자동차정비소, 자동차학과, 자동차정비기사 등 자동차정비사업 요점정리 2. 중량물 운반기구 관리

2. 중량물 운반기구 관리

 

` 하역운반기계는 물건을 이동시키는 방법에 따라 잭(jack), 체인 블록(chain block), 윈
치(winch) 등의 간단한 기계와 대형인 크레인, 운반 기계 등으로 분류된다.

가. 잭

잭(jack)은 중량물을 수직 방향으로 밀어 올리는 하역 기계로서 각종 공작물의 분해,
조립이나 구조물의 설치 등 이용 범위가 매우 다양하여 산업의 확대와 더불어 다방면으
로 이용되고 있으며 기계 공장의 정반(定盤)위에서 사용하는 센터 잭과 같은 작은 것에
서부터 교량(橋梁)의 밀어 올리기, 건물의 밀어 올리기 등에 사용하는 유압 잭 등 대형
의 것도 있다.
잭의 종류를 분류하면 인력(人力)으로 물건을 밀어 올리는 잭과 동력을 사용하는 대용
량의 잭이 있으며, 작용하는 힘을 큰 힘으로 바꾸는 힘의 전달 방법에 의해 분류하면 나
사 잭, 지렛대식 잭, 유압 잭 등으로 나누어진다.

(1) 나사 잭
기계 조립이나 구조물을 결합할 때 널리 사용되는 잭으로서 보통형은 막대형의 핸들
을 회전시켜 수나사를 올리고 내리는 형식이다.

나사 잭의 구조

지렛대식 잭의 구조

나사 잭(screw jack)은 가벼운 물체를 밀어 올리는 경우 오랜 시간 동안 물체를 지지
할 때 편리하다. 용량 10~50톤 나사 잭의 나사는 사다리꼴 나사, 또는 사각 나사를 사
용한다. 수직력은 수나사 머리부에 있는 스러스트 볼 베어링으로 받는 형식과 잭과 같
이 수나사 아래 부분에 있는 스러스트 볼 베어링으로 받는 구조도 있다.
하중을 지탱하면서 가로로 이동할 필요가 있을 때는 가로 이동대가 달린 잭을 사용한다.
용량은 보통 2~25톤, 양정은 100~300mm 정도이며 자중(自重)은 5~50 정도이다.

(2) 지렛대식 잭
자동차의 정비나 기계 조립용으로 널리 사용되는 잭으로 지렛대를 이용하여 지지점
으로부터 먼 부분에 힘을 가하여 지지점으로부터 가까운 곳의 랙을 밀어 올리는 형식의
잭으로 랙 잭과 랙 피니언 잭이 있다.
가) 랙 잭(rack jack)
지렛대와 그 끝에 있는 조로 랙을 밀어 올리는 형식이며 나사 잭을 회전시키는 힘
보다 큰 힘이 필요하다. 잭 작업을 하는 힘이 크므로 하중을 들어 올리는 속도가 빠
른 것이 특징이다.

랙 잭

랙 피니언 잭

나) 랙 피니언 잭(rack pinion jack)
일명 박스 잭이라고도 하며 잭 전체를 장방형의 상자에 집어넣은 구조의 것으로
크랭크 핸들을 회전시킴으로써 상하 운동을 하며, 랙과 피니언의 조합에 의한 잭이
다. 잭 구동은 보통 크랭크 핸들을 사용하여 1단이나 2단 감속 치차를 거쳐 랙 봉을
움직이게 한다. 하중을 밀어 올리는 임의의 위치에서 유지하려 할 때는 정지 장치를
사용하여 하중을 정지시키고 하중을 내릴 때에는 조(jaw)를 풀면 된다.
용량은 보통 2~25톤 정도이며 양정은 300~400mm, 자중은 30~130 정도이다.

 

(3) 유압 잭(hydraulic jack)
구조물, 교량의 스팬(span), 조선소 및 기계 공장에서 중량물을 이동하는데 주로 사용
되는 잭으로 동력 전달체에 기름을 사용하여 인력 또는 동력에 의하여 큰 힘으로 바꾸
어 잭을 동작시키는 형식이다. 유압은 수동 핸들의 왕복 조작으로 플런저를 왕복 운동
시켜 볼 밸브에 의해 기름 탱크의 기름을 실린더에 보내어 피스톤(램)을 움직이게 한다.
기름의 누설 방지를 위하여 램에 패킹을 사용하며, 사용 압력은 보통 200~500
이며 용량은 0.5~30톤 정도 이다.

유압잭의 구조 그림 1-7. 수동식 체인 블록 그림 1-8. 전동식 체인 블록

나. 체인 블록

체인 블록(chain block)은 운반물을 활차와 감속 치차 장치에 의하여 적은 힘으로 올
리는 장치로써 소형이지만 큰 힘을 낼 수 있다. 이용 분야는 기계 조립, 강 구조물 조립,
화물 적재에 사용되며 동력 전달 방식에 따라 수동식, 전동식, 공기식으로 분류된다.

점검 항목	점 검 요 령
1. 외관구조 1) 본체 2) 체결부 2. 기능 1) 본체 2) 물체를 매다는 쇠사슬 3) 훅	① 용량 표시는 되어 있는가? ② 유해한 홈, 균열 및 변형은 없는가?
	① 볼트, 너트 및 분할 핀 등에 이완(弛緩) 또는 탈락은 없는가? ② 피복과 심선(心線)이 분리되어 있지 않은가? ③ 결합부에 이완은 없는가? ④ 스위치는 파손되어 있지 않은가? ⑤ 고무호스의 연결부는 죄어져 있는가?(공기식) ⑥ 고무호스는 마모되어 있지 않은가?(공기식)
	① 무부하 상태로 감아 올리기, 풀어 내리기를 할 때 작동은 원활한가? ② 리밋 레버(limit lever)는 확실히 작동하는가? ③ 팬던트 스위치(pendent switch)의 작동은 이상이 없는가? ④ 시동 및 정지는 정확하게 되는가?
	① 물체의 매다는 쇠사슬이 뒤틀려 있지는 않은가? ② 물체를 매다는 쇠사슬의 급유 상태는 좋은가?
	① 상처, 분할, 마모는 없는가? ② 변형은 없는가? ③ 볼트, 너트 및 분할 핀은 정확히 죄어져 있는가? ④ 원활히 회전하고 또한 안전 레버는 확실히 작동하는가?

다. 호이스트

(1) 호이스트의 개요
체인 블록은 작은 운반물을 인력으로 조작하고 속도가 느리기 때문에 다량의 작업을
할 때에는 빠르고 쉬운 전동 호이스트가 사용된다. 전동 호이스트에서는 3상 교류를 사
용하고 회전은 2단으로 된 유성 기어로 감속하고 로프 드럼을 구동한다.
또 브레이크에는 평판식의 기계식, 전자식 브레이크가 있다. 이 브레이크는 정전일
때, 제어기의 레버에서 손을 떼었거나 부하가 걸릴 경우에 정지시키는 역할을 한다.
호이스트는 트롤리(trolley) 즉 수동식, 체인식, 전동식 중 어느 하나와 결합하여 건물
의 천정 크레인 빔(beam)에 걸쳐져서 사용된다.

(2) 호이스트의 구조
호이스트는 운전을 바닥에서 조작해서 운전자가 화물과 함께 이동하는 형식으로 되어
있다. 일반적인 천정 크레인과 호이스트를 비교하면 감아올리기 하중의 점에서 호이스
트는 보통 5톤 이하가 많다. 주행용 모터는 구조가 간단한 바구니형이 쓰이지만 바구니
형은 시동 토크가 커서 급격한 시동을 하기 때문에 완충 시동을 할 필요가 있으므로 파
우더 커플링이나 전기적으로 전압을 제어하는 시동 완충기 방식 등이 쓰이고 있다.

호이스트의 구조

라. 윈치

윈치(winch)는 무거운 짐을 움직이거나 끌어 올리는데 사용하는 기계로써 수동 윈치
와 전동 윈치가 있으며 그 종류와 형식은 사용 목적과 사용 장소에 따라서 여러 가지가
있다.
(1) 수동 윈치
수동 윈치는 경하중의 경우에 쓰이며, 수동으로 크랭크 핸들을 돌려 1단 또는 2단의
감속 기어 장치를 거쳐 드럼을 회전시켜 와이어로프를 감는 기계이다.
핸드 브레이크와 역전 방지용 래칫이 있다

윈치의 말아 올리는 기구

(2) 전동 윈치
드럼 중에 전동기 및 감속 기어 등 일체를 포장해 놓고 오른쪽의 브레이크를 걸면 전
동기는 회전해도 드럼은 회전을 중지하고, 왼쪽의 브레이크를 걸면 유성치차 장치(브레
이크 바퀴의 안쪽은 내접 기어로 되어 있고 이것을 고정하면 유성 치차 장치가 작용한
다)에 의해 드럼은 천천히 회전하고, 양쪽의 브레이크를 늦추면 드럼은 빨리 돌게 되어
있다.

전동 윈치

점검 사항	점 검 요 령	유 의 사 항
1) 조작장치	① 스위치에 이상은 없는가? ② 배선 코드에 상처, 균열은 없는가? ③ 케이스에 파손은 없는가? ④ 결선부(結線部)에 이상은 없는가?	① 시험 스위치를 누르고 작동을 확인한다
2) 본 체	① 능력 표시는 되어 있는가? ② 상처, 균열, 변형은 없는가? ③ 주유, 급유의 상태는 좋은가?
3) 받침대	① 받침대에 변형, 손상은 없는가? ② 설치 볼트의 풀림, 탈락은 없는가? ③ 받침대의 설치 상태는 양호한가?
4) 와이어로프	① 와이어로프는 마모되지 않았는가? ② 와이어로프의 작은 선은 끊어지지 않았는가?	① 로프 원지름의 7% 이상 마모된 것은 사용금지 ② 부패, 윤활 부족 등의 것은 사용금지
5) 훅(hook)	① 상처, 균열, 마모는 없는가? ② 변형이나 늘어짐은 없는가?	① 훅의 원지름 10%이상 마모된 것은 사용금지 ② 두부(頭部) 및 굴곡부 안쪽에 상처가 생긴 것은 금지
6) 모터	① 모터에 과열은 없는가? ② 리드선의 상태는 좋은가? ③ 모터에 이상은 없는가? ④ 설치된 곳에서 이완의 염려는 없는가?
7) 원동기	① 제어 장치는 정상적으로 가동 하는가?

 

마. 와이어로프(wire-rope)

와이어로프는 양질의 탄소강(C:0.50~0.85)의 소재를 인발한 많은 소선(wire)을 집합
하여 꼬아서 가닥(strand)으로 만들고 이 가닥(strand)을 심(core) 주위에 일정한 피치
(pitch)로 감아서 제작한 일종의 구조물(요소)이다.

(1) 꼬임의 형태
가) 보통꼬임
와이어로프의 꼬임과 자승(strand)의 꼬임 방향이 반대로 되어 있는 것으로 꼬임
방향에 의하여 오른 꼬임(S꼬임)과 왼 꼬임(Z꼬임)이 있다. 보통 꼬임은 소선 꼬임
의 경사가 급하기 때문에 자승의 융기된 짧은 부분에 심한 마찰로 장시간 사용은 불
가하나 유연성이 있고 저항성이 크고 취급이 편리하여 기계, 건설 분야 등 일반적
으로 많이 사용되고 있다.

나) 랭(lang)꼬임
꼬임방향이 같은 것으로 소선의 경사가 완만하게 외부의 접촉면이 길고 와이어
로프 전체가 평균하게 마찰을 받기 때문에 부분 마모 손상의 정도가 적으며 저항
성 및 유연성이 우수하고 장시간 사용할 수 있으나 꼬임이 풀리기 쉬워 사용할 때
에 신중히 고려해야 한다. 이것도 꼬임 방향에 의하여 오른 꼬임(S꼬임)과 왼 꼬임
(Z꼬임)이 있다.

와이어로프 꼬임 형태

(2) 와이어로프 직경 측정방법
와이어로프의 직경은 외접원의 직경 또는 원주로 부르고 있다. 그래서 외접원의 직경
을 mm로 표시한다. 와이어로프 직경은 끝에서부터 1.5m이내에 부분을 제외하고 임의
의 2점 또는 2이상의 여러 점을 [그림 1-13]과 같이 측정해서 평균치를 낸다. 로프의 직
경의 허용차는 +7~0%이다. 로프 공칭직경의 수치는 종래와 같이 ±2mm이며 실제와
같다는 것은 아니며 공업제품 생산과정에 따라 가늘고 굵은 것이 있기 때문이다. 현재
mm단위 이하의 여러 종류가 있다. 예 : 6.3, 11.2, 12.5, 22.4, 31.5, 33.5mm 등.

측정방법

(3) 와이어로프의 구조 형태
와이어로프의 꼬임은 보통 자승을 6본(本)으로 꼬아 맞추어진 구성의 것이 많다. 일반
크레인에 사용되고 있는 것은 37본(本) 6꼬임의 것이 많이 사용되고 있다. 이때 소선의
직경은 와이어로프 직경의 약 1/21이다. 자승(strand)을 꼬아 합친 데는 기름을 충분히
주입시켜 소선간의 마찰을 방지한다. 또한 고열물(高熱物)에 접근하는 작업에 사용할 때
는 마심(痲心) 대신 자승 중심에 와이어로프를 삽입된 것을 사용해야 한다. 일반 크레인
용 줄 걸이 및 교량용(橋梁用) 등으로 사용될 때도 있다.

(4) 와이어로프의 용도

● 줄 걸이용으로서는 주로 6×24, 6×27 등이 사용된다.
● 특히 자승에 마심이 들어 있는 유연한 것이 취급이 용이하다.
● 줄 걸이용으로 많이 사용되는 와이어로프는 보통 Z형(左꼬임)을 사용하고 본선(本線)
이 많을수록 가격이 비싸며 연성이다. 본선이 적을수록 강하다. 그래서 중간인 6×24
를 많이 사용한다.

 

줄걸이용 와이어로프

기중기용 와이어로프

(5) 와이어로프의 취급
가) 손질법
● 와이어로프(wire rope)의 외주는 항상 도유(기름 바름)하는 것이 가장 중요하다.
기름을 바를 때는 와이어 브러시(wire brush)로서 모래 등 더러워진 것을 닦아낸
뒤 와이어로프가 부식하지 않도록 기름을 바른다. 특히 내수성이 크고 방청성(防
靑性) 및 불건성(不乾性)이 좋다.
● 연성의 풀림이나 비꼬임(kink)상태의 부분 등은 즉시 바로 잡는다.
● 고열물을 달았거나 물에 젖었을 경우 깨끗이 닦은 후 기름을 바른다.
● 먼지나 모래 등이 많은 곳에서 사용할 때는 사전에 기름을 닦아낸 후 사용하는
것이 좋다.
● 와이어로프의 보관은 통풍이 잘되고 건조한 곳이 좋으며 열이 있는 부근이나 직
사광선이 들어오는 곳은 피한다.

나) 손상방지
● 비꼬임을 바로 잡고 항시 기름을 발라 둔다.
● 짐을 달 때는 외줄(1本)걸이는 금하며 흔들리지 않게 한다.
● 줄 걸이 시는 각진 부분에 적절한 보호판을 대어 준다.
● 고온의 물체는 되도록 달지 않는다.
● 정확한 각도로 달고 과부하 하중은 달지 않는다.

 

(6) 와이어로프 조임의 종류
가) 압축 스토퍼(stopper)
안전율이 90~95%인 이 방법을 체결하는 데는 확실한 방법으로 줄 걸이용 와이어
로프로 각종의 것이 시판되고 있으나 단조물 줄 걸이용으로 적합하며 간단한 기구
로 사용할 때 좋다. 그러나 그 외의 줄 걸이용으로 좋지 못하다.

 

압축 스토퍼

쐐기 조임

나) 쐐기 조임
안전율 80%로 취부작업이 간단하고 확실한 방법이며 많이 사용된다.
다) 합금 조임
안전율 80%인 이 합금 조임은 제일 확실한 방법이다. 와이어로프의 끝부분을 풀
어서 각 소선에 기름을 완전히 제거하고 세척 후 염산 처리한 소선을 각각 납칠하
고 와이어로프 철 부분부터 소켓(socket)에 넣어 당겨 와이어로프의 풀려있는 부
분인 끝부분 소켓 안에 오게 한 후 합금을 녹여 부어 체결하는 방법으로 줄 걸이용
으로는 사용치 않는다. 사용도가 많은 곳은 천정 크레인, 지상 크레인의 와이어로
프 스토퍼(crain wire rope stopper)와 자동차 와이어로프 스토퍼(car wire rope
stopper)등이다.
라) 클립의 조임
클립(Clip)의 조임은 긴급 돌발 시 혹은 일반적으로 많이 사용하는 것인데 딤블
(thimble)을 사용해서 와이어로프 한쪽 끝을 굽혀 체결하여 부착하는 방법이다. 줄
걸이용 와이어로프에는 사용하지 않는다. 클립을 조일 때는 클립과 클립 간의 와이
어로프 사이에 일정한 간격을 두도록 한다. 또 클립 조임 시는 U볼트를 짐에 걸리
지 않게 끝부분부터 볼트로 체결함이 중요하며 끝의 굽힘 길이는 와이어로프 직경
의 30~50배가 좋다.

클립의 조임 방법

클립의 사용 기준

(7) 새클의 종류와 형식
새클(shackle)은 본체의 형상에 따라 보우 새클(bow shackle)과 스트레이트 새클
(straight shackle)이 있다. 형식은 새클 본체와 새클 볼트(shackle bolt)또는 새클 핀
(shackle pin)의 조합으로 다음과 같이 구분된다. 새클은 일반적으로 SD, SE, SF가 많
이 사용된다.

새클 본체, 볼트 및 핀의 조합

각종 새클

(8) 줄 걸이용 기기의 검사
가) 검사의 기준
와이어로프의 수명은 회전회수, 운반 중량 등에 따라 교체하는 것으로서 주1회 또
는 월 몇 회로 정기 검사를 하는 것이 필요하다.
● 검사 기준
① 마모의 정도
② 단선의 유무
③ 부식의 정도
④ 보유의 상태
⑤ 변형상태, 비꼬임, 비틀림, 꼬임이 풀린 것, 소선의 절단, 끝부분의 이상 유
무, 연결부의 이상상태 등과 같은 조건을 정밀히 검사하여 이상 발생 시 수정
하고 불량으로 판단될 때에는 폐기시켜야 한다.
● 와이어로프의 검사 기준
① 와이어로프 1연(한 꼬임 간격)에 소선수의 10% 이상이 절단되었을 때
② 직경의 감소가 공칭경의 7% 이상일 때
③ 비틀림이 생길 때
④ 심한 변형이 발생 되었을 시 절대로 사용해서는 안 된다.
● 체인의 검사 기준
다음 해당되는 체인 크레인(crane)등 줄 걸이용으로 사용해서는 안 된다.
① 체인 길이가 처음보다 5% 이상 늘어났을 때
② 링(ring) 단면의 경이 10% 이상 감소되었을 때
③ 균열이 생긴 것