이 기사에서는 캠 팔로워 메커니즘이 무엇이며 어떻게 작동하는지 설명합니다. 또한 다양한 유형의 캠 팔로워 메커니즘과 이러한 유형의 메커니즘의 장점과 단점이 제시됩니다.
캠 팔로어 메커니즘이란 무엇입니까?
캠 팔로워 메커니즘은 원운동이 직선 운동으로 변환되는 메커니즘의 일종입니다. 보다 정확하게는 캠 팔로워 메커니즘에서 캠의 원형 운동이 팔로워의 선형 운동으로 변환됩니다.
따라서 캠 팔로워 메커니즘은 두 부분으로 구성됩니다.
- 캠(Cam) : 기하학적 중심이 아닌 축을 중심으로 회전하는 난형 모양의 솔리드입니다.
- 팔로워(또는 필러) : 캠과 접촉하여 진동 선형 운동을 수행하는 솔리드입니다.
캠 팔로워 메커니즘의 작동
이제 캠-종동체 시스템의 정의를 알았으므로 이러한 유형의 메커니즘이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.
캠 팔로워 메커니즘의 작동은 캠의 회전 운동을 팔로워의 직선 운동으로 변환하는 것으로 구성됩니다. 이를 위해 팔로워는 한 방향으로만 움직일 수 있도록 고정됩니다.
이와 같이 캠이 종동체와 접촉하므로 캠이 회전하면 종동체가 캠의 윤곽을 따라 위아래로 움직입니다. 이러한 방식으로 캠의 원형 운동을 종동부에 의해 수행되는 선형 진동 운동으로 변환하는 것이 가능합니다.
따라서 캠 팔로어 메커니즘에서는 세 가지 단계로 구분할 수 있습니다.
- 상승 : 이 단계에서 추종자가 상승합니다.
- 하강 : 이 단계에서 추종자는 하강합니다.
- 정지 : 이 단계 동안 종동체는 동일한 높이를 유지하므로 캠의 둥근 부분과 접촉합니다.
캠플로워의 종류
캠과 팔로워 사이의 접촉에 따라 네 가지 유형의 캠 팔로워 메커니즘이 있습니다.
- 플랫 콘택트 캠 팔로어(Flat Contact Cam Follower) : 팔로어는 캠과 접촉하는 평평한 표면을 가지고 있습니다.
- 롤러 접촉이 있는 캠 종동자 : 종동자는 캠과 접촉하는 롤러로 구성됩니다.
- 원통형 접촉 캠 플로워(Cylindrical Contact Cam Follower) : 캠과 접촉하는 팔로어 부분은 둥근 표면을 가지고 있습니다.
- 쐐기 접촉이 있는 캠-종동체 – 종동체와 캠 사이의 접촉은 종동체의 끝을 통해서만 이루어집니다.
캠 팔로워 기구의 장점과 단점
캠 팔로워 메커니즘의 장점:
- 캠 팔로워 메커니즘은 회전 운동을 왕복 선형 운동으로 변환합니다.
- 캠 추적 메커니즘은 정확합니다.
- 이는 캠과 팔로워만 포함된 몇 가지 구성 요소로 구성되어 있으므로 매우 간단한 메커니즘입니다.
캠 팔로워 메커니즘의 단점:
- 캠 팔로어 메커니즘은 매우 정밀한 제조가 필요합니다. 왜냐하면 원하는 팔로어 움직임을 얻으려면 캠이 적절한 프로파일로 제조되어야 하기 때문입니다.
- 캠 팔로워 메커니즘의 제조 비용이 높습니다.
- 접촉을 통해 움직임을 전달하는 메커니즘이기 때문에 마모가 많이 발생합니다.
- 캠 팔로워 메커니즘은 큰 치수로 작동하기 어렵기 때문에 크기가 제한됩니다.
- 캠 팔로어 메커니즘은 되돌릴 수 없습니다. 즉, 원형 운동에서 선형 운동으로 이동할 수 있지만 그 반대는 불가능합니다.
캠 팔로워 메커니즘의 응용
마지막으로 캠 팔로워 메커니즘의 여러 응용 사례를 살펴보겠습니다.
캠 팔로워 메커니즘은 다양한 산업 분야에 적용됩니다. 예를 들어, 캠 팔로워 메커니즘은 내연 기관, 특히 엔진의 흡기 및 배기 밸브를 열고 닫는 데 사용됩니다.
마찬가지로 캠 팔로워 메커니즘은 일부 장난감에도 사용되어 간단한 움직임을 수행할 수 있습니다. 매우 간단한 메커니즘이기 때문에 장난감에 쉽게 통합하여 더 많은 움직임을 만들 수 있습니다.
마지막으로, 일부 산업적으로 제조된 기계의 메커니즘에는 캠 팔로어 시스템이 통합되어 있습니다. 이는 간단하면서도 정밀한 메커니즘이기 때문입니다.