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비파괴검사의 종류와 방법을 설명하고 조사하시오

?비파괴 검사의 목적1 신뢰성 향상오늘날 각종 구조물은 급속히 대형화, 고압화, 고속화되어 있어 그것의 품질과 규모에 큰 변화를 가져오고 있으며, 아울러 안전성에 대한 신뢰도가 중요한 문제로 대두되고 있습니다.모든 재료는 완전무결할 수 없기 때문에 수명이 영구적일 수가 없으므로 재료로부터 결함이 있을 뿐만 아니라 가공 중 및 사용 중에도 결함이 발생하고 성장함으로 재료의 수명에 영향을 줍니다. 그러므로 시험체에 어느 정도의 결함이 존재하는지도 알아야 되고 그 결함이 이들의 사용조건에서 얼마나 유해한지도 알아야 합니다. 이 판단의 자료를 제공하는 것이 비파괴 검사입니다. 즉, 비파괴 검사로 시험체의 상태를 확인하여 위해하다고 판단되는 결함 등을 미리 기록하여 수명을 연장시킬 수 있고 안심하고 사용할 수 있게 됩니다.2 제조기술의 개선우리는 어떤 완성품을 만들어 내기까지는 많은 공정을 거쳐야 하는 경우가 빈번합니다. 이때 각 공정마다 만족하는 품질을 얻어야 할 때 비파괴검사를 행한 후 그 결과를 분석, 검토하여 제조 방법,기술 등 조건을 개선, 수정, 보완하는 것입니다.3 제조원가의 절감제조공정에서 비파괴 검사를 통해 불량품을 조기에 발견하고 조치함으로써 노동력과 재료, 그리고 시간을 절약하게 되어 원가의 절감효과를 가져옵니다. 또한 구조물의 수명 예측으로 파손을 방지할 수 있다면 안전하고 경제적인 관리가 되어 원가절감의 효과가 있습니다.공업기술의 발달과 함께 보다 높은 품질(high quality)의 제품을 생산하면서 불합격품을 최소화하고, 제조공정의 낭비를 줄여 보다 빠르고 안전한 제품을 만드는 연구가 필요하게 되었습니다. 그래서 불량재료의 조기 발견, 용접 등의 가공불량 이나 사용중의 손상을 검출하기 위한 비파괴검사의 요구가 점점 높아지고 있습니다.비파괴검사의 응용분야는 재료, 기기 및 구조물의 제조시의 검사 및 보수검사 등 폭넢은 분야에 적용되고 있습니다.비파괴검사가 적용되는 재료는 강재, 경합금, FRP, 파인세라믹, 콘크리트 등 다양합니다. 또한 구조물 또는 부품으로는 보일러, 탱크, 파이프라인, 펌프, 콤프레셔, 엔진, 초고층빌딩, 교량, 차량, 항공기, 건설기계, 전자부품 등에 걸쳐있습니다. 보수검사도 화학프랜트, 항공기, 철도, 선박 등의 분야에 폭넓게 응용되고 있습니다. 비파괴검사 기술은 최근 급속한 발전을 이룩하고 있으며, 예를들면 표면이나 공간, 파이프 내부를 자동주행하며 검사하거나, 고열, 방사선피폭 등 위험한 개소에서는 원격조작에 의한 검사 또는 화상처리나 로봇화 등에 의한 검사의 고정밀화가 연구 및 실용화되어지고 있습니다.?비파괴 검사의 종류1) 초음파탐상검사 ( Ultrasonic Testing UT )- 우리가 들을 수 있는 가청주파수의 범위를 벗어난 초음파를 발생(압전효과)시켜 시험편에 음파를 보내 반사하는 에코신호를 모니터에 스캔방식에 따라 읽어 결함의 깊이를 알아내는 방법입니다. 20KHz 이하를 가청주파수라고 하면 초음파는 20KHz 이상이 됩니다. 압전효과를 일으키는 탐촉자의 진동자는 수정, 황상리듐, 티탄산바륨, 등이 있으며 1~5 MHz의 주파수를 발생시켜 시험체에 보냅니다. 공진법, 수침법, 펄스반사법 등이 있으며, 스넬의 법칙에 의해 굴절각등에 대한 이해가 필요합니다. 초음파의 진행방향에 직각인 결함의 검출에 적합하며 검사표면에 나란한 결함검출의 능력이 방사선 탐상 검사에 비해 우수하다.2) 방사선탐상검사 ( Radiographic Testing RT )- 전구에 불이 들어오는 과정을 보면 전자(전기)가 물체(필라멘트)와 반응하여 99%의 열에너지를 생성하고 1% X-선을 발생한다는 사실에서 시작한다. X-선은 빛과같은 속도이며 투과력이 강합니다. 즉 전류의 양에 따른 방사선의 양의 조절이 가능합니다. Co-59는 자연계에 있어서 매우 안정한 원소입니다.이를 분열시키면 Co-60이 되면서 불안정한 상태의 여기상태(흥분상태)가 됩니다. 붕괴가 일어나는 것이다. 붕괴 과정에서 α,β,γ 선등을 방출하며 이러한 선을 방사선이라고 합니다. α는 매우 무겁고 입자가 큰 입자파입니다. 입자파는 물질과의 상호작용이 커서 투과력이 높지 못합니다. 그에 반해 γ선은 빛과 같은 속도이며 상호작용을 잃으키지 않아 투과력이 매우 큽니다. 즉 X-선과 γ선을 이용한 방사선 투과시험을 하는것입니다. 이러한 성질의 방사선을 시험편에 조사하여 필름에 감광하여 잠상을 만듭니다. 이를 다시 가시광으로 확인할 수 있게 현상과정을 거쳐 명암의 차에 의한 결함 유무를 판정하는 것이 방사선 비파괴검사입니다.방사선의 조사방향에 평행하게 놓여 있는, 즉 두께차를 가지는 구상결함의 검출이 우수하다. 그리고 결함의 종류, 형상을 판별하기 쉽고 기록보존성이 높다. 그러나 라미네이션이나 방사선 조사방향에 대해 기울어져 있는 균열 등은 검출되지 않는다.3) 침투탐상검사 ( Liquid Penetrant Testing PT )- 시험표면에 결함 입구가 열려있는 결함만을 검출할 수 있으며 금속재료나 비금속 재료에 일반적으로 적용가능하다. 전처리->침투처리->제거처리->현상->관찰/기록->후처리의 순서를 가지면 전처리 범위는 25mm 시험부면에 침투시켜야하며, 자외선등을 이용하는 형광침투탐상의 경우 감도는 높으나 20Lx 이하의 암실에서 가능하다는 단점이 있다. 수세성과 후유화성의 차이를 주로 물으며 표면검사에서는 매우 탁월한 효과가 있다.4) 자분탐상검사 ( Magnetic Particle Testing MT )- 시험편을 자화시켜(고로 자화가 되는 강자성체인 Fe, Ni, Co 제품을 의미) 자분을 적용 후 누설자속에 모인 자분의 형상을 보고 의사지시와 결함으로 분류하여 검사하는 방법. 전처리->자화조작->자분적용->관찬/기록->탈자->후처리 순서를 가지며 전처리의 범위는 20mm 용접부에 자화를 한다. 자화조작에 시기는 연속법과 잔류법으로 구분되며 자화방법은7가지가 있다. 교류와 직류에 따른 표면직하결함 검출을 이해 해야하며 18-8 Cr-Ni 스테인레스강은 오스테 나이트조직 비자성체이므로 MT가 불가능하다. 자분은 형광자분과 비형광 자분으로 나뉘며 분산매에 따른 습식과 건식이 있다. 의사지시의 형상은 7가지가 있으며 결함의 분류는 침투와 동일하다. 강자성재료에만 적용할 수 있으며 표면, 및 표면 직하 결함의 검출이 가능하다. 강자성체의 표면결함 탐상에는 일반적으로 침투탐상검사보다 감도가 우수하다.

공학/기술| 2015.11.28| 4페이지| 1,000원| 조회(175)

비파괴, 비파괴 검사, 비파괴 검사의 종류

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가스터빈 엔진의 종류 및 특징

터보제트엔진(Turbojet Enging)터보제트는 가장 먼저 개발된 항공기용 가스터빈 엔진인만큼 그 구조가 간단하다. 공기 흡입구로 공기가 유입되면 그것이 압축기를 통과하면서 고온 고압의 압축공기로 바뀌고, 그 공기가 연소실에서 분사되는 연료와 만나 발화하면서 생기는 고온 고압의 배기가스가 압축기와 연동된 터빈을 회전시킨 후 배출된다.공기가 일직선으로 움직이고, 피스톤 엔진처럼 왕복운동을 회전운동으로 바꿔줄 필요도 없기 때문에 부품의 개수, 가지수가 모두 적어 신뢰성이 높다. 또한 폭발 순간에만 외부에 일을 하게 되는 왕복 기관과 달리 지속적인 공기의 압축, 화염에 의한 팽창, 고온/고속 개스의 분출을 하기 때문에 더 큰 출력을 얻을 수 있게 된다는 장점이 있다.하지만 화염의 유지가 어렵다는 단점이 있다. 일반적으로 대부분의 연료들은 초속 5m/s의 바람에도 쉽게 꺼진다. 따라서 연료 분사 장치 및 점화 장치들은 압축기를 통해 압축되어 유입되는 고속의 공기를 이겨내고 화염을 유지시켜야 한다. 이는 작동 조건이 까다롭게 된다는 것을 의미한다. 결과적으로 터보제트 엔진 설계의 가장 핵심이 되는 부분이 바로 이 화염 유지 이기도 하다.▶원심식 터보제트엔진 ▶축류식 터보제트엔진▶원심식 터보제트엔진원심압축기를 채택한 터보제트 엔진으로, 엔진의 길이가 짧은 대신에 굵고, 압축비가 떨어진다. 그리고 공기의 흐름이 압축기의 블레이드 끝 방향으로 날아갔다가 압축기를 지나면서 다시 축에 평행해지기 때문에 효율이 떨어진다. 초창기의 원심식 터보제트 엔진의 압축비는 5:1 가량으로, 21세기의 자동차용 자연흡기식 피스톤 엔진의 압축비인 10:1에 비하면 현저히 낮다. 하지만 축류식에 비해 상대적으로 안정적으로 동작한다는 점이 장점이며 축류식에 비해 이물질 흡입에도 잘 견디는 편이다. 또한 최대로 만들 수 있는 압축비는 축류식보다 떨어지지만, 압축기 1단 만을 놓고 비교하면 축류식보다 높은 압력을 만들 수 있기 때문에 길이에 제약을 받는 미사일용 제트엔진으로는 많이 쓰는 방식이다. 또 R/C용 엔진도 상당수는 원심식 터보제트 엔진이다.▶축류식 터보제트엔진일반적으로 알려진 터보제트 엔진의 형식. 기류가 축에 평행하며 따라서 효율이 좋은데다가 구경이 작아서 항공기에 탑재하기 편리하여 원심식을 대신하여 터보제트 엔진의 주류로 정착하였다. 압축비가 높으며 고고도 고속순항에 적합하다. 높은 압축비를 얻으려면 실제로는 축류식 압축기가 앞뒤로 10개 에상 쭉 늘어선 형태가 되어야 한다. 원심식에 비하면 1단, 1단의 압축비 자체는 낮은 편이지만 원심식과 달리 여러단으로 압축기를 만들어도 효율저하가 상대적으로 심하지 않다는 것이 장점. 대신 원심식에 비하면 상대적으로 이물질 흡입에 약하고, 앞뒤 길이가 길어진다는 단점이 있다.※문제점터보제트는 피스톤 엔진에 비해 고고도 고속순항이 가능하고 신뢰성도 비약적으로 높지만, 경제성과 소음에서 고질적인 문제점을 지니고 있다.터보제트의 특성상 의도한 성능을 제대로 내려면 더 많은 공기를 압축하여 연료의 연소효율을 높여야 하고, 따라서 고속으로 비행할때 효율이 더 좋아진다. 반대로 말하면 저속으로 비행중일 경우에는 압축되는 공기의 양이 적어 연소효율이 떨어질 수밖에 없고, 따라서 연료를 많이 사용해서 부족한 출력을 보충해 줘야 한다. 그러니 저속에서는 비경제적이다.또한 압축비가 큰 배기가스가 고속으로 분출되다 보니 기압차에 의한 폭음도 피할 수가 없다. 이러한 문제점들로 인해 터보제트 엔진은 음속이하로 비행하는데에 더 적합한 터보팬 및 터보프롭의 실용화 되면서 급격히 도태되어 현재는 주로 제트엔진을 쓰긴 써야 하는데 터보팬보다 저가나 소형화가 필요한 곳에서만 제한적으로 쓰이고 있다.터보팬엔진(Turbofan Enging)터보팬 엔진은 2종류의 기체를 뿜어낸다. 팬으로 가속된 공기(Bypass Air, 바이패스 공기, 분홍색)이 연료가 연소된 이후의 배기가스(Combusted Air, 연소된 공기, 붉은색)를 둘러싸는 형태로 되어 있다. 팬, 덕트와 팬 구동용 터빈을 제외하면 나머지는 터보제트 엔진과 동일하다. 주된 동력원은 연소된 공기이며, 이 공기가 연소되는 에너지를 이용해 엔진 앞쪽의 터보팬을 돌려 바이패스 공기를 만들어내는 것이다. 즉, 연소되는 에너지로 추가적인 출력을 내는 데 사용한다는 것이 골자인데, 역시 단점이 존재하는게, 터보팬을 돌리느라 연소된 공기의 속도가 느려지게 된다는 것. 그래도 바이패스 공기를 발생시킴으로써 느리지만 출력은 좋은 구조가 되는 것이다. 바이패스 공기:연소된 공기의 비율을 바이패스 비 라고 부른다. 예를 들어 이 비율이 10:1 이라면 연소된 공기가 1일 때 그로 인해 발생되는 바이패스 공기가 10 이라는 의미이다.터보팬엔진은 질량유동률을 높여서 추력을 내는 방식이고 터보제트엔진은 오로지 가스 속도만을 극대화 시켜 추력을 낸다. 여기서 제트엔진의 경우 만들어 낼 수 있는 가스속도에 한계가 있지만 팬엔진의 경우 더 높은 추력을 질량유동률을 높여서(즉 한 번에 더 많은 공기를 뒤로 밀어 내서) 만들어 낼 수 있다. 물론 질량유동률을 높이려면 바이패스비가 커야 하는데 그러려면 엔진의 직경 자체가 커지므로 엔진 탑재공간 등에 제약을 받는디. 이 때문에 바이패스비가 높은 고바이패스 팬엔진은 주로 민간여객기에, 저바이패스 팬엔진은 군용전투기에 쓰인다. 따라서 민간여객기의 팬엔진은 팬이 거대한 형상이고 군용전투기의 팬엔진은 팬이 작은 형상이다.▶장점1.경제성이 우수하다. 군용기에서도 경제성은 중요하지만, 기름 한 방울이라도 더 아껴야 돈 을 벌 수 있는 민항기에서 경제성은 다른 모든 것을 압도할 수 있는 장점 중의 하나이다.2.소음을 극적으로 줄여 준다3.동일 연료소모량에서 높은 추력을 얻을 수 있다▶단점1.고속 영역에서 불리하다.2.엔진의 직경이 커진다3.터보제트보다 구조가 복잡하다.터보프롭엔진(Turboprop Engine)민항기의 하이바이패스 터보팬 엔진의 경우 약 70% 정도의 추진력은 팬에서 압축되어 연소실을 거치지 않은 채 바이패스된 공기에서, 나머지 약 30% 정도의 추진력은 연소실에서 만들어진 배기가스에서 만들어진다. 그러나 터보프롭 엔진의 경우 배기가스로 만들어지는 추력은 전체의 10%가 채 되지 않으며, 90% 이상의 추력이 터빈에 연동된 프로펠러에서 얻어진다.

공학/기술| 2015.11.28| 5페이지| 1,000원| 조회(487)

가스터빈 엔진, 터보제트엔진, 터보샤프트, 터보프롭엔진, Turbojet Eng..

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항공기 유압계통의 각 부품명칭과 기능

-유압 계통의 구조 및 장치-유압 동력 계통은 작동유에 압력을 가하여 기계적인 에너지를 압력 에너지로 변환시키는 계통이다 이 계통은 작동유를저장하는 레저버와 압력을 가하는 펌프 계통 내의 압력을 안정시키거나 비상시의 동력 공급을 위한 축압기 작동유의 청결정도를 위한 여과기 등으로 구성되어있다 유압계통은 기본적으로 여섯가지의 기본요소가 있는데1.작동유를 저장하고 일정량을 유지 및 보충하기 위한 레저버2.작동유를 장치 내로 가압하여 공급하는 펌프3.펌프를 구동시키는 전기 모터나 그 밖의 동력원4.유체의 방향 압력 및 유량을 조절하는 각종 제어 밸브5.유체의 에너지를 필요한 작업을 위해서 힘 또는 토크등의 기계적인 일로 변화시키는 장치6.유체가 통과하고 이송되는 관으로서 펌프로부터 작동 실린더까지 연결된 작은 동유가 공급되는 압력관과 레저버로 되돌아오는 귀환관이 있다?레저버레저버는 작동유를 펌프에 공급하고 계통으로부터 귀환하는 작동유를 저장하는 동시에 공기 및 각종 불순물을 제거하는 장소의 역할을 한다 또 계통 내에서 열팽창에 의한 작동유의 증가량을 축적시키는 역할도 하며 레저버는 작륙장치 플랩 및 그 밖의 모든 유압 작동 장치를 작동시키는 구성 부품에서부터 유압 계통으로 되돌아오는 모든 작동유를 저장할 수 있는 충분한 용량이어야 한다레저버의 여압구는 공공에서 생기는 거품의 발생을 방지하고 작동유가 펌프까지 확실하게 공급되도록 레저버 안을 여압시키는 압축 공기의 연결구이다 주입구에는 작동유를 보급할 때 분순물을 거르는 여과기가 마련되어있다 그리고 레저버 안의 작동유의 양을 알수 있도록 사이트 게이지가 설치되어 있다귀환관 연결구는 레저버안의 정상 유면보다 아래쪽에 있고 작동유의 귀환은 레저버 옆에서 원주에 대하여 접선방향으로 들어오게 하여 레저버 안에서 작동유의 거품을 방지하여 공기가 유입되는 것을 방지한다 배플과 핀은 레저버 내에 있는 작동유가 심하게 흔들리거나 귀환되는 작동유에 거품이 발생하거나 펌프안에 공기가 유입되는 것을 방지한다 정상유압 계통은 펌프 연결구에 연결되어 스탠드 파이프의 위 쪽 부분에 있는 작동유를 공급받는다-유압펌프-유압펌프는 기계적 에너지를 유압에너지로 바꾸는 것으로서 유체의 압력을 가하는 장치이다 펌프에는 동력펌프와 수동 펌프가 있는데 동력 펌프는 기관,공기 터빈,진동기 및 유압 모터에 의하여 구동된다 유압펌프는 크게 강제식 펌프와 비강제식 펌프로 나눈다 강제식 펌프는 동작이 1주기가 되면 일정한 양의 유체가 유압 장치로 밀려들어가게 하는 것이고 비강제식 펌프는 원심식 펌프와 같이 회전하면서 일정한 유랑을 일정한 압력 사이에 흐르게 한다유압 장치에서는 높은 압력이 요구되기 때문에 강제식 펌프가 주로 사용되며 강제식 펌프를 체적형 펌프라고도 한다 체적형 펌프에는 고정형과 가번형의 두가지가 있다 고정형은펌프가 1주기 작동식 배출되는 유량이 일정하며 유량을 변화시키려면 펌프의 회전 속도를 바꿔야한다 이에 대하여 가변형은 작동중에 속도를 바꾸지 않더라도 행정을 조절하여 유량을 바꿀 수 있다?기어형 펌프기어형 펌프는 2개의 기어가 맞물려 회전하는 것으로 1개의 기어는 기관의 구동부에 연결되어 회전하고 다른 1개의 기어는 구동기어와 맞물려 회전한다같이 기어가 회전하면 흡입구 쪽에는 체적이 증가되어 압력이 낮아지므로 작동유가 빨려 들어오고 반대쪽 배출구에서는 체적이 감소되므로 작동유가 밀려나가게 된다?제로터형 펌프제로터형 펌프는 편심된 고정 라이너와 안족의 라인 밀착된 5개의 넓은 이를 가진 안쪽 구동 기어 및 출구와 입구에 연결된 반달 모양의 통로가 있는 커버로 구성되어 있다 구동축에 의하여 안쪽 구동 기어가 시계 방향으로 회전하면 바깥쪽 기어가 따라서 돌게 된다 이와같이 2개의 기어가 회전하면 외쪽에서는 기어의 이 사이가 넓어지므로 작동유를 흡입하게되고 오른족에서는 기어의 이 사이가 좁아지므로 작동유가 압축되어 배출된다?베인형 펌프베인형 펌프는 원통형 케이싱 안에 편심된 로터가 들어 있으며 로터에는 홈이 있고 홈속에는 판모양의 베인이 삽입되어 자유로이 출입하게 되어있다 자동 원리는 로터의 회전에 의한원심 작용으로 베인은 케이싱의 안벽과 밀착된 상태가 되므로 기밀이 유지가 된다 반지름 방향의 홈이 있는 로터가 캠 링 내에서 회전하게 되면 홈내의 베인이 캠링에 접촉하여 회전하게 된다 처음 반회전하는 동안에는 로터와 캠 링 사이의 체적이 증가하므로 압력이 앚아져서 작동유가 흡입되고 나머지 반회전 하는 동안은 캡링의 표면이 베인을 슬롯 안으로 들어가게 하여 체적이 감소되므로 작동유가 밀려나가게된다?피스톤형 펌프피스톤형 펌프는 피스톤이 실린더 내에서 왕복운동을 하여 펌프 작용을 하며 고속 고압의 유압장치에 사용이 된다 그러나 다른 펌프에 비하여 복잡하고 값이 비싸다 피스톤 펌프는 고정 체적형과 가변 체적형이 있고 축방향 피스톤 펌프와 반지름 피스톤 펌프가 있다축방향 피스톤 펌프는 피스톤이 펌프 축에 평행하게 설치되어 있고 반지름 방향 피스톤 펌프는 피스톤이 펌프 축에 직각으로 즉 반지름 방향으로 배열되어 있다1)축방향 피스톤 펌프축방향 피스톤 펌프에는 인라인형과 경사축형의 두가지가 있다 피스톤은 경사판에 연결되어 회전한다 경사판은 전후 방향으로 경사 각도를 변화시킬수 있게 되어있다 또 이것은 피벗을 통해 설치되어 있으며 서보 장치에 의해 자동적으로 제어되기도 한다 실린더 블록을 회전시키면 피스톤이 구멍에 위치에 있을 때 흡입 하게 되고 뒤에 구멍에 있을 때 배출하게 된다2)반지름방향 피스폰 펌프이 펌프는 구조가 가장 복잡한 펌프로서 정교하게 설계되어 있고 높은 압력 대용량 고속 가변형에 적합하다 기본 작동은 간단하지만 밸브와 여러 가지 장치를 가지고 있으며 다양한 유압 장치에 대한 적응성이 좋다 반지름 방향 피스톤 펌프에는 회전 캠형과 회전 피스톤형이 있다 회전 캠형은 피스톤이 고정된 몸체에 부착되어 있으며 캠이 있는 중심축이 회전하여 이들 피스톤을 작동시킨다 회전피스톤형은 피스톤이 회전 실린더에 설치되어 있고 회전 실린더는 바깥 하우징에 오프셋으로 설치되어 있다 따라서 실린더가 회전하면 피스톤이 하우징에 따라 움직여 펌프 작용을 하게된다-수동펌프-수동 펌프는 재래식 또는 현재 일부 항공기에서 동력 펌프가 고장 났을 때 비상용으로 또는 유압 계통을 지상에서 점검할 때 사용한다. 현재 일부 항공기에서는 작동유를 보급할 때 가압하여 공급해야 하므로 수동 펌프가 사용되고 있다. 수동 펌프의 형식은 왕복 피스톤형으로, 1회 왕복에 두 번씩 배출하는 더블 액팅식이 있는데, 대부분 더블 액팅식이 많이 쓰이고 있다-축압기-축압기는 가압된 작동유를 저장하는 저장 통으로서, 여러 개의 유압 기기가 동시에 사용될 때 동력 펌프를 돕고, 동력 펌프가 고장 났을 때에는 저장되었던 작동유를 유압 기기에 공급한다. 또, 유압 계통의 서지 현상을 방지하고, 유압 계통의 충격적인 압력을 흡수하면 압력 조정기의 개폐 빈도를 줄여 펌프나 압력 조정기의 마멸 적게 한다. 펌프에서 작동 부분까지의 거리가 멀경우에는 작동 부분에 가깝게 축압기를 설치하면 일시적으로 나타날 수 있는 국부적인 압력 감소를 막고 동작을 원활하게 할 수 있다 축압기의 한쪽에는 압축성인 공기가 작용하고 다른 한쪽에는 비압축성인 작동유가 작용한다?다이어그램프형 축압기

공학/기술| 2015.11.28| 5페이지| 1,000원| 조회(356)

여과기, 유압펌프, 축압기, 수동펌프, 유압 계통, 유압 계통의 구조, 유압 동력 ..

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자분탐상검사

※자분탐상검사자분탐상검사는 강자성체로 된 시험체의 표면 및 표면 바로 밑의 불연속(결함)을 검출하기 위하여 시험체에 자장을 걸어 자화시킨후 자분을 적용하고 누설자장으로 인해 형성된 자분 지시를 관찰하여 불연속의 크기 위치 및 형상 등을 검사하는 방법이다.1.자화이론자화물질을 이루고 있는 모든 분자는 극성을 띄고 있으며 이런한 분자들이 일부 또는 전체가 N극과 S극으로 배열되어 있는 경우 그 물질은 자화되었다고 한다.자장 및 자력선자력 또는 전류가 흐르는 도체주위에는 자장이 형성되는데 자장은 가상의 선인 자력선으로 표시할 수 있으며 방향성을 가지고 있다.자성체모든 물질을 자화되는 성질에 따라 구분해 보면 미약하기는 하나 자화가 되는 상자성체 자화가 전혀되지 않는 반자성체 자화가 아주 잘 되는 강자성체로 나눌 수 있으며 그 대표적 물질은 다은과 같다.강자성체: 철, 코발트, 니켈 및 이들의 합금 등상자성체: 알루미늄, 마그네슘, 티탄늄합금 등반자성체: 비금속 물질 및 금, 구리, 아연 등누설자장하나의 막대자석을 잘라 두 개로 분리시키면 이들역시 자극을 가지는 개개의 막대자석 역할을 하며 이를 계속해서 쪼개여도 결과는 마찬가지이다.유도자장전도체내에 전류가 흐르면 전도체와 그 주위에 플레밍의 오른손 법칙에 따라 전류의 방향과 직각으로 자장이 형성되는데 이를 유도자장이라고 한다. 자장의 세기는 전도체 표면에서 가장 강하며 전도체로부터 거리가 멀어질수록 감소한다.전류가 흐르는 도선을 코일형태로 변화시키면 코일의 내부 및 외부에서 막대자석과 비슷한 루프의 자장이 형성된다 이러한 자장의 강도는 코일 내부에 형성된 루프의 수에 비례하고 전류가 증가할수록 커지게 된다.2.자분탐상검사의 원리철강재료 등 가자성체를 자화하게 되면 많은 자속을 발생한다 자속은 자기의 흐름으로 나타나며 강자성체 중에서 자속은 쉽게 흐르지만 비자성체 중에서 자속은 흐르기 어렵다 자속이 흐르는 길에 결함이 있으면 결함은 일반적으로 기체, 비금속개재물 등 비자성체가 들어있기 때문에 자속이 흐르기 어려워진다. 그러므로 자속은 결함이 가로막게 되면 피해가려는 모양으로 넓게 흐른다.이로 인하여 얕은 표층부의 자속은 강자성체의 표면 위의 공간으로 새어나간다 결함부의 공간으로 새어나간 자속을 겸함누설자속이라 하고 결함이 있는 곳으로 흐르는 자속이 많을수록, 자속을 가로막는 결함의 면적이 클수록 또는 결함의 위치가 시험체의 표면에 가까울수록 결함누설자속은 많아진다. 시험체내에서 자속이 공기중으로 새어나오는 곳에 N극이 들어가는 곳에 S극이, 형성되며 자극의 강도는 결함누설자속이 많을수록 강해진다.이 결함부에 응집 흡착하여 생긴 자분의 모양은 결함 자분 모양이라 하며 이것의 폭은 실제결함의 폭에 비해 아주 크게 나타나고 또 시험체 표면의 색과 콘트라스트가 높은 색의 자분을 사용함으로서 식별이 아주 쉬워진다 이상과 같이 강자성체인 어떤 시험체를 자화하여 자속을 흐르게 하고 자분을 시험편에 뿌려서 결함부에 자분이 모여 형성된 결함 자분 모양을 찾아내 그것을 평가함으로서 시험체 표면근처에 존재하는 결함을 검출하는 방법이 자분탐상검사이다.3.자화 방법1. 선형자화(Longitudinal Magnetization)코일에 전류를 통전시키면 코일 안으로 자속이 직선으로 이루어지고 이것을 선형 자화라고 하는데 코일법과 요크법(극간법) 등이 선형자화의 대표전인 방법이다.1) 코일법(Coil Method)코일법은 시험체를 코일로 감고 전류를 흘리면 코일의 축방향으로 발생하는 선형자장을 이용하여 주로 길이가 그 직경의 수배가 되는 시험체를 선형 자화시켜 원주 방향의 결함을 검출하는데 이용하는 방법이다. 코일안의 자장의 세기는 코일의 감은 횟수 및 사용전류에 거의 비례하므로 암페어-턴으로 표시한다.2) 요크법(Yoke Method)이는 극간법이라고도 하며 요크는 U자형의 철심에 코일을 감아 선형자장을 유도시킨 것으로 대형 또는 복잡한 시험체의 국부검사에 용이하다 요크법을 사용하면 극간에 형성된 자장의 방향을 조종하기 쉬우므로 검사품의 한 부 위에서 자극의 배치를 90도 씩 교대로 바꾸어 최소 2회 이상 자화시켜 줌으로써 모든 방향의 결함을 검출하는 것이 가능하다.2. 원형자화(Circular Magnetization)시험체에 전극을 접촉시켜 직접 통전하거나, 링, 튜브와 같은 부품 안에 전도체를 위치시켜 통전시키면 시험체에 원형자장이 형성되는데, 원형자화방법에는 프로드법, 축통전법과 전류관통법, 직각 통전법, 자속관통법이 있다.1) 프로드법(Prod Method)프로드법은 프로드를 시험체 표면에 직접 접속하고 전류를 통전시켜 프로드의 접지부분을 중심으로 원형자장을 유도하는 방법으로 주로 대형 주강품이나 용접부에 이용하고 있다 프로드법을 사용하면 2개의 프로드간의 거리를 자유로이 바꿀 수 있지만 프로드의 간격을 가까이 하게 되면 프로드 접지부분에서 형성된 2개의 원형자장이 서로간의 상호작용으로 인해 자장의 찌그러짐이 발생하므로 프로드간의 간격을 6~8 인치 정도로 하여 탐사하는 것이 좋다. 또한 시험체의 프로드 접지분분에서 전류의 흐름으로 인한 아크 발생으로 시험체의 표면이 손상되 우려가 있으므로 주의를 해야한다.2) 축통전법(Head Shot Method)축통전법은 시험체를 축방향으로 직접 전류를 통전시켜 원형 자장을 유도시키는 방법으로 시험체의 축 방향결함을 검출하는데 용이하다.3) 전류관통법(Central conductor Metod)이 방법은 링 또는 튜브와 같은 속이 빈 부붐을 검사하는데 적합하다 축통전법과 유사하지만 시험체내에 강봉이나 케이블을 넣고 간접적으로 원형자장을 유도시키므로 시험체 내면의 검사가 가능하다.4) 직각통전법(Cross Current Method)시험체의 축에 대하여 직각 방향으로 전극을 대고 직접 통전하여 전류 주위에 생기는 원형자계를 이용하여 시험체를 자화하는 방법이다. 이 방법은 축에 직각인 방향의 결함이 가장 잘 검출이 되며 축 방향의 결함은 검출하기 어렵다.5) 자속관통법(Throught Flux Method)시험체의 구멍 등에 철심을 통과시키고 이 철심에 교류 자속을 흘림으로써 시험체의 구멍 등의 주위에 원주방향으로 유도 전류를 발생시켜 그 전류가 만드는 자계에 의하여 시험체를 자화시키는 방법이다.4.자분탐상검사의 기본 절차시험품의 전처리 -> 자화 -> 자분의적용 -> 자분 모양의 관찰 -> 후처리 의 공정이다.5.자성재료의 분류1) 반자성체투자율(Permeability)이 진공보다도 다소 낮은 재질을 말한다.즉 자화가 되지 않기 때문에 자분탐상법으로 검사할 수 없는 재질이다. 반자성체 재질의 경우에는 강한 자장 내에 놓여 자장이 유도 되더라도 유도된 자장의 방향은 철(Iron)과 같은 강자성체에 유도된 자장과 방향이 반대가 된다. 반자성체에 해당하는 재질에는 수은(Mercury),금(Gold),은(Silver),비스무스(Bismuth),구리(Copper),납(Lead),물(Water) 및 아연(Zn) 등 이있다.2) 상자성체투자율이 진공보다 다소 높은 재질을 말한다.상자성체도 적절한 자화가 이루어지지 않기 때문에 자분탐상법으로는 적절한 검사를 할 수 없는 재질이다. 상자성체 재질의 경우에는 반자성체와는 달리 강한 자장 내에 놓이면 자속이 흐르는 방향에 따라 전자의 회전이 외부 자장의 방향에 따라서 약간 재배열된다. 이와같은 현상은 외부자장이 지속되는 동안 계속된다.즉, 상자성체의 투자율은 1보다 조금 높다. 상자성체에 해당되는 재질은 알루미늄(Al), 공기(air), 나무 및 일부의 스텐레스스틸 등이 있다.3) 강자성체투자율이 공기보다 매우 높은 재질을 말한다.강자성체 재질은 강한 자장내에 놓이면 외부자장과 평행하게 자구(Magnetic Domain)가 배열되며, 즉 자화상태가 되며, 이 배열된 상태는 외부자장이 제거된 뒤 에도 일정한 시간 동안 유지된다. 강자성체는 자분탐상검사에 가장 적절한 재질이며 철, 코발트, 니켈 및 가돌리늄(Gadolinium) 등이 이에 속한다. 또한 강(Steel)은 일정한 온도 이상이 되면 변태로 인해 강자성체의 성질을 잃게 되는데, 이와 같은 온도를 큐리점(Curie Point)이라 하며 재질에 따라 이 온도는 변화하지만 강의 경우는 760℃가 큐리점이 된다.

공학/기술| 2015.11.25| 6페이지| 1,000원| 조회(350)

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