개념 한 쪽
완충기는 카가 최하층에서 충격을 흡수해 승객과 설비를 보호하는 장치라고 정의한다. 완충기의 종류로는 에너지 축적형과 에너지 분산형이 있으며, 속도에 따라 적용 유형이 달라진다. 완충기의 성능은 평균 감속도와 순간 최고 감속도, 행정 및 완전복귀 시간 등 수치적 기준으로 규정한다.
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출제기준 단원 「완충기의 종류 및 용도」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 유입식 완충기 행정 산정 | 1 | 정격속도에 따른 유입식 완충기의 최소 행정을 계산하거나 판별하기 |
| 유입완충기 완전복귀 시간 확인 | 1 | 비상작동 후 유입완충기 플런저의 완전복귀 시간 제한을 묻기 |
| 완충기 감속도 및 지속시간 판정 | 1 | 분산형 완충기 충돌 시 평균·순간 감속도와 지속시간 기준을 판정하기 |
완충기는 엘리베이터가 최하층에 도달할 때 충격을 흡수해 승객과 설비를 보호하는 장치라고 설명한다. 주요 유형으로 에너지 축적형과 에너지 분산형이 있으며, 에너지 축적형은 정격속도 1m/s 이하의 저속 엘리베이터에 주로 사용하고, 에너지 분산형은 1m/s를 초과하는 고속 엘리베이터에 사용한다는 관계가 성립한다.
에너지 분산형 완충기는 충격을 여러 방향으로 퍼뜨려 부드럽게 정지시키는 방식이며, 성능 기준으로 평균 감속도가 중력가속도(g)의 1배 이하가 되어야 한다. 또한 순간적으로 2.5g을 초과하는 감속도가 발생하더라도 그 지속시간은 매우 짧아야 하고, 규정상 2.5g 초과 감속도가 지속되는 시간 제한을 둔다.
완충기의 행정은 정격속도의 제곱에 비례하므로 속도가 빠를수록 필요 행정이 크게 요구된다고 본다. 예로 유입식 완충기의 경우 정격속도 90m/min에서 필요 최소행정이 약 0.152m가 된다. 유입완충기는 비상작동으로 플런저가 완전히 압축된 상태에서 완전복귀 시간도 규정되어 있으며, 완전복귀 시간은 일정 시간 이내로 제한된다고 규정한다.
표시와 인증 관련해서는 완충기에는 형식, 부품안전인증표시, 부품안전인증번호 등 쉽게 지워지지 않는 방법으로 표시해야 할 항목이 규정되어 있고, 제조·수입일자는 표시 항목에 포함되지 않는다고 유의한다.
1) 유입식 완충기 행정 계산 예시이다. 정격속도 90m/min를 미터/초 단위로 환산하여 관련 공식에 대입하면 필요 최소행정이 약 0.152m, 즉 152mm가 도출된다고 설명한다. 유입식 완충기는 행정이 속도 제곱에 비례함을 이용해 빠르게 판단한다.
2) 카측 완충기 최소 적용 중량 예시이다. 카 자중이 1500kgf인 경우 관련 규격상 정격속도와 조건에 따른 완충기 최소 적용 중량 기준값이 1565kgf로 제시된다고 본다. 문제에서는 카 자중과 대역중량 중 큰 값을 기준으로 속도 관련 보정이 적용되어 1565kgf가 기준으로 사용됨을 기억한다.
카의 정격속도가 90m/min인 유입식 완충기의 필요 최소행정은 약 몇 m 인가?
정답 ② · 유입식(또는 유체식, Oil Buffer) 완충기의 필요 행정 거리는 카의 충돌 속도와 관련된 운동에너지를 흡수하기 위한 거리로 계산됩니다. 정격 속도가 90m/min(1.5m/s)일 때의 최대 충돌 속도를 바탕으로 규정된 수식을 적용하면 약 0.152m(또는 152mm) 이상의 행정이 필요합니다.
유입식 완충기의 필요 최소행정은 정격속도 제곱에 비례하므로 90m/min일 때 약 0.152m이다.
유입완충기가 비상작동되어 플런저를 완전히 압축시킨 상태에서 완전복귀 시간까지 소요되는 시간을 몇 초이내로 제한하고 있는가?
정답 ③ · 유입완충기(Buffer)는 카가 비정상적으로 과속 하강하여 피트에 충돌할 때 충격을 흡수하는 장치입니다. 카가 착지 후 정상 운행을 재개하기 위해서는 압축되었던 완충기의 플런저가 원래의 위치로 자력 또는 탄성체에 의해 완전히 복귀해야 합니다.
유입완충기 플런저 완전 복귀 시간은 승강기 안전규격상 90초 이내로 제한된다.
완충기의 행정은 정격속도의 115% 속도로 적용범위의 중량을 충돌시킨 경우 카 또는 균형추의 평균 감속도는 얼마 이하인가? 또한 순간 최대 감속도는 2.5g(가속도)를 넘는 감속도가 몇 초 이상 지속하지 않아야 하는가?
정답 ② · 승강기 안전규정에 따르면, 완충기(Buffer)의 행정은 정격속도의 115% 속도로 적용 범위의 최대 중량을 충돌시킨 경우 카 또는 균형추의 평균 감속도는 중력가속도(g)의 1배인 1.0g 이하가 되어야 합니다. 또한, 순간 최대 감속도가 2.5g를 넘더라도 이것이 0.04초 이상 지속되지 않아야 승객의 안전을 확보할 수 있습니다.
완충기 충돌 시 평균 감속도는 1.0g 이하이며, 순간 최대 감속도 2.5g 초과는 0.04초 이상 지속되어서는 안 됩니다.
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