이번 블로그 포스트에서는 꼭 알아야 하는 굴삭기 4가지 작동원리에 대해 알아보겠습니다.
목차
Ⅰ. 굴삭기 유압 시스템의 역할과 작동원리
유압 시스템은 굴삭기와 같은 중장비에서 매우 중요한 부품입니다. 압축된 유압 유체(보통 오일)를 사용하여 동력을 생산하고 다양한 기계 부품을 작동시킵니다. 굴삭기 작동원리를 요약하면 다음과 같습니다.
1. 유압 시스템의 구성 요소
– Oil Tank(저류조): 유압유를 저장하여 적절한 냉각과 기포 및 오염물 제거를 보장합니다.
– 전기 모터: 기계적 에너지를 전달하여 유압 펌프를 구동합니다.
– 유압 펌프: 모터의 기계적 에너지를 고압의 유압 유체(오일)로 변환합니다.
– Control Valve: 유체가 액츄에이터에 도달하기 전에 흐름 방향, 속도 및 압력을 조절합니다.
– 액츄에이터(실린더 및 모터): 특정 작업을 위해 유압 에너지를 다시 기계적 힘으로 변환합니다.
2. 작업원칙
– 전기 모터는 유압 펌프를 구동하여 탱크에서 오일을 끌어옵니다.
– 펌프 내부에서 기어나 피스톤이 회전 운동을 일으켜 오일을 가압합니다.
– 고압 오일은 유량과 방향을 조절하는 컨트롤 밸브를 통해 흐릅니다.
– 액추에이터(예: 유압 실린더)는 제어된 오일 흐름을 받아 선형 또는 회전 운동으로 변환합니다.
– 액추에이터는 굴삭기의 부품을 들어 올리거나 파거나 움직이는 작업을 수행합니다.
– 작업이 끝나면 사용한 오일이 밸브를 통해 탱크로 복귀하여 사이클이 완료됩니다.
3. 유압 시스템의 장점
– 기계적 이점: 작은 힘은 중요한 힘으로 변환될 수 있습니다.
– 리모트컨트롤: 운영자는 멀리서도 기계를 제어할 수 있습니다.
– Easy Direction and Speed Control : 밸브를 조정하면 정밀한 이동이 가능합니다.
– 자동윤활 및 냉각: 오일순환으로 시스템의 상태를 유지합니다.
4. 도전과 단점
– 온도 민감도: 유압 시스템은 온도 변화에 영향을 받습니다.
– 누출위험: 씰 및 연결부에서 오일이 누출될 수 있습니다.
– 가연성: 유압유는 가연성입니다.
– 거품: 오일의 기포가 성능에 영향을 줍니다.
요약하면, 굴삭기의 유압 시스템은 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환하는 데 중요한 역할을 하며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이는 강력하고 정확한 움직임을 가능하게 하여 굴삭기를 효율적이고 다용도로 사용할 수 있는 기계로 만듭니다.
Ⅱ. 굴삭기 엔진과 전력 전달 작동원리
소형 유압 굴삭기의 생명줄은 유압 유체(가압 오일)에 있습니다. 하지만 이 유체는 기계의 중심에 디젤 발전소가 없다면 어떤 것도 생명체로 만들지 못할 것입니다. 미니 굴삭기에서 파워트레인은 유압 펌프 세트에 연결된 디젤 엔진으로 구성됩니다. 그것들은 합하여 수송 수단, 캡 스윙, 버킷 컬 및 부착물을 포함한 다양한 구성 요소에 에너지를 공급하는 임계 분당 갤런의 유압 오일을 생성합니다.
지난 20년 동안 소형 굴착기 엔진은 크게 발전했습니다. 오프 하이웨이 디젤은 이제 더 강력하고 효율적이지만 배출 규제 때문에 더 복잡합니다. 디젤 미립자 필터(DPF), 디젤 산화 촉매(DOC) 및 디젤 배기액(DEF)과 같은 배출 제어 추가 기능을 제조업체에 도입했습니다. 이러한 재설계 작업은 필요하기는 하지만 기술자들에게 어려움을 주었습니다.
굴삭기는 디젤 엔진에 의해 구동되는 변위 가변 펌프를 1차 동력원으로 사용합니다.
4면 스풀 밸브 세트는 액츄에이터(예를 들어 유압 실린더)를 제어합니다. 이 액츄에이터는 다양한 작업을 수행합니다.
그러나, 스로틀링을 통한 흐름 분배는 에너지 비효율을 초래할 수 있습니다.
최적의 성능을 위해서는 적절한 전력 매칭과 유압 흐름의 효율적인 제어가 중요합니다.
현대의 굴삭기는 효율적이면서도 환경 친화적인 연료 전지로 구동되는 전기 모터와 같은 대체 동력원을 탐색하고 있습니다.
요약하면 굴삭기 엔진은 이러한 강력한 기계의 심장이며 유압 시스템과의 복잡한 상호 작용으로 효율적인 작동을 보장합니다.
Ⅲ. 굴삭기 브레이크와 제어 시스템
굴삭기는 다양한 작업 중에 제동, 감속 및 안정성을 유지하기 위해 브레이크에 의존합니다.
굴삭기의 주요 브레이크 유형은 다음과 같습니다.
서비스 브레이크(Service Brake): 이것들은 일반적인 차량 브레이크와 비슷합니다. 필요할 때 기계 전체의 속도를 늦춥니다.
스윙 브레이크: 상부 구조물(캡 및 붐)의 회전(스윙)을 하부(트랙 또는 휠)에 대해 상대적으로 제어합니다.
주차 브레이크: 굴삭기가 정지해 있을 때 사용하여 의도하지 않은 움직임을 방지합니다.
브레이크의 효과는 작업자의 안전, 기계의 안정성 및 전반적인 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다.
스윙 브레이크 시스템은 땅을 파거나 들어 올리고 위치를 정하는 동안 제어된 회전을 보장합니다.
조작자가 조이스틱 레버를 해제하면 스윙 브레이크가 작동하여 더 이상의 회전을 방지합니다.
적절하게 보정된 스윙 브레이크를 사용하면 굴삭기를 정확하게 위치시킬 수 있습니다.
굴삭기는 일반적으로 독립적인 전방 및 후방 액슬 제동 구조를 갖습니다.
이 제동 시스템은 국산 요소를 사용하여 안정적인 성능을 보장합니다.
정기적인 검사를 통해 기술 요구 사항의 준수 여부를 확인합니다.
현대식 굴삭기는 정밀한 작동을 위해 첨단 제어 시스템을 통합합니다.
헥사곤 인더스트리는 정확한 굴착 설계를 위해 라이카 아이콘과 같은 솔루션을 제공합니다.
이러한 시스템은 3D 굴착을 위해 참조 모델과 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 사용하여 작업자에게 안내합니다.
생산성 향상 및 총 운영 비용 절감 등의 이점이 있습니다.
굴삭기 브레이크와 제어 시스템은 안전, 정확성 및 효율적인 지구 이동에 매우 중요합니다.
Ⅳ. 굴삭기의 노즐과 버킷 작동 원리
굴삭기 양동이는 단순한 떠먹는 것 이상입니다.
잘 설계된 버킷은 땅에 최소한의 압력을 가하면서 땅을 파는 힘을 극대화합니다.
양동이 모양, 곡률, 최첨단을 최적화하여 흙이나 재료를 효율적으로 침투시킵니다.
유압 시스템에 과도한 부담을 주지 않으면서 높은 생산성을 달성하는 것이 목표입니다.
효율적인 양동이는 전력 수요를 최소화합니다. 그들은 더 적은 에너지로 굴삭기가 더 많은 작업을 수행할 수 있도록 합니다.
연비는 비용 효율적인 운영을 위해 매우 중요합니다. 적절한 버킷 디자인은 전체 연비에 기여합니다.
컴팩트한 버킷 디자인으로 효율적인 이탈력(재료를 들어 올리는 데 필요한 힘)을 보장합니다.
엔지니어는 버킷 치수의 균형을 세심하게 조정하여 용량을 유지하면서도 힘을 극대화합니다.
버킷은 특정 굴삭기 모델에 맞게 조정됩니다.
기하학 정렬로 땅을 파고 들어올리는 동안 최적의 성능과 안정성을 보장합니다.
기존 설계 및 기존 버킷에 대한 엄격한 테스트를 통해 성능 향상을 검증합니다.
엔지니어는 충전 계수, 마모 및 전반적인 효율성과 같은 요인을 분석합니다.
Ⅴ. 굴삭기 작업 환경에서의 안전 고려 사항
굴삭기 작업 환경에서 필수적으로 고려해야 할 안전 사항에 대해 논의해 보겠습니다.
굴착 안전은 위험 요소를 제거하고 위험 요소를 통제하는 것을 목표로 하는 트렌치 및 굴착에 대한 표준화된 예방 조치를 말합니다.
미국 산업 안전 보건국(OSHA)은 Title 29 CFR 1926 Subpart P에 구체적인 굴착 기준을 제시하고 있습니다.
- 동굴 입구: 적절한 보호 시스템(쇼어링, 경사 또는 벤치)이 중요합니다.
- 낙하물 : 굴착물을 작업장에서 안전하게 떨어진 곳에 보관합니다.
- 추락: 안전한 접근 및 출구 지점을 보장합니다.
- 구조물 붕괴 : 주변 구조물이 붕괴되어 굴착이 진행될 수 있습니다.
- 지하 서비스 손상: 굴착 중 유틸리티(전기, 가스, 물)가 손상되지 않도록 하십시오.
굴착 안전 조치
- 작업 전 점검 : 굴착공사 현장을 정기적으로 점검한 후 작업을 시작합니다. 지지장치, 출입구, 기상상태 등이 양호한지 확인합니다.
- 경사 및 좌굴 : 굴착면을 적절히 경사 또는 좌굴하여 붕괴를 방지합니다.
- 자재보관 : 굴착용 자재는 작업장으로부터 안전한 거리를 유지합니다.
- 장벽 및 간판: 장벽을 사용하여 무단 진입을 방지합니다.
- 핀치 포인트 회피: 굴삭기의 핀치 포인트에 주의하십시오.
- 안전벨트 사용: 굴삭기를 작동할 때는 항상 안전벨트를 매야 합니다.
- 통신: 작업자와 지상 작업자 간의 신뢰할 수 있는 통신을 유지합니다.
- 안전 위치: 굴삭기 암 밑이나 높은 하중에 절대로 서 있지 마십시오.
- 버킷 안전: 그 누구도 버킷에 타거나 팔에 매달려서는 안됩니다.
굴착 작업에서 안전을 우선시하는 것은 사고를 예방하고 안전한 작업 환경을 보장하는 데 필수적임을 기억하십시오.