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피로파괴(Fatigue) 1 피로파괴 1) 피로파괴의 정의 ① 피로 : 반복되는 응력과 변형하에서 균열의 발생과 전파로 일어나는 파손의 형태 ② 피로파괴 - 재료에 허용 정하중보다 작은 값이라 하더라도 반복하중이나 변동하중이 장기간에 걸쳐 작용하여 파괴되는 현상 - 재료 내부에 피로가 발생하고 미세균열등이 발생하여 점차 진행하여 마침내 파단됨 - 일반적인 하중의 파단응력보다 훨씬 작은 탄성영역에서도 발생하는 취성파괴의 한 형태 ③ 피로 파단면 - 피로 파괴면은 균열이 균열면을 따라 전파할 때 반복하중에 의한 균열면 여닫힘에 따른 평활한 마찰면과 어느정도 균열이 전파된 후 단면이 하중을 더이상 지탱할 수 없을때 단인 인장하중으로 파괴를 일으킨 거친영역으로 구성된다. - 평활한 마찰면에는 파괴 시작점으로부터 내부로 진행하는 일련의 .. 2020. 11. 10.
양정(NPSH) 1 NPSH의 개요 1) NPSH의 정의 - 유효흡입양정(NPSH : Net Positive Suction Head)은 펌프의 공동화현상(cavitation)의 발생가능성을 점검하는 척도이다. - 차이가 클수록 펌프가 더 작동을 잘하는것이 아닌 펌프를 동작하기 위한 최소한의 필요 대기압의 조건을 의미하며, 펌프의 환경조건에 대한 여유값이다. - 펌프는 대기압과 펌프의 기계적인동작으로 유체를 이송하는데, 흡입부의 대기압 및 부가요소는 작동조건을 지배하며 NPSHa와 NPSHr 두가지 인자로 판단할 수 있다. 2) NPSH 요소의 의미 ① NPSHr(required 필요흡입수두) - 회전차 입구 부근까지 유입되는 액체는 회전차에서 가압되기 전에 일시적인 압력강하가 발생하는데 이에 해당하는 수두를 말한다. -.. 2020. 11. 9.
위험속도와 오일휩(oil whip) 1 위험속도 1) 정의 - 축위험속도 : 축의 처짐 또는 비틀림의 변형주기가 축의 처짐 또는 비틀림 고유 진동수와 일치하거나, 그차이가 극히 작을경우 공진이 발생하는데, 공진에 의한 진동현상은 점진적으로 증대되다가 축의 탄성한도를 넘어서면 파괴됨 2) 방지방법 - 축의 고유진동수를 피해서 운전한다. 2 오일휩(oil whip) 1) 오일휩의 정의 - 위험속도 이상의 조건에서 이상진동에 의해 손상이 발생하는 것. - 미끄럼 베어링을 이용한 고속 회전기계에 많이 발생. - 고속회전축이 유막작용에 의해 극심한 횡진동(휨진동)을 발생하는것. 2) 오일휩의 원인 - Misalignment - 운전조건 이상 3) 오일휩의 특징 - 오일휩이 발생하는 시작속도는 위험속도의 2배(축의 위험속도의 2배이상). - 오일휩이.. 2020. 11. 6.
수격현상(water hammering) 1 수격현상의 정의 1) 수격작용 ① 정의 - 유로 단면적의 급격한 변화나 흐름의 변화에 의해 압력파가 발생하여 소음과 충격을 일으키는 현상 ② 현상 - 장거리 수송배관으로 액체 이송시 정전 등 펌프의 운전이 갑자기 멈춘경우 송수관 내 액체는 관성력에 의해 흐름방향 운동성을 가지지만 펌프 송출부의 액체는 흐름이 약해져 멈추려함 - 이에 따라 펌프의 와류실에는 압력강하가 발생하고 펌프송출구로부터 와류실에 역류가 발생하여 급격한 압력강하와 상승이 반복하여 발생 - 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변하여 압력변화가 압축파의 전파속도로 전달됨 2) 수격작용의 영향 ① 파손 손상 - 압력상승에 의한 펌프, 밸브, 배관의 파손. - 공동으로 수주분리현상이 발생하여 배관에 좌굴이 발생하거나 수주가 재결합할때 높은 압.. 2020. 11. 5.
캐비테이션(cavitation) 1 캐비테이션(cavitation) 의 정의 - 캐비테이션은 공동현상이라고도 불림 - 국소 압력이 강하하여 액체에서 공기가 분리되는 현상 - 기포가 다시 고압으로 붕괴될때 충격파를 발생함. 소음과 진동이 발생하고 깃에 손상을 야기함 2 캐비테이션의 원인 및 영향 1) 캐비테이션의 발생원인 - 흐르는 유체에서 임의 지점의 정압이 해당 유체의 포화증기압보다 낮아질 때 기포가 발생하고 다시 기포가 압역에 의해 상쇄될때 충격파가 발생한다. * 고속유체의 경우 단열상태로 압력이 강하되는데, 이때 포화증기압보다 낮아져서 보다 비등됨(증기발생) * 유체 유온 대비 포화증기압의 강하시 발생 * 온도가 높은상태에서(포화온도 이하) 관의 수축부를 통과할때 압력강하가 발생하여 포화 2) 캐비테이션의 영향 - 소음진동 : 발.. 2020. 11. 4.
철의 합금(철의 5대 합금 원소) 1 개요 1) 합금 - 철은 다른 금속을 첨가함으로 물리적인 성질을 변화시킬 수 있다. - 일부 금속은 철의 성질을 저해할 수 있어서 법적으로 함유량을 규제하기도 한다. - 함유되는 합금속의 종류에 따라 그 쓰임도 달라지게 되며 재료의 가격도 달라지게 된다. 2) 5대 원소 - 강에 주요하게 사용되는 5대 원소는 C, Si, P, S, Mn이 해당된다. - 그외 성질 개선을 위해 Cu, Al, Cr, Ni, Mo, V등을 합금재료로 사용한다. 2 철합금의 5대 원소 1) 탄소 C - 탄소량이 증가하면 항복점, 인장강도, 경도는 증가되지만 신율, 수축율, 연성은 감소한다. - 구조용강재를 제조할때 C의 함량은 0.1~0.23 이내에서 사용한다. 2) 규소 Si - 기계적 성질은 대체로 강하나 취약해진다. .. 2020. 11. 3.
금속재료 개론 #2 1 상태변화 - 물질의 상태는 온도와 압력에 따라 변한다. - 대기압 상태에서는 압력의 영향을 무시하고 오직 온도에 따라 상태가 변하는 것으로 간주해도 무방한다. 2 2성분계 상태도 - 고체 상태의 순철은 온도에 다라 ‘α-Fe’, ‘γ-Fe’ ‘δ-Fe’을 철의 ‘동소체’라고 한다. - 상태가 변하는 현상을 변태라고하며 온도에 따라 α-γ-δ로 변하는 것을 동소변태라고 한다. * 온도에 따라 동소 변태가 일어나는 이유는 금속원자들을 결합하고 있는 전자의 분포상태가 온도에 따라 변하기 때문이다. * A1 : 723도 / A2 : 770 / A3 : 912 / A4 : 1493 - 매우 천천히 냉각하면 원자들이 충분히 이동하면서 온도에 알맞은 상태로 정상적으로 동소변태한다. 그러나 급격하게 냉각하면 변태가.. 2020. 11. 2.
와이어로프(Wire rope) 1 와이어로프 개요 1) 와이어로프 정의 - 와이어로프는 1~3mm 강선을 꼬아서 스트랜드(Strand 새끼줄)를 만들고 이 스트랜드를 마닐라삼으로 만든로프나 그밖의 섬유를 심으로 하여 그 주위에 스트랜드를 꼬아서 만든 것이다. - 와이어로프는 스트랜드와 심강으로 구성되며(심강을 쓰지 않는것도 있음) 스트랜드의 수량과 꼬임방향에 따라 구분된다. 2) 와이어로프의 구성 ① 스트랜드(strand) ② 심강/심(core) 3) 와이어로프의 종류 ① 꼬임방향에 따른 분류 - 보통꼬임 * 횜성이 좋으며 벤딩 경사가 큼 * 킹크가 잘 발생하지 않음 * 꼬임이 강하기 때문에 모양변형이 적다 * 국부적 마모가 심하다 * 제조제품 산업용에 사용됨 - 랭꼬임 * 벤딩경사가 적음 * 내구성이 우수함( 마모가 큰 곳에 사용).. 2020. 10. 29.
액츄에이터의 속도제어 방법 1 액츄에이터 속도제어 개요 - 액츄에이터의 속도제어는 유량제어를 통해서 가능하다. - 유속제어 방법은 크게 3가지 회로 구성을 통해 가능하다. * Meter-in * Meter-out * Bleed-off - 유압 액츄에이터에 작용하는 부하의 형태를 알아야 적절한 형태의 회로를 선택할 수 있다. * 양의 부하 * 음의 부하 * 변동부하 2 유량제어 회로 상세 1) Meter-in 회로 - 유량제어밸브를 액추에이터 입구측에 설치. - 액추에이터로 유입되는 유량을 제어하는 회로. - 외력이 언제나 양의 부하인 경우에만 적용할 수 있다. - 부하의 급격한 변화가 발생하지 않는 경우에 적용한다. - 공작기계등 일반적으로 많이 적용된다. - 장점 * 유량제어밸브의 출구 압력이 항상 부하의 크기에 비례하므로 제어.. 2020. 10. 28.