어제 5차선 대로를 2차선으로 차를 몰면서 3차선의 승용차를 보니까
운전석 싸이드미러의 한부분에서 볼펜머리만한 붉은색 조명(led겠지요)이 보였습니다.
어 뭐지??
속도를 줄여 3차선의 승용차가 멀리 앞으로 나가게 하니까 꺼지고요.
속도를 높여서 다가가니 다시 붉은불빛이 들어오는 군요.
아주 좋은 측면 감시장치 더군요.
타이어의 공기압을 가끔 신경쓸때가 있는데 타이어에 써있는 공기압이 40psi 정도입니다.
40psi 가 어는정도인지 몰랐지요. 손으로 막을수 없어서 2배인지 10배인지.....
책을 읽다가 문득 psi의 문구를 떠올렸습니다. p는 파운드, s는 스퀘어, i는 인치가 아닐까?
물기둥 10미터가 1기압이고, 공기와 액체(공기와 물)의 부피차이가 약 1000배니 계산이 될듯합니다.
물기둥10미터를 공기기둥10km로 치면 1제곱인치당 물의 무게는 2.54cm X 2.54cm X 100cm X 10m = 6451gram = 6.451kg=14.2파운드
그러니까 1기압은 14psi.
40psi는 대기압보다 3배조금 안되네요.
타이어에 별로 공기가 없네요.
방금 아래층의 도시가스 배관을 보니까 예전에는 얼마얼마 psi 로 쓰연진것 같았는데 230mmAG(q정정)라고 적혀있습니다.
대기압보다 수은주가 23cm 높게 압력을 유지하는 거겟지요. 98cm (착오정정 76 )가 1기압이니까.
지난주에 20년된 녹슨 도시가스 히터를 분해했었습니다.
점화시켜주는 부분과 가스벨브를 자동으로 차단하는 부분이 흥미로왔습니다. 이미 20년 기술이지만 원리는 지난주에 알았습니다.
점화는 압전효과로 합니다. 특별한 광석(크리스탈)은 좌우와 상하의 분자배열이 달라서 한쪽으로 힘을 받으면 다른 쪽으로
전기를 발생합니다. 그 역도 되고요. 이미 35년전 제가 배운 교과서에 있는 내용입니다. 전자저울은 아주 많이 사용하는 예입니다.
한쪽으로 눌리면 거기에 비례해서 전기가 나오니까 무게를 잴수있지요, 담배필터의 반만한 크기의 크리스탈에 쇳조각을
세게 가격(스프링으로 눌렀다 땜)하니 전기가 번쩍합니다. 5mm의 거리로 전기가 통하니까 5000v 이상의 고전압이 나오는겁니다.
스프링대신 손가락으로도 세게 치니까(엄지와 중지) 번쩍거리고요
가스불이 있을때는 열린 벨브를 유지시켜주고 가스 불이 꺼지면 가스 누출을 자동으로 차단하는 장치도
35년전 책에있는 내용이 적용되더군요 특별한 두개의 금속을 붙여놓고 열을 가하면(두개의 금속선을 묶어놓으려니
떨어져 있는 두곳이 필요하고 두곳간의 온도차로 전기가 발생되는 원리입니다. 심해와 해수표면의 온도차이로 전기를
만드는 방법을 구상하는 것을 보았습니다(상용화는 못 들었습니다). 온도가 수백도 차이가 나도 아주 작은 전압이
나오는 것으로 알고있기에(1도의 온도차이가 수십uV 밖에 못 발생시킵니다) 무슨수로 가스를 막고 열수있는 전기벨브의
동력으로 쓸수 있을까 생각도 안 했었지요. 300~500도 정도의 온도차이를 수십mV 발생시키고 이 전기 힘으로 작은 벨브를
열고 닫는 것입니다. 전류가 수십 A 흐를것 같습니다. 분해한 것으로 실험해 보고 싶은데 수십A를 흘리게할 수십mV를
만들기가 영 생각이 안납니다..... 가스불센서에 연결된 금속구리선의 굵기가 1~2mm 인것을 보니 전류를 많이 만들수 있나 봅니다.
제가 1-2년전에 아주 정밀한 1;120 웜기어를 구했는데 용도는 작은 정밀 피기백 뭉치를 만들려고 했습니다.
지난 정모에서 말했듯이 전동구동 가대가 툭툭치듯이 움직이지 않기 위해서는 1초에 여러번 충격을 가하여
가대를 조금씩 돌려줘여 합니다. 선풍기 모터가 툭툭 거리지 않고 스무스하게 도는 이유는 교류모터를 사용하기
때문인데 적도의나 가대를 돌리는 모터는 언제나 같은 속도로 돌아야 하기때문에(선풍기는 천조각이 감기면 속도가 줄지요)
스텝모터를 쓰며 자동정속도조절장치가 있는 직류모터를 씁니다.
하루 24시간은 86400초 입니다. 1초에 한번 툭툭 거리며 하루에 한바퀴를 도는 장비를 만든다면 86400번의 감속장치
(툭툭거리며 1바퀴를 돈다면,,,)가 필요한거지요. 유사(시계용 진동 스프링)가 있는 손목시계라면 유사부터 시침까지는
43200번의 감속기어(비)가 작동하는 겁니다.
1초(시간)동안에 360도로 표현되는 하늘에서는 도분초의 초로 따지면 15초라는 거리(각거리)를 이동합니다.
1초에 1번씩 똑딱거리며 하루에 한바퀴를 도는 적도의를 만들었어도 하늘을 가리키는 곳을 보면 15초의 각도로
널뛰기하며 이동하는것이 됩니다. 아주 예전에 남산 식물원앞에서 지름 50( 오타정정 50->5)미터로 추산(어릴적 기억 어마어마 하게 큰 시계, 비스듬한 잔디밭에 있었습니다)되는 큰 시계의 초침이 날라다닌다는 느낌으로 움지였던것이 기억납니다.
예전 적도의(저의 겐코 베타 프라즈마 포함, gp 도)의 전동구동 초기버전(최대속도가 4배,8배,16배)의 1초동안의 툭툭거리는
값을 제가 몇년전에 적어놓은 것이 있어서 기억납니다. 20pps(펄스퍼세칸드) 이죠. 1초에 20번 툭툭치며 도는 겁니다.
1초에 15초각을 도는 것이 항성시(태양시)수준이니 20번 툭툭거리면서 도니까 1초각 이내로 하늘을 따라가는 것이 되는거지요.
그것을 손으로 돌렸던것을 생각하니.....(겨울-청태산-필름-삼성미놀타-빅센가이드스코프)
위에있는 1:120 웜기어에 마이크로 스텝을 걸면 얼떨까를 지지난주에 언듯 생각했었습니다. 말이 되는 거겁니다.
100스텝모터에 256스텝을 걸면 120 x 100 / 4 x 256 = 768,000 이것은 768,000/86400 = 8.88 pps가 되는거지요.
들뜬기분이었는데 마이크로 스텝의 정확도가 신뢰가 가지 않았습니다...
기계적인 각도분할이있는 스텝모터와는 달리 마이크로스텝의 각도는 각각의 코일에 상대적인 전류량으로
위치를 잡는 구조여서 진동을 잡을수는 있지만 각각의 단계가 정확히 256등분을 할수는 없을것 같았습니다.
규격서를 찾아보지 않고서도 알수 있는 겁니다,..
아까는 이런 생각의 연장선에서 기어를 이용한 항성시구동 장비가 얼마나 각도변화를 정확히 구현할까
의문이 들었습니다.
이런 의문입니다.
1.스텝모터는 정확히 같은 주기동안 같은 각도를 돌립니다.
2.스텝모터의 축에 붙어있는 웜기어, 또는 스텝모터의 축에 붙어있는 평기어에 물린 평기어의 축은
같은 각도를 돌릴까?
물론 한바퀴나 반바퀴를 돌릴때는 같은 각도를 돌리지요(그것도 아주 정확하게)
하지만 1/3바퀴를 돌린다면 평기어에서도 정확히 같은 각도를 돌릴까요?
혹시 주기오차도 이런 요인이 있지 않을까요?
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30일 19시51분 추가
오늘 웜부분과 감속비가있는 평기어에서 생각을 해보았습니다.
주기오차는 적도의에서의 최종 기어부분을 이야기 합니다.
웜 이빨이 360개 라면 주기오차는 1도각에서만 측정하고 나머지는 같다고합니다.
웜 구조가 계속 물리면서 갈리는것(아주 치밀하게 결합)이라서 이빨하난 주기의 흐름이 다른 이빨에서도
같다고 보는 거지요(실제로 같은 주기로 나오니까요)
웜에는 돌리는 부분과 도는 부분이 있지요. 두부분 모두 정확한 명칭이 있는데 제가 헷갈려서 이름에 혼돈을
일으키는지도 모르지만 원리로 따지면, 돌리는 축(모터에 가까운 축)과 돌아가는 축(적도의축)으로 구분하면
돌리는 축이나 돌아가는 축이나 오랬동안 맞물려서 돌아간다면 정확히 맞아떨어 질겁니다.
가동하는 측면에서도 돌리는 축의 균일도나 돌아가는 축의 균일도나 충분히 균일하게 가공을 할것이고요.
웜부분에서는 딱딱맞는데 그래도 주기오차가 있다는 이야기는 돌리는 축에 물려있는 일반 평기어가 돌리는
균일도(즉 일정한 각속도)가 틀리다는 이야기가 됩니다. 제가 생각하는 부분이 이것이고요. 즉 기어비가 다른 평기어의
연결부분에서는 각속도의 비율이 일정하지 않다고 생각되는 거지요.
기어비가 1:1인 평기어에서는 오차가 발생될지 안될지는 책을 봐야 되겠고, 기어비가 다른 경우는 기어부분의
접선부분의 길이와 각도가 서로 차이가 있기때문에 오차가 당연히 발생될것 같습니다.
지금까지의 결론은 주기오차의 원인은 웜에 붙어있는 평기어에서 발생되는것 같습니다...
이제부터는 책을 찾아봐야지요.
아래 리플의 4는 스텝모터는 보통 4개의 상태를 하나로 묶어서 표현합니다. 스텝모터의 규격서에 100스텝(한바퀴에
100개의 스텝이 있고, 1스텝당 3.6도 되지요)이라면 이 모터를 돌리려면 외부에 연결된 4개의 선(4선또는 5선.6선인데
바이폴라나 유니폴러 스텝모터에서는 4선이 실제적인 상태를 결정합니다. 나머지는 전원등등)이 한번씩 신호를 주면
총 4번의 스텝이 필요하다는 겁니다. 4개의 선이 한번씩 신호를 주고 이 묶음 신호가 25번 연속이면 모터는 한바퀴돌게 됩니다.
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5월1일 0시40분 추가
아직 책은 안 봤는데 앞의 주기오차 부분을 하나씩 뜯어보면 이렇습니다.
a와 b 가 웜이라면, a의 홈 숫자만큼이 주기오차의 주기를 결정합니다. a의 홈의 숫자가 144개이면,
24시간 / 144 = 1/6 시간 = 10분. 즉 10분을 주기로 늘어졌다 줄어졌다하는 주기오차가 나타나며
나쁜장비는 늘고 줄고하는 폭이 크고, 좋은 장비는 폭이 작은 것이죠.
a에 있는 144개 홈의 간격이 서로 다르다면 144개 모두를 이야기 해야하는데 10분만을 골라서
언급하니까 144개의 간격은 같다고 보는 것인지 또는 맞물려 돌아가니 저절로 144개의 간격이 맞아지는 것일겁니다.
만약 모두 같은 144의 a 가 모두 조금씩 틀어져 있다고 한다면 주기오차를 발생시킬 겁니다(즉 한주기 안에서 a의 가공이 타원등이 된다면)
하지만 b와 계속 힘을 받으며 물려있으면 돌게되니 a는 시간이 지나면서 원으로 될거니까 후보에서 제외됩니다.
b의 가공이 균일하지 않다면 마찬가지로 주기오차의 후보가 되지만 위의경우와 마찬가지로 a와 힘을 받으며 물려있으니 시간이
지날수록 균일해지겠지요.'
만약 c의 평기어의 피치가 균일하지 않다면 주기오차의 가장크며 오래동안 유지되는 원인이라 생각듭니다.
이경우 제가 제일 앞쪽에서 언급한 '기어비로 인한 평기어의 길이와 각도 또 접선 등등'은 주기오차 내에서의 작은 진동(기어비와 c의 이빨수 )이니
제가 잘못 생각한 거고요.
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5월1일 22시30분 추가
1,c의 평기어가 b축에 박혀있으니까 c가 균일하게 가공이 되었고 해도 만약 c의 평기어가 b축에 박힐때 약간의 유격(즉 헐겁다면)에서 조여진다면
b와 c가 완전한 동심을 이루지 않을것이고 이러면 b와 c는 서로 차이가 나는 각속도를 가질것이고 이는 주기오차의 결정적인 요인이 될것 같네요.
2,c의 홈들 간의 균일한 가공에서 문제가 있다면 역시 주기오차요인이 될거고요. 이 평기어를 만들때에 회전하는 툴로 만들었다면 균일하게 만들었을것이고,
찍어서 만들었다면 아마도 요인이 클것같구요.
1과 2의 원인중에 아마도 1이 큰 원인일듯.... 또한 평기어의 중앙의 편심(중앙가공 미숙및 헐거운 윤격으로 인한 편심)이 제일 큰 원인 같습니다...
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5월1일 22시55분 추가
c 가 지름 30mm 이고 b와 결합되는 홈의 유격이 0.1mm와 0.05mm 두경우일때에 144웜에서의 주기오차를 계산해 보겠습니다.ㅋㅋㅋ
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5월1일 23시51분 추가
말 됩니다.
0.05mm 편심일때 10초각으로 계산 되네요. ㅎㅎㅎ
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5월2일 21시40분 추가
주기오차와 관련된 요인을 하나씩 검토해보죠.
1. 주기오차를 측정하려면 적도의 위의 망원경을 적경 0 도 부근의 별을 향해야 합니다.
그래야 제일 많이 변동되니까요.
2. 웜휠(적도의의 메인 회전축-하루에 한번 회전)이 편심되어도 고려사항이 아닙니다.(편심되어 잇으면 안되지요)
어짜피 웜휠의 이빨 하나 주기동안 빨라 졌다 느려졌다 하는 정도를 나타내는 것이기 때문입니다.
이빨하나의 주기로 모든 이빨이 같다고 보는 겁니다.
3. 웜휠과 웜(예 ;윔이 144번 돌면 웜휠이1번 돕니다) 이 정확히 직각으로 배치되어야 하지만 약간 틀어져도
주기오차는 영향을 주지 않을 겁니다. 같은 면은 일정한 각속도로 밀면 웜휠도 일정한 각속도로 돌테니까요
4. 웜의 축이 편심되면 안됩니다. 이경우는 앞의 그림의 c의 편심과 같은(비슷한., c는 평기어이고, b는 비틀려진 기어니까)
효과를 낼겁니다.
5. c와 물리는 평기어가 기어비가 1:1 이라면 그 기어(d라고 하면)가 편심되어 있다면 역시 같은 효과를 만들어 내므로
주기오차에 직접적인 영향이 있는것이고, 만약 기어비가 1보다 크다면(보통 1이던지 1보다 크지요, 어짜피 통틀어서 감속을
해야 하기때문에) 주기오차에 영향을 주지 않을 겁니다. 기어비가 2라면 주기오차의 주기가 반으로 나누어지므로 주기오차가
당연히 줄어듭니다.
처음부터 웜휠과 웜의 결합부분의 정밀도가 떨어지면(어느 한쪽이라도 틀어지면 전체적으로 보면 틀어지는 것이니까)주기오차가
많이 생기겠지만 처음부터 웜휠에서 문제가 있었다면(144개 모두가 균일하지 않다면)주기오차의 주기는 들쓱 날쑥 할것이니
주기오차를 언급할 필요도 없을 것이고,
처음부터 웜에서 문제가 있다면(1바퀴 회전하는 동안 회전각과 진행거리가 직선적이 않다면) 이는 주기오차의 제일큰 요인일텐데
오랬동안 웜휠과 물리면서 돌아가면서 점점 균일하게 마모(모난돌이 정맞는다)되서 주기오차가 해소될거라고 봅니다.
그래서 제 생각은 c의 편심과 d가 1;1평기어 라면 d의 편심이 주기오차의 주원인이 아닐까.
