파스칼의 원리를 이용한 유압실린더

우리 생활에서 의외로 파스칼의 원리가 적용되는 곳이 많이 있습니다.
파스칼의 원리란 밀폐된 용기 안에 있는 액체나 기체를 어느 한곳에서
압력을 가하면 용기의 어느 곳에서든 같은 압력을 받는다는 원리입니다.

이러한 원리를 이용한 곳을 보면 작게는 승용자동차의 브레이크 시스템을
비롯하여 대형트럭의 에어브레이크도 공기를 이용한 파스칼의 원리가
적용된 것입니다. 크게는 철도를 다니는 기관차도 유압이나 공기를 이용
하여 기관차를 빠른 속도에서 정지하게 됩니다.

굴삭기 유압실린더

그리고 건설현장의 건설기계는 유압으로 실린더를 움직여 큰 힘을 냅니다.
특히 굴삭기라 부르는 포크레인은 주행장치나 작업장치가 거의 유압으로
작동을 하여 땅을 파거나 물건을 들어 올립니다.

굴삭기의 유압에 쓰이는 기름을 작동유라 부르는데 특별하게 만든 오일로
자동차 엔진에 들어가는 오일과 구분이 됩니다.
유압 작동유가 엔진이 유압펌프를 돌려 실린더에 보내지면 작업자의 조정에
의해 작동유량의 가감으로 유압실린더가 원하는 방향으로 움직여 큰 힘을
발휘 합니다.

이러한 유압이 더 큰 힘을 내는 것을 보면 자동차 폐차장에서 폐기되는
승용차를 유압실린더에 의해 압축이 되는 것을 볼 수 있습니다.
유압이나 공압의 특징은 파스칼의 원리에 의해 압력을 받는 면적이 넓을
수 록 큰 힘을 냅니다.

굴삭기 유압실린더 (배도판 실린더)


즉 실린더 직경의 크기에 따라 같은 힘으로 누르면 직경이 넓으면 넓을수록
큰 힘을 내지만 그만큼 유량이 실린더 내로 들어가야 하기 때문에 속도는
느립니다.

유압의 속도가 느리지만 엄청 큰 힘을 낼 수 있는 것이 무엇이 있을까요?

농촌에서 가을에 참깨를 수확하여 참기름을 짭니다. 바로 참기름 짜는
기계가 느리지만 실린더 면적이 넓어 큰 힘을 내는 파스칼의 원리를 이용한
것입니다.
참깨나 들깨를 기름을 짜려면 거의 반은 태운 것 같은 겉모습이지만 큰 압력을
받으면 기름이 흘러 나오는 것을 봅니다.

여러분은 그런 모습을 보면 신기하다는 생각을 안 하셨는지 모르겠네요.
농촌에 부모님이 계신 분은 다음에 참깨로 직접 참기름을 짜보세요.
가짜가 하도 많아 직접 참, 참기름을 부모님을 생각하면서 드시면 좋겠습니다.

오늘은 우리 주변에서 흔히 보면서 과학의 원리가 숨겨져 있는 유압에 대하여
알아보았습니다. 처음 들어보는 용어가 있고 기계를 좋아하지 않은 분은
무슨 이야기인지 모르 실 것 같아 쉽게 말씀 드렸는데 이해를 못하셨다면
설명하는 제가 실력이 없음을 탓하시기 바랍니다.

굴삭기 유압실린더 내부에 들어가는 오링

앞으로도 계속 좀 더 쉽게 기초과학에 대하여 찾아서 저도 배우면서 자료를
만들려고 합니다. 자료가 하나하나 만들어 질 때마다 보람을 느끼기도합니다.
요즘은 특히 검색으로 이런 기초과학을 찾아오는 청소년을 생각하면 좀더
좋은 자료를 만들어야겠다는 책임감도 있습니다.

블로그는 저 개인의 것이지만 나중에 알려지면 공인이 된다는 마음으로
블로그에 글을 올려야 힘들지 않고 재미있는 블로깅이 될 것입니다.
즐거움이 없이 글을 쓰면 읽는 사람이 벌써 알아봅니다. 그래서 즐거운 마음의
상태에서 글을 써야합니다. 

올려드린 사진은 굴삭기 실린더의 패킹을 교환하는 것을 일부러 사진을
찍어 올려 들립니다. 주의 할 사항은 유압오일이 바닥에 흐르지 않도록
통을 준비하고 유압호스를 통속에 넣고 실린더를 빼내면 오일이 통속으로
모아져 다시 사용합니다.

굴삭기 유압실린더 분리
                                                 미니 굴삭기 유압실린더


        
       






굴삭기 유압실린더의 내부를 보기위해 빈통에 유압오일을 받습니다.

  굴삭기 유압실린더 호스르 빈통에 넣고 실린더 샤프트를 빼내면 통속으로 오일이 들어 갑니다. 

       굴삭기 유압실린더 입구를 공구로 풀어 냅니다.(임시공구)

   굴삭기 유압실린더 축에 설치된 차단 벨브(이 부분을 중심으로 축이 왕복운동을 합니다) 

       굴삭기 유압실린더안에 들어가는 각종 고무나 테프론, 리테이너

       굴삭기 유압실린더에서 이부분의 리테이너가 마모가 되면 교환을 해줍니다.

         이사진은 실린더 셀을 교환하는 방법을 설명하기 위해 찍은 사진입니다.