챕터 11. 감아걸기 전동요소(2)

챕터 11. 감아걸기 전동요소(2)

  (3) V벨트 전동

   1) V벨트 전동의 특징

     단면이 사다리꼴인 V벨트를 V홈의 풀리에 걸어 감아서 동력을 전달하는 장치로 쐐기작용에 의하여 큰 마찰력을 얻을 수 있다.

    속도비가 큰 경우 ( 1 : 7~10 )에 유리하다.

     V벨트 전동의 특징

     - 운전 중 소음, 진동이 적고, 충격을 완화시킨다.

     - 축간거리가 짧아도 되며, 설치면적을 절약할 수 있다.

     - 미끄럼이 적어 큰 속도비를 얻을 수 있다.

     - 장력이 적으므로 베어링의 부담하중이 적다.

     - 작은 장력으로서 큰 회전력을 얻을 수 있다.

     - 고속운전이 가능

     - 바로걸기로만 가능

     - 길이 조정이 불가능하다.

     - 벨트가 벗겨지는 일이 없다.

   2) V벨트의 규격

     1. V벨트

     V벨트의 종류는 단면의 형상에 따라 M, A, B, C, D, E형의 6종류가 있고, 벨트의 각도는 40º인 사다리꼴이다.

    여기서, M형을 제외한 5종류가 동력전달용으로 사용된다. V벨트의 길이는 풀리의 피치원을 지나는 유효둘레라 할 떄 유효둘레를

    인치로 나타낸 숫자를 호칭번호로 표시한다. 단, M형만은 바깥둘레로 표시한다.

     2. V벨트 풀리

     V벨트를 V벨트 풀리에 끼워 마찰에 의해 전동을 하므로 풀리홈의 각도를 벨트의 각도 40º보다 약간 작게하여 마찰을 증가시킨다.

   3) V벨트의 상당마찰계수

     1. V벨트의 상당마찰계수

      V벨트가 풀리를 누르는 힘을 Q, 홈의 각도를 α, 경사면에 수직으로 작용하는 힘을 R이라 하면

 

     2. V벨트의 전달동력

     3. V벨트의 선정

     대체로 V벨트의 속도가 빠를수록, V벨트풀리의 지름이 작을 수록 가느다란 것이 적당하다.

 

2. 로프 전동장치

 (1) 로프 전동의 개요

     평벨트 장치에서 축에 고정된 풀리의 림에 홈이 파여 있는 홈바퀴에 로프를 걸어감고 림과 홈바퀴 사이의 마찰력에 의하여 축에

    운동과 동력을 전달시키는 장치

 (2) 로프 전동의 장단점

  1) 장점

     1. 상당히 긴거리 사이의 동력전달이 가능하다. ( 와이어로프 : 50~100m, 섬유질로프 : 10~30m )

     2. 큰 전동에도 풀리의 나비를 작게 할 수 있다.

     3. 큰 동력전달에는 벨트전동보다 유리

     4. 원동축에서 종동축으로 동력을 분배하는 경우에 적합

     5. 벨트에 비하여 미끄럼이 적다.

     6. 고속운전에 적합

     7. 전동경로가 지ㅣㄱ선이 아닌 경우에도 사용 가능

  2) 단점

     1. 벨트와 같이 자유로이 로프를 감아 걸로 벗겨낼 수가 없다.

     2. 조정이 어렵고, 절단되었을 때 수리가 곤란하다.

     3. 미끄럼이 적으나 전동이 불확실하다.

 (3) 로프의 구성

  1) 와이어로프

     1. 와이어로프의 크기

      단면적의 외접원으로 표시하나 외접원의 원둘레로 표시하는 수도 있다. 외접원의 둘레를 거드라 부른다.

     2. 로프의 꼬는 방법

      ㄱ. 보통꼬임 : 스트랜드 꼬임의 방향과 로프를 구성하는 소선을 꼬는 방향이 반대되는 꼬임방법

      ㄴ. 랭꼬임 : 스트랜드 꼬임의 방향과 로프를 구성하는 소선을 꼬는 방향이 같은 꼬임방법

       a. Z꼬임 : 스트랜드를 꼬는 방향이 오른나사와 같은 방향

       b S꼬임 : 스트랜드를 꼬는 방향이 왼나사와 같은 방향

  2) 섬유질로프

     꼬임방법은 3개 또는 4개의 스트랜드를 합하여 꼰 3개 꼬임과 4개 꼬임이 있다.

 (4) 로프 풀리

 (5) 로프를 거는 방법

  1) 병렬식(단독식 또는 영국식)

     로프풀리 사이에 로프를 서로 독립되게 감는 방식

  2) 연속식(미국식)

     긴 로프 1가닥을 양 로프풀리에 여러번 감는 방식

 (6) 로프의 상당마찰계수

 (7) 로프의 전달동력

 (8) 로프의 응력

3. 체인전동장치

 (1) 체인전동의 특징

     체인을 스프로킷휠에 걸어 감아서 체인과 휠의 이가 서로 물리는 힘으로 동력을 전달시킨다.

  1) 장점

     - 미끄럼이 없어 일정한 속비가 얻어진다.

     - 초기장력을 줄 필요가 없다.

     - 접촉각은 90º 이상이면 좋다.

     - 체인을 길이를 조절할 수 있다.

     - 내열, 내유, 내습성이 강하다.

     - 대동력을 전달시킬 수 있고, 효율도 95% 이상이다.

     - 유지 및 수리가 용이

     - 다축을 동시에 구동 가능

  2) 단점

     - 진동과 소음이 나기 쉽다.

     - 고속회전에는 부적당하다.

     - 윤활이 필요하다.

 (2) 체인의 종류

     1. 롤러체인 : 가장 널리 사용되는 전동용 체인, 링크수가 홀수일 때는 오프셋링크를 사용하여 연결한다.

     2. 부시체인 : 롤러체인에서 롤러를 없애고 롤러와 부시를 일체로 하여 구조를 간단하게 한 것.

     3. 더블피치롤러체인 : 롤러체인의 피치를 2배로 한 것.

     4. 오프셋체인 : 링크판이 구부린 오프셋 형상을 하고 있음.

     5. 핀틀체인 : 양쪽의 링크와 핀 삽입부를 일체로 주조하고 핀으로 연결한 체인

     6. 사일런트체인 : 링크가 스프로킷에 비스듬이 미끄러져 들어가 맞물려 있어 롤러체인보다 소음이 적다.

     7. 리프체인 : 몇 개의 링크판과 핀으로 구성된 것

     8. 블록체인 : 안경모양의 블록과 플레이트의 링크를 핀으로 연결한 체인

 (3) 스프로킷 휠

     롤러체인을 감을 수 있도록 이가 달린 바퀴

     1. 피치원지름

     2. 중심선상의 이의 높이

        h=0.3p

     3. 이끝원지름

     4. 이뿌리원지름

 (6) 체인의 설계

  1) 체인의 길이와 링크 수

     1. 링크수

     2. 체인길이

      축간거리 C는 일반적으로 체인피치의 40~50배로 한다.

  2) 체인의 속도, 속비 및 속도변동률

     1. 체인의 속도

      v는 4m/s이하로 2~5m/s가 가장 적당하며 최대 8m/s 이다.

     2. 체인의 속비(속도비, 회전비)

     속비는 롤러체인은 1:5이고 1:7이상은 피한다. 사일런트체인은 보통 1:6이고 1:8이상은 사용하지 않는다.

     3. 속도변동률

  3) 체인의 유효장력과 전달동력

     1. 체인의 유효장력(안전하중)

      2. 체인의 전달동력