천장크레인운전기능사 필기시험 1회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 천장크레인운전기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 크레인의 구조 및 규격


1.1 크레인 용량 및 표시 해석

  • 표시 해석 (예: 40/20ton x 26m)

    • 주권 40톤, 보권 20톤, 스팬 26m를 의미합니다.

  • 용량 표시 항목

    • 일반적으로 정격하중과 스팬으로 표기하며, 특수한 경우 양정을 추가합니다.

  • 작업 능력

    • 크레인의 작업 능력은 권상 톤수로 나타냅니다.


1.2 주요 부품 및 레일 기준

  • 스팬 편차 한계 (주행 레일)

    • 스팬 10m 이하: +-3mm 이내

    • 10m 초과 시: +-15mm를 초과할 수 없음

  • 거더 캠버

    • 거더의 캠버는 일반적으로 스팬의 1/800로 합니다.

    • 예시: 스팬 24m(24,000mm)의 캠버는 24000 / 800 = 30mm입니다.

  • 횡행 차륜 정지용 스토퍼(Stopper) 높이

    • 차륜 지름의 1/4 이상이어야 합니다.

  • 크레인 구조 부위

    • 스팬(Span)은 거더의 길이와 밀접한 관계가 있습니다.



2. 부품 마모 및 교체 기준

  • 차륜 플랜지 두께: 원치수의 50% 마모 시 교환합니다. (플랜지 변형 한계는 수직에서 20도)

  • 차륜 직경 접촉면 마모: 지름의 3% 이내여야 합니다.

  • AC 브레이크 라이닝: 원치수 두께의 50% 마모 시 교환합니다.

  • 와이어로프 소선 절단: 한 꼬임에서 소선 수의 10% 이상 절단 시 폐기합니다. (6x37 와이어로프의 경우 222가닥 중 22가닥 절단까지 사용 가능)

  • 체인 연신율: 임의의 5개 링 측정 시 제조 당시보다 5% 이상 신장 시 교환합니다.

  • 와이어로프 열 변형 한계: 200 ~ 300도 C 입니다.

  • 차륜 편마모 원인 (한쪽 플랜지만 마모)

    • 레일과 차륜의 직각도 불량

    • 좌우 주행 레일의 높이가 틀림

    • 좌우 구동/종동 차륜의 직경차가 큼



3. 권상 및 제동 장치


3.1 브레이크 종류 및 특징

  • 와류 브레이크: 권상장치 속도 제어용으로 사용됩니다.

  • E.C 브레이크 (Eddy Current): 속도 제어용이며, 구조가 간단하고 마모 부분이 없으며 저속도를 쉽게 얻을 수 있는 특징이 있습니다.

  • 스러스트 브레이크: 전기 투입 -> 유압 작동 방식입니다.

  • 다이내믹 브레이크: 속도 제어용이며 (운동에너지를 전기에너지로 변환), 속도 제어는 권하 시에 행합니다.

  • 권상장치 제동 제어용 브레이크

    • 직류 전자 브레이크, 교류 전자 브레이크, E.C 브레이크 등이 사용됨.

    • 유압 압상기 브레이크는 제동 제어용으로 부적당합니다.

  • 전자 브레이크 전자석 과열 원인

    • 철심 부착 불량, 전원 전압 강하, 권선 부분 단락

    • 브레이크 슈 마모는 과열 원인이 아닙니다.

  • 브레이크 조정 사항

    • 스트로크 조정, 슈 조정, 라이닝 조정


3.2 와이어로프 및 드럼

  • 플리트 각 (Fleet Angle)

    • 드럼에 홈이 없는 경우 로프가 감길 때 플리트 각은 2도 이내로 해야 합니다.

  • 시브 마모 방지 대책 (시브)

    • 시브 직경을 크게 한다.

    • 시브 홈의 가공을 정밀하게 한다.

    • 적정한 경도의 재질을 사용한다.

    • 시브 홈의 지름을 아주 크게 하면 안 됩니다. (로프 직경과의 비는 20배 이상, 균형 시브는 10배 이상)

  • 와이어로프 소선의 질 변화

    • 물리적 원인으로 로프의 표면경화 또는 피로에 의한 변화를 말합니다.



4. 전기 및 동력 계산


4.1 핵심 공식 (단위: m/min, kW, ton)

  • 권상 하중 (W, ton) 공식: W = (6.12 * 효율(eta) * 전동기 출력(P, kW)) / 권상 속도(V, m/min)

    • 필수 변환 값: P(kW)는 그대로 사용

  • 전동기 효율 (eta, %) 공식: eta = (전동기 출력(W) / 전동기 입력(W)) * 100

    • 필수 변환 값: 1HP = 746W

  • 회전자 속도 (N, rpm) 공식: N = 동기 속도(Ns) * (1 - 슬립(s)) 또는 N = (120 * 주파수(f) / 극수(P)) * (1 - 슬립(s))

    • 변수: Ns: 동기 속도, s: 슬립

  • 주행 속도 (V, m/min) 공식: V = (pi * 차륜 직경(D, mm) * 회전수(N, rpm)) / 감속비(i)

    • 변수: D: 차륜 직경(mm), N: 회전수(rpm), i: 감속비. (계산 시 mm를 m로 변환해야 함)


예시 문제 풀이:

  1. 권상 하중 계산

    • P = 15kW, V = 12m/min, 효율(eta) = 0.65

    • W = (6.12 * 0.65 * 15) / 12 약 4.97ton

  2. 전동기 효율 계산

    • 출력 23HP = 23 * 746W = 17158W

    • 입력 20kW = 20000W

    • 효율 eta = (17158 / 20000) * 100 약 85.8%

  3. 회전자 속도 계산

    • f = 60Hz, P = 4극, s = 0.04

    • N = (120 * 60 / 4) * (1 - 0.04) = 1800 * 0.96 = 1728rpm

  4. 주행 속도 계산

    • N = 1152rpm, i = 18.1, D = 400mm

    • V = (3.14 * 400 * 1152) / 18.1 / 1000 * 60 약 79.9m/min (약 80m/min)

    • (참고: 계산 시 pi와 D는 mm 단위이므로, m/min 단위를 맞추기 위해 1000을 나누고 60을 곱합니다.)


4.2 전기 장치 및 특성

  • 전압

    • 실제 작업 현장에서 가장 많이 사용되는 전압은 440V입니다.

  • 측정 장치

    • 메가테스터는 전기 절연저항을 측정하는 기기입니다. (M-Ohm 단위)

  • 속도 제어용 교류 전동기

    • 권선형 유도전동기는 2차 저항기를 사용하여 속도 제어가 가능합니다.

  • 트롤리 동선 차

    • 좌·우, 고·저 차는 기준면에서 +-2mm 이하를 유지해야 합니다.

  • 전원 공급 방식 (횡행 장치)

    • 케이블 캐리어, 페스톤 방식, 트롤리 와이어 방식이 사용됩니다.

    • 케이블 릴 방식은 주로 주행 장치나 집전 장치에 사용됩니다.



5. 운전 및 안전 작업


5.1 운전 시 안전 사항

  • 작동 불량 원인

    • 훅의 도르래와 크래브 상단 충돌 원인은 리미트 스위치 고장입니다.

    • 전동기가 가동하지 않는 원인: 단선, 전압 강하, 커넥터 접촉 불량

  • 천장크레인 운전 시작 전 고려 사항

    • 작업 내용 및 순서 협의

    • 이동 영역 내 장애물 확인

    • 방호 장치 이상 유무 확인

    • 물품의 종류를 고려하고 천천히 안전하게 작업을 해야 합니다. (신속한 작업 우선은 틀린 내용)

  • 권하 속도가 빠를수록 좋은 크레인

    • 담금질 크레인


5.2 수공구 및 안전 관리

  • 토크 렌치

    • 볼트 등의 **조이는 힘(토크)**을 측정하는 데 사용합니다.

  • 수공구 사용 부적합 행동

    • 작업을 빠르게 하기 위해서 장비 위에 공구를 놓고 사용하는 것은 위험합니다.

  • 안전 관리의 근본 목적

    • 근로자의 생명 및 신체의 보호입니다.

  • 안전 사고 원인

    • 불안전한 행위: 불안전한 작업 행동, 안전 수칙 무시, 기량 부족, 방심

    • 불안전한 상태: 부적당한 배치, 안전 장치 결함, 보호구 미비 등

  • 보호구 착용

    • 방진 마스크는 먼지가 많이 발생하는 장소에서 착용합니다.

    • 장갑 착용이 위험한 작업: 해머 작업, 연삭 작업, 드릴 작업, 정밀 기계 작업 등 (회전체에 말려들거나 감전 위험 증가)

  • 화재 예방 조치

    • 유류 취급 장소에는 물이 아닌 B급 소화기나 방화사를 준비해야 합니다.


5.3 와이어로프 줄걸이 작업 및 수신호

  • 줄걸이 작업자 고려 사항

    • 짐의 중량, 짐의 중심, 짐을 매는 방법

  • 복장 규정

    • 넥타이 착용은 회전 부분에 끌려들어갈 위험이 있어 금지입니다.



6. 기계 요소 및 기타 사항

  • 키(Key)

    • 축에 풀리, 기어 등을 고정시키거나 회전력을 전달할 때 사용합니다.

  • 감속기 오일 교환 주기

    • 일반적으로 2,000시간 사용 후 교환하는 것이 좋습니다.

  • 방폭 구조 전기 설비 구비 조건

    • 시건장치, 접지, 퓨즈 사용







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