도르래

최근 편집일시 :

분류


기계공학
Mechanical Engineering
[ 펼치기 · 접기 ]
기반 학문
물리학{고전역학(동역학 · 정역학(고체역학 · 재료역학) · 진동학 · 음향학 · 유체역학) ·열역학} · 화학{물리화학(열화학) · 분자화학(무기화학)} · 기구학 · 수학{해석학(미적분학 · 수치해석 · 미분방정식 · 확률론) · 대수학(선형대수학) · 이산수학 · 통계학}
공식 및 법칙
뉴턴의 운동법칙 · 토크 · 마찰력 · 응력(전단응력 · 푸아송 비 · /응용) · 관성 모멘트 · 나비에-스토크스 방정식 · 이상 기체 법칙 · 차원분석(버킹엄의 파이 정리)
기계공학 관련 정보
주요 개념
재료(강성 · 인성 · 연성 · 취성 · 탄성 · 경도 · 강도) · 백래시 · 피로(피로 파괴) · 페일 세이프(데드맨 스위치) · 이격(공차 · 기하공차) · 유격 · 자유도 · 방열 · 오버홀 · 열효율 · 임계열유속 · 수치해석(유한요소해석 · 전산유체역학 · 전산응용해석)
기계
공작기계 · 건설기계 · 농기계 · 수송기계(자동차 · 철도차량 · 항공기 · 선박) · 광학기기(영사기 · 카메라) · 로봇 · 시계
기계설계·기계제도
척도 · 표현 방식(입면도 · 단면도 · 투상도 · 전개도) ·도면(부품도 · 제작도 · 조립도) · 제도용구(제도판 · 샤프 · · 삼각자 · 컴퍼스 · 디바이더 · 템플릿) · CAD
기계요소
하우징 · 결합요소(나사 · 리벳 · · · ) · 동력 전달 요소(베어링 · 기어 · 톱니바퀴 · 체인 · 벨트 · 도르래 · LM · 가이드 · 볼스크류 · · 슬리브 · 커플링 · · 크랭크 · 클러치 · 터빈 · 탈진기 · 플라이휠) · 관용 요소(파이프 · 실린더 · 피스톤 · 피팅 · 매니폴드 · 밸브 · 노즐 · 디퓨저) · 제어 요소(브레이크 · 스프링) · 태엽 · 빗면
기계공작법
공작기계(선반(범용선반) · 밀링 머신(범용밀링) · CNC(터닝센터 · 머시닝 센터 · 3D 프린터 · 가공준비기능 · CAM)) · 가공(이송 · 황삭가공 · 정삭가공 · 드릴링 · 보링 · 밀링 · 워터젯 가공 · 레이저 가공 · 플라즈마 가공 · 초음파 가공 · 방전가공 ) · 공구(바이트 · 페이스 커터 · 엔드밀 · 드릴 · 인서트 · 그라인더 · 절삭유) · 금형(프레스 금형) · 판금
기관
외연기관(증기기관 · 스털링 기관) · 내연기관(왕복엔진(2행정 기관 · 4행정 기관) · 과급기 · 가스터빈 · 제트 엔진) · 유체기관(풍차 · 수차) · 전동기 · 히트펌프
기계공학 교육 · 연구
관련 분야
항공우주공학 · 로봇공학 · 메카트로닉스 · 제어공학 · 원자력공학 · 나노과학
학과
기계공학과 · 항공우주공학과 · 조선해양공학과 · 자동차공학과 · 금형공학과 · 제어계측공학과 · 기전공학과 · 원자력공학과 · 산업공학과
과목
공업수학 · 일반물리학 · 4대역학(동역학 · 정역학 · 고체역학 · 유체역학 · 열전달) · 수치해석 · 프로그래밍 · 캡스톤 디자인
관련 기관
국가과학기술연구회(과학기술분야 정부출연연구기관)
자격증
기계 관련 자격증 · 항공기 관련 자격증
}}} ||

파일:attachment/1372149022l0.jpg

1. 개요
2. 원리
3. 종류
4. 대중매체에서의 도르래


  • 영어: pulley, sheave
  • 일본어: 滑車(かっしゃ)


1. 개요[편집]


바퀴에 끈이나 체인 등을 이용해 힘의 방향을 바꾸거나 힘의 크기를 줄이는 장치로, 지렛대, 쐐기 등과 함께 힘의 전달기구로 쓰이는 도구다. 활차(滑車)라고도 한다.

주로 고정도르래와 움직도르래로 나뉘며, 둘의 힘을 혼합한 복합 도르래도 있다. 각각의 도르래 모두 지렛대와 마찬가지로 물체를 움직이는데 필요한 전체 일의 크기는 변하지 않는다. 필요한 힘이 적어지는 대신 이동하는데 필요한 거리가 늘어나기 때문이다.


2. 원리[편집]


1. 회전하는 바퀴 위의 한 지점의 운동방향은 바퀴의 접선 방향이므로, 도르래 바퀴 위에 로프를 걸치면 힘의 방향을 바꿀 수 있다.
2. 한 물체가 여러개의 로프로 지탱되고 있으면 로프 하나가 지탱하는 무게는 물체 전체 무게를 로프 갯수로 나눈 것과 같다.
3. 이것이 가능한 이유는 물체의 일(W;work)의 총량은 힘(F;Force) 곱하기 변위(S;Displacement)와 같기 때문이다.
즉 같은 일을 적은 힘으로 할 수 있도록 하기 위해 줄과 바퀴를 통해 일을 하는 시간을 늘리는 것이다.

W=FS로 일의 크기를 구할 수 있다. 영어 약자의 뜻은 3번 참고.


3. 종류[편집]


밑의 설명은 토크를 고려하지 않은 설명이다.

  • 고정형
회전축을 고정시킨 도르래. 힘의 방향을 바꿀 수 있는 도르래이다. 도르래의 회전축은 고정되어 있고 걸친 줄의 한쪽을 당겨서 다른 쪽의 물체를 끌어당기거나 들어 올리는 역할을 한다. 힘의 방향을 바꿀 수 있지만, 하중과 같은 크기의 힘이 필요하다. 100N의 물체를 들어 올리려면 힘 100N이 필요하다. 이런 구조를 채택한 대표적인 물건으로는 대형 깃대[1]엘리베이터[2]가 있으며 힘의 이득을 얻을 수 없어 주로 가벼운 물체를 들어올릴 때만 사용하고, 무거운 물체를 들어올릴 때는 움직도르래와 함께 사용한다. 그래도 힘을 중력 방향으로 당길 수 있다는 점 덕에 같은 크기의 힘이어도 일 자체는 좀 수월하다.

  • 움직형
회전축이 고정되지 않고 이동하는 도르래. 도르래에 걸친 줄의 한쪽을 고정하고 도르래에 움직이려는 물체를 걸어 도르래와 함께 당긴다. 힘의 방향을 바꾸지는 못하지만 절반의 힘으로 하중을 지탱할 수 있다. 기중기, 엘리베이터[3]등에 많이 쓰이는데, 주로 고정도르래와 같이 쓰인다. 힘의 이득을 얻을 수는 있지만, 물체가 이동하는 거리는 끌어당긴 줄의 길이의 절반밖에 되지 않는다. 대신 무게 100N의 물체를 들어올릴 때, 하나의 움직도르래를 사용하면 50N의 힘만 있어도 된다.[4] 넓게 보면 오프로더의 윈치도 움직도르래에 해당된다.

  • 복합형 및 조합형
고정도르래와 움직도르래를 조합한 도르래. 이 경우에는 힘 효과의 확대율은 움직도르래의 수에 비례한다(2의 배수로). 사용 사례는 대부분 위의 움직도르래 문단에 있다. 움직도르래는 실생활에선 단독으로 쓰기가 어렵기 때문에 열에 아홉은 고정도르래와 조합된다. 한국사 속에서 이런 것을 사용한 대표적인 물건이 바로 거중기다.

  • 차동형
지름이 다소 다른 고정도르래 A, B를 같은 축 위에 놓고 줄을 도르래 A에서 움직도르래 C에걸고 다시 다른 고정도르래 B에 건 도르래.

이 외에도 평벨트 풀리, V-belt pulley가 있다.


4. 대중매체에서의 도르래[편집]


  • 퍼즐보블 시리즈 중 4번째 작품인 퍼즐보블 4에 도르래가 등장한다. 중심에 붙은 구슬에 따라 도르래가 움직인다.
  • 령리한 너구리 중 68부 힘장수에서 너구리가 기중기의 원리인 도르래를 활용하여 힘장수들과 함께 바위를 쉽게 들어올려 껑충이의 집을 구한다.


파일:크리에이티브 커먼즈 라이선스__CC.png 이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-11-23 14:36:51에 나무위키 도르래 문서에서 가져왔습니다.

[1] 깃발을 달기 위한 기둥 [2] 도르래가 걸린 줄의 한쪽 끝에는 케이지를, 다른 한쪽에는 빈 케이지보다 약간 무거운 무게추를 매단 구조.[3] 기계실 없는 엘리베이터나 고속 엘리베이터 등. 중저속의 경우는 고정도르래만 쓰기도 한다.[4] 물론 어디까지나 이론상으로 그렇다는 것이다. 실제로는 짐을 고정하는 움직 도르래의 중량과 마찰력이 반영되어야 하기 때문에 실제로 드는 힘은 그보다 좀 크다.