개념 한 쪽
엘리베이터가 상하운동할 때 주로프와 이동케이블의 길이 변화로 로프 자중이 달라진다. 이로 인해 발생하는 무게 불균형을 상쇄하여 도르래 장력과 트랙션을 안정시키는 장치가 균형체인과 균형로프이다. 와이어로프는 카와 균형추를 연결하는 매개체로 안전율이 높게 요구된다.
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출제기준 단원 「균형체인 및 균형로프의 역할」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 케이블 자중 보상 장치 판별 | 1 | 카 이동에 따른 로프·케이블 자중 불균형을 보상하는 장치를 고르는 능력 |
| 레일 치수 아닌 요소 판별 | 1 | 레일 치수 결정 시 직접적 고려 대상이 아닌 항목을 구분하는 능력 |
| 와이어로프 기능과 안전율 | 1 | 와이어로프의 매개 역할과 요구되는 안전율을 확인하는 능력 |
균형체인은 카와 균형추 아래에 추가로 설치되어 카의 위치 변화에 따른 로프와 이동케이블의 자중 불균형을 보상한다. 로프 길이가 변함에 따라 한쪽의 자중이 증가하고 반대쪽이 감소하는 현상을 균형체인이 상쇄하여 도르래에 가해지는 장력을 일정하게 유지한다.
고층 엘리베이터에서는 승강 높이가 커짐에 따라 주로프와 이동케이블의 자중 변화가 커지므로 이러한 자중 불균형을 방지하기 위해 균형체인을 설치하는 것이 중요하다. 균형체인은 자중 증가로 인한 모터 부하 변동과 안전 문제를 줄이는 목적을 가진다.
균형로프는 주로프의 단위중량과 동일한 중량 특성으로 설계되어야 자중 변화가 완전히 상쇄된다. 단위중량이 주로프와 같아야 하중 불균형을 효과적으로 보상하고 도르래와 로프 사이의 견인력(트랙션)을 안정시키는 데 기여한다.
균형로프를 설치하면 트랙션 성능이 개선되고 로프의 미끄러짐을 방지하여 운행 안정성과 승차감을 확보한다. 와이어로프는 카와 균형추를 연결하는 핵심 매개체로서 안전이 매우 중요하며, 설계 시 최소 안전율을 확보해야 한다.
와이어로프의 안전율은 파단 방지와 사고 예방을 위해 높게 설정되어야 하며, 관련 자료에서는 전기식 엘리베이터 현수체나 와이어로프의 안전율을 최소 10 이상으로 제시한다.
문제 유형은 보상 장치의 목적과 물성 일치를 묻는 형태가 자주 출제된다. 예컨대 "카 이동에 따른 로프 자중 불균형을 보상하기 위해 설치하는 장치"라는 문항에서는 균형체인 또는 균형로프를 정답으로 선택해야 한다. 또한 균형로프의 단위중량이 주로프와 일치해야 한다는 지문이 보이면 정답으로 연결해야 한다. 와이어로프의 안전율을 묻는 문항에서는 10 이상이라는 값을 기억하고 선택해야 한다.
이동케이블과 로프의 이동에 따라 변화되는 하중을 보상하기 위하여 설치하는 것은?
정답 ② · 엘리베이터 운행에 따라 이동케이블(트래블링 케이블)과 보상로프 등의 위치 및 길이가 변하게 되면 이로 인한 자중 변화가 카와 균형추 사이의 무게 불균형을 초래합니다. 이를 보상하고 로프 장력을 일정하게 유지하기 위해 설치하는 장치가 바로 균형체인(Compensating chain)입니다.
케이블 자중 변화를 보상해 장력을 일정하게 유지하는 장치는 균형체인이다.
엘리베이터용 레일의 치수를 결정하기 위하여 적용되는 요소가 아닌 것은?
정답 ③ · 문항은 엘리베이터 레일의 치수를 결정할 때 고려하지 않는 요소를 묻고 있다. 레일 단면 결정은 불균형 하중, 지진 시의 휨·응력 한계, 안전장치 작동 시 좌굴하중 등 구조적 하중과 강성 요구치를 바탕으로 이루어지므로 이들은 고려 대상이다.
레일 치수 결정 시 하중, 지진, 안전장치 작동 시 좌굴 하중 등 구조적 안전 요소를 고려하며 정격속도는 직접적인 치수 결정 요소가 아니다.
로프식 엘리베이터에서 카와 균형추를 연결하여 카의 상하운동에 대한 매개체 역할을 하며, 특히 안전에 매우 중요한 부품으로 안전율이 10 이상의 성계가 필요한 것은?
정답 ③ · 문항은 로프식 엘리베이터에서 카와 균형추를 연결하는 부품 중 안전율이 10 이상으로 요구되는 부품을 묻고 있다. 카와 균형추를 직접 연결하여 승강하중을 전달하는 와이어로프는 파단에 대한 안전성을 확보하기 위해 높은 안전율(일반적으로 10 이상)이 요구되는 핵심 부품이다.
와이어로프는 카와 균형추를 연결하여 상하 운동을 매개하며, 안전을 위해 최소 10 이상의 높은 안전율을 갖도록 설계된다.
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