공압 회로 및 장치 - 공압 작업요소

★ 공압 작업요소

 

1. 공압 실린더 

(1) 단동 실린더

 

1. 특징

ㄱ. 행정거리의 제한(100mm 미만)

ㄴ. 귀환장치가 내장되어 있어 공기소요량이 적다.

2. 종류

ㄱ. 단동 피스톤 실린더

ㄴ. 격판 실린더(스트로크가 3~4mm 정도)

ㄷ. 롤링 격판 실린더(행정거리가 50~80mm 정도)

 

(2) 복동 실린더 

1. 특징

ㄱ. 전, 후진 모두 작동할 수 있다.

ㄴ. 전, 후진 운동 시 힘의 차이가 있다.

ㄷ. 행정거리가 최대 2m 이내이다.

2. 종류

ㄱ. 양로드형 실린더 : 양방향 같은 힘을 낼 수 있다.

ㄴ. 다위치 제어 실린더 : 정확한 위치를 제어할 수 있다.

ㄷ. 탠덤 실린더 : 같은 크기의 복동 실린더에 의해 두 배의 힘을 낼 수 있다.

ㄹ. 충격 실린더 : 빠른 속도(7~10m/s)를 얻을 때 사용된다.

ㅁ. 쿠션 내장형 실린더 : 충격을 환화할 때 사용된다.

 

(3) 기타 실린더 

1. 종류

ㄱ. 텔레스코픽형 실린더 : 로드의 전장에 비해 긴 행정거리를 얻을 수 있다.

ㄴ. 램형 실린더

ㄷ. 브레이크 부착 실린더

 

(4) 실린더의 힘 

1. 단동 실린더

F = P . A - F₈ - F_u

 

F : 출력되는 힘

P : 사용압력

A : 피스톤 사이드 단면적

F₈ : 내장된 스프링 힘

F_U : 실린더 내의 저항 및 마찰력

 

2. 복동 실린더

ㄱ. 전진시

F = P . A - F_u

ㄴ. 후진시

F = P(A -A_r) - F_u

A_r : 실린더 로드의 단면적

 

2. 공압모터

 

(1) 공압 모터의 특징 

1. 장점

ㄱ. 회전수, 토크를 자유로이 조절할 수 있다.

ㄴ. 과부하 시 위험성이 없다.

ㄷ. 에너지의 축적으로 정전 시에도 작동이 가능하다.

ㄹ. 기동, 정지, 역회전 시 자연스럽게 작동한다.

2. 단점

ㄱ. 소음이 크다.

ㄴ. 에너지 변환효율이 낮다.

ㄷ. 압축성 때문에 제어성이 나쁘다.

ㄹ. 회전속도의 변동이 크다.

3. 공압 모터의 종류

ㄱ. 베인형 : 고속회전 저토크형이다.

ㄴ. 피스톤형 : 중저속회전 고토크형이다.

ㄷ. 기어형 : 고속회전 고토크형이다.

ㄹ. 터빈형 : 초고속회전 미소토크형이다.

4. 공압 모터의 출력계산

 

 

 3. 요동 액추에이터 종류

 

(1) 날개형

1. 날개에 의해 압축공기 에너지를 회전운동 에너지로 변환한다.

2. 날개가 1개 내지 2개인 경우가 있으며 아주 간결하다.

 

(2) 래크 피니언형

래크와 피니언을 이용하여 직선운동을 회전운동으로 변환한다.

(3) 스크루형

1. 스크루에 의해 회전운동으로 변환한다.

2. 360° 이상의 요동각도를 얻을 수 있다.

 

4. 기타 공압장치

 

(1) 공압 센서 

비접촉시 검출기로서 에어센더, 제트센서로 불러지며 기계적 위치변화를 공압변

화로 변환하는 것이다.

1. 공기 베리어 : 생산이나 조립공정에서의 계수나 어떤 물체의 유무에 대한 검사

2. 반향 감지기 : 배압원리에 의해 작동되며 구조가 간단하며 분사 노즐과 수신

노즐이 한데 합쳐있다. 먼지, 충격파, 어두움, 투명함 또는 내자성 물체의 영향

을 받지 않기 때문에 모든 산업체에 이용된다.

3. 배압 감지기 : 배압 감지기 작동원리로 가장 간단한 구조를 갖고 있으며 위치

제어와 마지막 위치 감지에 응용된다.

4. 공압 근접 스위치 : 공기 베리어와 같은 원리로 작동되며 압력 증폭기를 사용

해야 한다.

 

(2) 공압 센서의 장점

1. 물체의 재질이나 색에 영향이 없이 검출

2.고온, 진동, 충격, 습기가 많은 곳에서도 사용가능

3. 발열, 불꼿 발생이 없으므로 폭발 방지를 필요로 하는 장소에서 사용가능

4. 물체의 유무나 모양, 형상, 치수에 관계없이 광범위한 검출이 가능

5. 검출 목적에 따른 센서의 제작이 가능하다.

 

(3) 공압 센서의 단점

1. 검출 대상물에 대하여 공기류의 영향을 줄 수 있다.

2. 항상 공기의 분출이 있으므로 공기소비량에 의한 손실이 크다.

3. 신호전달이 지연되므로 응답성능에 주의해야 한다.

 

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