         23. ④        24. ③        25. ②         26. ③

​

27. 윤활기에 대한 설명으로 맞는 것은 ? [16-2]

   ① 윤활기는 파스칼의 원리를 적용한 것이다.

   ② 과도하게 윤활의 양이 많아도 부품들의 동작에 영향이 없다.

   ③ 직경이 125㎜ 이상인 실린더를 사용하는 경우 윤활이 필요하다.

   ④ 윤활된 공기는 실린더 운동에 소모되어 환경오염에 영향이 없다.

​

[해설] ㉠ 윤활기는 가능한 한 실린더에서 가까이 설치한다.

          ㉡ 극히 고속의 왕복운동일 때 윤활이 필요하다.

          ㉢ 윤활기의 용기는 트리클로로에틸렌으로 세척해서는 안되고, 광물성 기름으로 세척해야 한다.

 

28. 다음 공압 기기 중 방향제어 밸브의 응답 특성 설명중 옳지 않은 것은 ? [13-4]

   ① 응답 속도는 직동식이 파일럿식 보다 상대적으로 빠르다.

   ② 응답 속도는 교류식이 직류식 보다 더 빠르다.

   ③ 응답 안정성은 직류식이 교류식 보다 더 좋다.

   ④ 직동형 밸브에서 밸브의 크기가 클수록 응답속도는 더 빠르다.

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29. 공압에서 압력제어 밸브의 종류와 용도의 연결이 잘못된 것은 ?

   ① 감압밸브 - 압력을 일정하게 유지                                 ② 압력 스위치 - 압력 상태를 연속적으로 지시

   ③ 시퀀스 밸브 - 작동 순서에 따른 액추에이터의 동작     ④ 릴리프 밸브 - 시스템의 최대 허용 압력 초과 방지

​

30. 공압 실린더를 사용한 클림핑 장치에서 정전과 같은 비정상 시에 크램프가 풀리지 않도록 할 수 있는 방향제어 밸브는

       ? [18-2]

   ① 판 슬라이드 플로트 위치형 밸브                                       ② 판 슬라이드 올 포트 블록형 밸브

   ③ 5포트 2위치 스프링 오프셋형 실글 솔레노이드 밸브        ④ 5포트 3위치 exhaust 센터형 더블 솔레노이드 밸브

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31. 급속 배기 밸브의 사용목적은 ? [20-4]

   ① 실린더 피스톤을 보호한다.                              ② 실린더의 이동속도를 느리게 한다.

   ③ 실린더의 이동 속도를 빠르게 한다.                 ④ 실린더의 피스톤이 원하는 위치에 정지시키고자 사용한다.

​

[해설] 급속 배기 밸브 (quick release valve or quick exhaust valve) : 액추에이터의 배출 저항을 적게 하여 속도를 빠르게

           하는 밸브로 가능한 액추에이터 가까이에 설치하며, 충격 방출기는 급속 배기 밸브를 이용한 것이다.

​

32. 다음 중 공압 실린더의 배기압을 빨리 제거하여 실린더의 전진이나 복귀 속도를 빠르게 하기 위한 목적으로 실린더와

      최대한 가깝게 설치하여 사용하는 밸브는 어느 것인가 ? [07-4, 17-2, 18-2]

  ① 급속 배기 밸브         ② 배기 교축 밸브           ③ 압력 제어 밸브                ④ 쿠션 조절 밸브

​

[해설] 실린더의 속도를 증가시키는데 사용할 수 있는 밸브는 급속 배기 밸브이다.

​

[정답]    27. ③         28. ④         29. ②          30. ②        31. ③             32. ①

​

33. 공압 실린더를 이용하여 무거운 물체를 움직일 경우 관성으로 인한 충격으로 실린더가 손상되는 것을 방지하기 위해

      피스톤의 끝단에 쿠션 장치를 내장한 공압 실린더를 사용한다. 이러한 실린더를 사용하는 경우, 함께 사용하면 쿠션

      효과가 감소되는 요소는? [10-4]

   ① 파일럿 체크 밸브       ② 급속 배기 밸브         ③ 교축 릴리프 밸브        ④ 압력 조절 밸브

​

34. 공기의 흐름을 한 쪽 방향으로만 자유롭게 흐르게 하고 반대 방향으로의 흐름을 저지하는 밸브는 ? [07-4, 15-2]

    ① 차단 (shut-off) 밸브        ② 스풀(spool) 밸브         ③ 체크밸브 (check) 밸브         ④ 포핏(poppet)밸브

​

[해설] 체크 밸브 (check valve) : 역류 방지 밸브로 흡입형, 스프링 부하형, 유량 제한형, 파일럿 조작형으로 나눈다.

​

35. 압축공기가 2개의 입구 중 어느 하나에만 입력이 있어도 신호가 출구로 나가게 되는 밸브는 ?

   ① 2압 밸브           ② 셔틀 밸브            ③ 차단 밸브             ④ 체크 밸브

​

[해설] 셔틀 밸브 : 두 개의 공급포트와 하나의 출력포트를 가진 밸브로서 출력포트가 고압을 공급하는 포트에 반드시 접속

                             되고 저압측의 포트를 닫도록 동작하는 것이다. 직접 실린더를 구동시키는 주회로에 사용하는 비교적

                             대유량인 것과 전공압 회로에 사용하는 소유량인 것이 있다. 전공압 회로에 사용되는 것은 OR 소자라고

                             도 한다

 

36. 다음 공기압 밸브 중 OR 논리를 만족시키는 밸브는 ? [10-4, 12-4, 19-2]

  ① 2압 밸브       ② 셔틀(shuttle) 밸브      ③ 파일럿 조작 체크밸브      ④ 3/2 - way 정상 상태 열림형 밸브

​

[해설] 셔틀 밸브 (shuttle valve, OR valve) : 3방향 체크 밸브, OR 밸브, 고압 우선 셔틀밸브라고도 하는데, 체크 밸브를 2개

           조합한 구조로 되어 있어 1개의 출구 A와 2개의 입구 X, Y가 있고, 공압 회로에서 그 종류의 공압 신호를 선택하여

           마스터 밸브에 전달하는 경우에 사용된다.

​

37. 공압 밸브에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 ? [11-4, 19-4]

   ① 2압 밸브는 안전제어, 검사 기능 등에 사용된다.

   ② 2개의 압력 공기 중 압력이 높은 공압 신호만 출력되는 밸브를 셔틀 밸브라 한다.

   ③ 2개의 압축 공기가 입력되어야만 출구로 압축공기가 흐르는 밸브를 2압 밸브라 한다.

   ④ 셔틀밸브에서 2개의 공압 신호가 동시에 입력되면 압력이 낮은 쪽이 먼저 출력된다.

​

[해설] 셔틀 밸브에서 2개의 공압 신호가 동시에 입력되면 압력이 높은 쪽이 먼저 출력되므로 고압 우선 셔틀 밸브라고도

           한다.

​

38. 공압기기에 관한 설명이 잘못된 것은 어느것인가 ? [16-4, 20-3]

  ① 감압 밸브 : 2차 측의 압력을 일정하게 한다.                     ② 셔틀 밸브 : 안전장치, 검사 기능, 연동제어에 사용된다.

  ③ 압력 스위치 : 공기 입력 신호를 전기신호로 변환한다.   

  ④ 시퀀스 밸브 : 액추에이터의 동작을 정해진 순서에 따라 작동시킨다.

​

[해설] 셔틀밸브는 양쪽 제어 (double control)밸브 또는 양쪽 체크밸브 (double check valve)라고 한다. 두 개의 입구 X와 Y

          를 갖고 있으며 출구는 A 하나이다. 이 밸브는 서로 다른 위치에 있는 신호 밸브 (signal valve)로 부터 나오는 신호를

          분류하고, 제2의 신호 밸브로 공기가 빠져 나가는 것을 방지해 주기 때문에 OR 요소라고도 한다. 만약, 실린더나 밸

           브가 두 개 이상의 위치로 부터 작동되어야만 할 때는 이 셔틀 밸브 (OR 밸브)를 꼭 사용하여야 한다.

​

[정답]    33. ②        34. ③        35. ②       36. ②        37. ④         38. ②

​

39. 두개의 입구와 한 개의 출구가 있는 밸브로 두 개의 입구에 압력이 모두 작용해야 출력이 발생하는 밸브는 ? [08-4]

  ① 스톱(stop) 밸브         ② 셔틀밸브 (shuttle) 밸브    ③ 급속 배기 (quick exhaust) 밸브    ④ 2압 (two pressure) 밸브

​

[해설] 2압 밸브 : AND 요소로서 두개의 입구 X와 Y 두곳에 동시에 공압이 공급되어야 하나의 출구 A에 압축 공기가 흐르

                           는 것으로 안전 제어, 검사 등에 사용된다. 압력 신호가 동시에 작용하지 않으면 늦게 들어 온 신호가 A 출

                           구로 나가며, 두 개의 신호가 다른 압력일 경우 경우 작은 압력 쪽의 공기가 출구 A로 나가게 된다.

 

40. 공압 센서의 특징으로 잘못된 것은 ? [16-2]

  ① 자장의 영향에 둔감하다.                                                   ② 높은 작동힘이 요구되는 곳에 사용된다.

  ③ 폭발 방지를 필요로 하는 장소에서도 사용된다.                ④ 물체의 재질이나 색에 영향을 받지 않고 검출할 수 있다.

​

41. 대기압 보다 낮은 압력을 이용하여 부품을 흡착하여 이동시키는데 사용하는 공기압 기구는 ? [16-2, 19-2]

   ① 진공 패드          ② 액추에이터            ③ 배압 감지기              ④ 공기 배이어기

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[해설] 진공 패드 : 흡입 컵 (suction cup)을 부착하여 여러 종류의 물체를 운반하는데 사용하는 것으로 흡입 노즐은 벤투리

                             (venturi) 원리에 의하여 작동된다.

​

42. 공압 액추에이터가 아닌 것은 ? [08-4]

  ① 공압 실린더          ② 공기 압축기          ③ 공압 모터                ④ 요동 액추에이터

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43. 공압 단동 실린더가 될 수 없는 실린더는 ? [17-4]

  ① 램형 실린더       ② 밸로스 실린더          ③ 양 로드 실린더            ④ 다이어프램 실린더

​

[해설] 양로드 실린더 : 전진과 후진 시 추력이 같은 장점을 갖는 실린더이다.

​

44. 다음 그림과 같이 실린더 튜브 내에 자석이 설치되어 있고 실린더 외부에도 환형의 자석이 설치되어 자력 커플링으로

      결속된 환형의 몸체가 실린더 튜브를 따라 이송할 수 있는 실린더는 ? [13-3, 20-3]

 

   ① 충격 실린더          ② 템텀 실린더          ③ 로드리스 실린더             ④ 양 로드형 실린더

​

[해설]    39. ④          40. ②           41. ①          42. ②          43. ③               44. ③

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45. 다음 중 충격 실린더의 사용 목적으로 가장 적합한 것은 ? [09-4, 17-2]

   ① 균일한 속도를 얻기 위해                               ② 순간적인 큰 힘을 얻기 위해

   ③ 스틱슬립 현상을 방지하기 위해                    ④ 충격을 흡수하여 기기를 보호하기 위해

​

[해설] 충격 실린더 :

  ⊙ 1∼2m/s보다 빠른 속도가 필요할 때에 사용

  ⊙ 충격 실린더로는 7.5∼10m/s의 아주 빠른 속도를 얻을 수 있기 때문에 작은 실린더로도 아주 큰 충격 에너지를 얻을 수

       있어 리베팅, 펀칭(punching), 마킹(marking), 스탬핑(stamping) 작업 등을 효과적으로 할 수 있다.

  ⊙ 이 실린더는 보통 실린더와 다른 방식으로 제어

  ⊙ 즉, 실린더가 충분한 압력으로 전진 운동을 시작하면 피스톤 로드쪽의 공기가 급속하게 배기 되어 매우 빠른 속도를

       얻을 수 있다.

  ⊙ 이 충격 실린더는 피스톤쪽에 저장되어 있는 압축 공기로 순간 가속시키는 구조로 되어 있기 때문에 행정 거리는

       30mm 이내로 제한된다.

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46. 행정거리가 200 ㎜ 와 300 ㎜ 인 두개의 복동 실린더로 다위치 제어 실린더를 구성하여 부품을 핸들링하려고 한다.

      다위치 제어 실린더로 구현할 수 없는 위치는 어느 것인가 ? [15-2]

   ① 200 ㎜           ② 300 ㎜            ③ 500 ㎜                ④ 600 ㎜

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[해설] 행정거리가 200 ㎜ 와 300 ㎜ 인 두개의 복동 실린더로 다위치 제어 실린더를 구성하여 구현할 수 있는 위치는

           0, 200, 300, 500 (200+300) ㎜의 4위치이다.

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47. 실린더 고정 방법중 L형 고정 방식인 것은 ? [06-4]

   ① 풋(foot)형          ② 볼(ball)형             ③ 클래비스(clevis)형               ④ 트러니언(trunnion)형

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48. 실린더의 설치 시 요동이 허용되는 방법은 ? [20-3]

   ① 풋형            ② 나사형          ③ 플랜지형               ④ 트러니언형

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49. 실린더의 이론 출력을 계산하기 위해 필요한 요소가 아닌 것은 ? [15-4]

   ① 공기 압력          ② 실린더 행정 거리           ③ 실린더 튜브 내경             ④ 피스톤 로드 내경

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50. 공압 모터의 사용상 주의점과 거리가 먼 것은 ? [11-4]

   ① 고속 회전 및 저온에서의 사용시 결빙에 주의한다.

   ② 배관 및 밸브는 될 수 있는 한 유효 단면적이 큰 것을 사용한다.

   ③ 모터의 진동 소음 문제로 밸브는 가급적 모터에서 먼 곳에 설치한다.

   ④ 윤활기를 반드시 사용하고 윤활유 공급이 중단되어도 소손되지 않도록 한다.

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[해설] 밸브는 가급적 액추에이터와 가까운 곳에 설치한다.

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51. 공압 모터의 특성이 아닌 것은 ? [15-4]

   ① 과부하에 안전함      ② 속도 범위가 넓음         ③ 고속을 얻기가 어려움     ④ 무단 속도 및 출력 조절이 가능

​

[해설] ㉠ 공압 모터의 장점

    ⊙ 값이 싼 제어 밸브만으로 속도, 토크를 자유롭게 조절할 수 있다.

    ⊙ 과부하 시에도 아무런 위험이 없고, 폭발성도 없다.

    ⊙ 시동, 정지, 역전 등에서 어떤 충격도 일어나지 않고 원활하게 이루어진다.

    ⊙ 에너지를 축적할 수 있어 정전 시 비상용으로 유효하다.

    ⊙ 이 물질에 강하고 회전속도가 빠르다.

  ㉡ 공압 모터의 단점

    ⊙ 에너지 변환 효율이 낮다.

    ⊙ 공기의 압축성에 의해 제어성은 그다지 좋지 않다.

    ⊙ 배기음이 크다.

    ⊙ 일정 회전수를 고정도로 유지하기 어렵다.

​

[정답]   45. ②     46. ④     47. ①     48. ④      49. ②     50. ③     51. ③

​

52. 공압 모터의 특징이 아닌 것은 ? [18-4]

  ① 배기음이 크다.       ② 제어성이 우수하다.       ③ 에너지 변환 효율이 낮다.     ④ 부하에 의해 회전수 변동이 크다.

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53. 다음 중 공기압 모터의 특징으로 잘못된 것은 ? [19-2]

   ① 폭발 및 과부하에 안전하다.                            ② 회전 방향을 쉽게 바꿀 수 있다.

   ③ 속도를 무단으로 조절할 수 있다.                    ④ 구동 초기에 최고 회전 속도를 얻을 수 있다.

​

[해설] 공압은 압축성을 이용한 것이므로 운전 초기에 적당한 압력이 형성되어야 원활한 회전이 된다.

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54. 공압 모터의 특징으로 잘못된 것은 ? [19-4]

  ① 시동 정지 시 충격 발생이 없다.                        ② 장시간 운전시 폭발의 위험이 있다.

  ③ 회전 속도를 자유롭게 조절할 수 있다.             ④ 에너지를 축적할 수 있어 정전시 비상용으로 유효하다.

​

[해설] 공압은 폭발의 위험이 없다.

​

55. 케이싱으로 부터 편심된 회전자에 날개가 끼워져 있는 구조이며 날개와 날개 사이에 발생하는 수압 면적차에 의해

      토크를 발생시키는 공압 모터는 ? [16-4]

   ① 기어형            ② 베인형              ③ 터빈형                  ④ 피스톤형

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[해설] 베인형은 케이싱 안쪽에 베어링이 있고 그 안에 편심 로터가 있으며, 이 로터에는 가늘고 긴 홈 (slot)이 있어서 날개

           (vane)를 안내하는 역할을 한다.

​

[정답]    52. ③            53. ④            54. ②                 55. ②

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