[M.Elem(기계요소)] 기계 장치류와 운반구, 크레인 그리고 체인, 브레이크, 휠(Chain, Brake, Wheel) 입문
기계장치류에 대해서 몇 가지 소개하고자 한다.
가장 대표적인 예로 "자전거"를 보면, "체인(Chain)"이 있다.
오토바이에는 무엇이 있을까? 오토바이에도 "체인(Chain)"이 있다.
가벼운 주제로 기계 장치류를 소개하고자 한다. 일상생활에서 기계요소를 쉽게 찾기 위함이다.
1. 카고 트럭(Cargo Truck)
차량운반구의 예로 화물차를 소개하겠다.
화물차 안에는 무엇이 있을지 상상해보기 바란다.
그림 1-1. 화물차(카고 차량 / Cargo Car)의 예 - 도도(Dodo)
"화물차 타이어"가 있을 수 있고, "버스 휠(Wheel and Tire)"가 있을 수도 있다.
화물차(4~8톤) 차량의 바퀴와 버스에 사용되는 에서 큰 차이는 없다.
화물차 뒤에는 적재함이 있다. 나무판자, 철재판자 등으로 시공이 된 판자가 있다.
천막이 있을 수도 있고, 로프가 있을 수도 있다.
육각렌치가 있을 수 있고, 송장(Invoice)이 있을 수도 있다.
차량 하나가 작은 물류창고라고 보면 이해하기 쉽다.
개조를 하지 않은 "순정차량"이라고 보면 된다.
화물차 뒤에는 1인이 누워서 취침할 수 있는 공간이 있다.
= 여름에는 매우 더워서 취침을 하기가 힘들다.
화물차 조수석에는 많은 공구들이 있다.
렌치, 차량 수리공구 등이 다양하게 있을 수 있고, 바퀴가 경사진 면에서 굴러가지 않으려고 나무 바퀴 지지대가 있다.
정식적인 표현은 타이어는 아니다.
"고무 성형으로 만들어낸 휠 보호구(Rubberized wheel protection / 러버라이즈 휠 프로텍션)" 등으로도 표현할 수 있다.
표 1. 영어 단어 한글로 읽어보기
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번호 |
영어단어 |
뜻 |
읽기 |
|
1 |
Rubberized |
고무 성형 |
루버라이즈 |
|
2 |
Wheel |
휠 |
휠 |
|
3 |
Protection |
보호구 |
프로텍션 |
표 2. 한글을 영어로 읽어보기
|
번호 |
한글 |
뜻 |
영어단어 |
|
1 |
gomu sunghyug |
고무 성형 |
Rubberized |
|
2 |
Wheel |
휠 |
Wheel |
|
3 |
bo ho gu |
보호구 |
Protection |
그림 1-2. 화물차(미니 카고 차량 / Mini Cargo Car)의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-2는 화물차라고도 볼 수 있고, 주차했을 때 일반 차량의 크기와 큰 차이가 없는 경우도 있다.
카고 차량을 대폭 축소해서 만든 차량(Vehicle)이다.
가운데 탑이 씌어진 차량이 있다.
탑차라고 불리는 차량이다.
탑차는 크게 문이 뒷쪽에 달렸다.
2. 자전거와 오토바이(Bicycle And Moter Cycle)
자전거와 오토바이에 대해서 소개하겠다.
자전거와 오토바이는 가장 밀접한 관계를 가지고 있다.
기계요소 측면에서 "동력"이 전달되냐 안 되냐 이러한 차이가 있다.
자전거는 무언가의 작용하는 힘이 있어야 동작한다.
패달을 밟을 때 체인은 회전하게 된다.
몇 가지 힘의 요소가 있어야 동작하게 된다.
"Mechanics(미케닉스)"는 기계라는 뜻보다는 "힘(Force)"를 다룬다고 보는 게 적합할 것이다.
기계라는 어원은 "Machinary(머신너리)"이다.
Mechanics(미케닉스)가 무엇인지 자전거와 오토바이를 통해서 소개하겠다.
그림 1-3. 운반구(자전거 / Bicycle)의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-3은 자전거라고 불리는 것이다.
자전거는 기계요소가 매우 많이 적용되어 있는 이동 수단 중 하나이다.
"휠(Wheel)", "브레이크(Break)", "스프로킷(Sprocket)", "체인(Chain)", "프레임(Frame)" 등의 기계요소가 적용되어 있다.
원초적이고 순수한 기계 시스템을 이해하기에는 매우 적절한 것 중 하나이다.
그림 1-4. 운반구(자전거 / Bicycle)에 적용된 체인의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-4는 자전거(Bicycle)에 적용된 체인이다.
스프로킷하고 체인이 적용된 형태이다.
체인하고 스프로킷(Sprocket)이 동작하려면, 발판의 패달을 발로 밟아야 동작한다.
발로 밟을 때, 왕복으로 패달을 운동할 것이다.
이러한 힘을 받는 기계요소가 "체인(Chain)"과 "스프로킷(Sprocket)"이라고 보면 이해가 될 것이다.
그림 1-5. 운반구(오토바이 / Autobicycle)의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-5은 오토바이이다.
핸들이 있고, 배기구가 있고, 트렁크가 있다.
의자 시트 아래에는 수납공간이 있다. 의자 아래의 시트를 열어보면, "헬멧"을 보관할 수 있는 공간이다.
뚜껑을 열어보면, 헬멧이 있을 가능성이 높다.
그림 1-6. 오토바이(Autobicycle) 벨트와 휠의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-6은 오토바이에 적용된 벨트과 휠이다.
오토바이에 적용된 벨트와 휠은 기계요소(Mechanics Elem) 중 하나의 부분이다.
벨트는 전동장치 요소에 해당하며, 휠은 브레이크와 함께 다루는 주제이다.
휠을 정지시키기 위해서 브레이크라는 것을 잡음으로서 
F = 0이라고 표현하지 않은 것은 브레이크의 그립에 대한 힘으로 인해 그렇다.
그립의 힘으로 동작하진 않으며, 실제로는 브레이크라는 기계요소가 있다.
브레이크라는 요소로 F를 0에 가깝게 하는 것이다.
"급 브레이크 밟지 말아라. 라이닝 또는 벨트가 달아진다." 이런 표현이 있을 수 있다.
"풋 브레이크"로 천천히 정지해라. 등이 있다.
기계요소에서 수리적인 모델로 다루는 것이 "브레이크"라고 보면 이해가 될 수 있을 것으로 보인다고 주장한다.
3. 지게차(Fork Lift)
지게차(Fork Lift)는 건설 기계로 분류가 되는 차량 중 하나이다.
지게차는 크게 앞에 포크(Fork)라고 하는 집게가 있다.
지게차가 위험한 이유는 시야가 의외로 매우 좁은 차량이다.
가벼운 찰과상이 아니라 중과상이 생길 가능성이 높은 차량이다.
지게차의 작은 속도의 출력만으로도 "포크"로 인하여 큰 사고가 발생할 수 있다.
= 지게차의 특징은 "알림" 형태의 소리를 출력할 수 있다.
기종마다 차이가 있겠으나 "신호등"이 부착된 차량 등도 있을 수 있다.
제품을 운반할 때 숙달이 되어도 제품을 쏟는 경우가 있다.
예를 들면, 겉 모양의 박스는 가볍게 생긴 제품인데 실제 박스에 담긴 제품이 "몇 kg"인지 모른다.
포크를 집어올릴 때, 지게차는 시야가 가려질 가능성이 있다.
그림 1-7. 지게차의 포크(Fork) - 도도(Dodo)
타일 포장 박스는 작게 보이고, 가볍게 생겼다.
더불어 타일의 포장 박스를 보면, 색상이 굉장히 아름답게 생겼는데 실제로는 돌보다도 훨씬 무겁다.
겉 외형에는 물건을 몇 개 적재 안 했어도, 매우 무거운 물품이다.
타일을 몇 개만 적재해도 kg이 아니라 ton이 될 수 있다.
그림 1-8. 지게차(Fork Lift)의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-8은 지게차의 모습이다.
사이드미러 등이 차량과 동일하게 부착되어 있다.
4. 도로(Road)
다음은 도로에 관한 것이다.
도로에서 살펴볼 수 있는 기계 장치류의 운반구는 굉장히 많다고 볼 수 있다.
화물차 하나에는 굉장히 많은 서류가 있다.
"송장(Invoice)", "차량수리 메뉴얼(Repair book)", "교통법규 메뉴얼" 등이 있을 수 있다.
차량에는 기본적으로 "차량 정비나 설명에 관한 간단한 책자" 등은 구비되어 있다.
톤 수가 높은 차량의 경우에는 간단한 차량 정비는 할 수 있어야 한다.
그림 1-9. 도로의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-9는 도로에서 달리는 차량 운반구의 예이다.
미니 카고에 보면, 지게차가 적재함에 실려있다.
오토바이는 음식 배달 이외에도, 편지 등을 배달하는 경우도 있다.
5. 건설기계(타워크레인) - Tower Crane
타워크레인을 이해하기 위해서는 건축 공부를 이해하면 도움이 될 수 있다.
수작업으로 하나 하나 조립해서 올린 크레인을 이야기한다.
타워크레인의 운전석 아래에는 리프팅을 할 수 있는 장치가 있다.
"스스로 하강", "스스로 상승"의 기능이 있다.
아래의 타워크레인은 순수하게 조립으로 올린 타워크레인의 구조이다.
그림 1-10. 타워크레인의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-11. 타워크레인 조립도의 예 - 도도(Dodo)
그림 1-11은 타워크레인의 구성을 몇 가지 분해한 것이다.
"설치", "운영", "해체"
2. 레이아웃 - 툴
레이아웃 툴이다.
[첨부(Attachment)]
vehicleLayoutTools.7z
[GNU/GPLv3 라이선스를 적용받는다.]
3. 맺음글(Conclusion)
기계요소와 그리고 기계장치류 등에 대해서 살펴보았다.
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