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게이트 랙은 우리가 제조하는 제품 중 가장 단순해 보이는 제품이다. 이는 톱니가 있는 막대기로, 구멍이 뚫려 있다. 그러나 이 랙은 힘 시험을 통과해야 하는 기계 내부에 설치되며, 해당 시험을 규정하는 표준에서는 랙을 명시적으로 위험 요소로 지정한다.
슬라이딩 게이트에 대한 EN 12453 시험 가이드라인에 따르면:
바퀴 부위, 톱니 랙 주변, 그리고 모터 측 고정 포스트를 게이트가 통과할 때 발생하는 끼임 위험이 있다.
따라서 랙은 단순한 구동 부품이 아니다. 이는 공식적으로 지정된 끼임 위험 요소이며, 이 점이 당신이 사양을 정할 때 고려해야 할 사항을 결정한다.
우리가 생산하는 모든 슬라이딩 게이트 랙과 우리가 측정한 경쟁사 제품 모두 모듈 4이다. 주거용 및 경량 상업용 게이트 시장에는 실질적인 M3 또는 M6 수요가 없다.
이 점은 편리하다. 즉, 랙 선택은 톱니 크기가 아니라 재료, 중심 구조 및 장착 방식에 따라 달라진다.
용접 강철 랙. 단단한 강철로 제작된 랙으로, 이빨 부분은 절단 또는 압연 방식으로 가공되며 게이트 프레임에 용접된다. 가장 강력한 옵션으로, 미터당 비용도 가장 저렴하며 중공업용 게이트의 기본 사양이다. 별도 도장 처리를 하지 않으면 부식 방지 기능이 없으며, 용접 방식이라 설치 후 재위치 조정이 어렵다.
아연 도금 강철 랙. 동일한 강철 코어에 아연 코팅을 적용하고, 용접 대신 볼트로 고정한다. 설치 시 맞물림 정도를 조정할 수 있도록 슬롯형 구멍이 가공되어 있다. 상업용 게이트에서 가장 널리 사용되는 표준 제품이다.
나일론 랙에 강철 코어가 내장된 구조. 폴리아미드 소재의 이빨이 강화 강철 바 위에 성형된 구조로, 작동 소음이 작고 부식에 완전히 강하며 취급 시 무게도 가볍다. 주류 제품의 공식 자료에 따르면, 나일론 소재는 30% 유리섬유가 혼합된 PA6이며, 인장 하중은 전적으로 강철 코어가 담당한다.
나일론과 강철 중 어떤 것을 선택할지는 일반적으로 소음 문제로 논의되지만, 실질적으로는 하중 용량이 핵심 기준이며 소음 감소는 부가적인 이점일 뿐이다.
공개된 게이트 중량 등급에 따르면, 나일론 랙은 주거용 및 경상업용 범주에 속하고, 강철 랙은 그보다 상위 범주에 속한다. 나일론 랙 내부의 강철 코어는 바의 늘어남을 막아주지만, 절단된 강철 이빨만큼 이빨의 강도를 높이지는 않는다.
실무 지침:
| 게이트 중량 | 현명한 랙 선택 |
| 약 500kg까지 | 강철 코어가 포함된 나일론 또는 아연 도금 강철 |
| 500kg에서 1000kg까지 | 아연 도금 강판 |
| 1000kg 초과 | 용접식 또는 볼트 결합식 강철, 단면이 더 두꺼움 |
밴드가 아닌 랙 데이터시트에 명시된 정확한 수치를 참조하라. 제조사가 자사 제품을 자체 평가하며, 등급 기준이 서로 다를 수 있다.
나일론을 열화시키는 두 가지 요인이 있는데, 강철에는 영향을 미치지 않는다. 자외선 노출 야외에서 장기간 사용하는 경우와 온도 기후 조건, 특히 혹한이 심하거나 여름철 기온이 지속적으로 높은 지역에 설치할 경우, 정격 온도 범위를 확인하세요.
슬라이딩 게이트에서 랙과 피니언 사이 권장 간격은 1~2mm입니다.
그림 1. 동력식 게이트가 충족해야 하는 EN 12453 힘 및 시간 한계 범위.
이 간격은 설치 시 슬롯형 마운팅 홀을 통해 설정합니다. 너무 좁으면 모터가 랙에 저항하며 더 많은 전류를 소비하고, 양쪽 부품의 마모가 가속화됩니다. 너무 넓으면 하중 작용 시 피니언이 미끄러지며, 이는 게이트가 반개방 상태로 멈추는 고장 원인이 됩니다.
이 간격은 게이트 전체 이동 거리 내내 유지되어야 하므로, 랙 구간들이 서로 정렬되어야 하며, 게이트는 바퀴 위에서 수평으로 움직여야 합니다. 한쪽 끝이 처진 게이트는 모터 근처에서 간격을 아무리 정밀하게 설정하더라도 그 처진 쪽에서 걸림 현상이 발생합니다.
게이트 설치 업체들이 실수하기 쉬운 부분인데, 이 기준치는 구체적이며 실제 테스트를 통해 검증됩니다.
EN 12453은 힘과 시간 범위를 규정한다. 시험 지점에서 측정된 힘은 다음 감쇠 곡선을 따라야 한다.
| 상징 | 의미 | 제한 |
| F_d | T_d 동안 최대 동적 힘 | 400m |
| T_d | 힘의 크기가 150 N을 초과할 수 있는 시간 | 최대 750 ms |
| F_s | T_d 이후 최대 정적 힘 | 150 N |
| T_t | 힘의 크기가 25 N을 초과할 수 있는 시간 | 최대 5.0초 |
| 잔여물 | T_t 이후 힘 | 25 N |
표준 문서의 자체 요약 문장:
동적 힘은 T_d 이후 400 N을 초과해서는 안 되며, 정적 힘은 T_d 이후 150 N을 초과해서는 안 되고, 총 시간 T_t 이후에는 25 N을 초과해서는 안 된다.
400 N 대비 1400 N 혼란. 두 숫자 모두 실제 값이며 서로 다른 사례를 설명한다. 400 N은 압축 시 제한 값이고, 장벽 바(barrier boom)와 같은 수직 이동 시에도 적용된다. 1400 N은 허용되는 최대 충격력 수평 이동 중 최초 접촉 시점에서 측정되며, 곡선에 의해 힘이 750밀리초 이내에 150뉴턴 이하로, 5초 이내에 25뉴턴 이하로 감소하기 때문에만 합법적이다.
따라서 슬라이딩 게이트는 최초 접촉 시점에서 일시적으로 높은 충격 값을 기록할 수 있으나, 정해진 시간 내에 감쇠되지 않으면 불합격이다.
측정 위치 (EN 12445, 시험 방법 표준에 따름):
· 세 가지 높이: 지면에서 50밀리미터 위, 게이트 높이의 절반, 게이트 상단에서 300밀리미터 또는 지면에서 2200밀리미터 중 더 높은 값
· 간격 폭 50밀리미터, 500밀리미터, 1500밀리미터 또는 최대 간격 폭에서
· 압착 구역에서는 간격 폭 50밀리미터, 300밀리미터, 500밀리미터에서
· 모든 측정은 세 차례 반복하여 평균을 산출하며, 모든 측정값을 기록함
수동 작동 각기 고유한 한계를 가진다: 장벽은 사적 공간에서는 손으로 열 때 150뉴턴을 초과하지 않아야 하며, 산업용 또는 상업용 공간에서는 260뉴턴을 초과하지 않아야 한다.
미국의 규정은 다름. UL 325은 게이트 작동 장치를 분류함.
· 1급 — 주거용, 단독 주택
· 클래스 II — 상업용, 일반 시민 출입 허용
· 3급 — 산업용, 제한된 출입, 일반 시민 출입 불가
· 4급 — 제한된 출입, 경비원 관리
2016년 개정판에서 외부 갇힘 방지 기능을 의무화함 내부 힘 감지에만 의존하는 작동 방식은 더 이상 규정을 충족하지 않으며, 별도의 보호 수단으로서 포토 아이 또는 엣지 센서가 필요합니다. ASTM F2200은 이와 함께 적용되는 게이트 구조 요건을 다룹니다.
두 시장 모두에 게이트 하드웨어를 수출하는 경우, 이는 실제로 서로 다른 규격 준수 경로이며, 한 시장을 위해 설계된 제품이 자동으로 다른 시장의 요구사항도 충족하지는 않습니다.
맞물림 상태가 불량한 랙은 모터가 가해야 하는 힘을 증가시키며, 힘 측정 시험 실패 사례는 대개 컨트롤러 설정보다는 기계적 저항에서 비롯됩니다.
다음 세 가지 구체적인 원인:
1. 과도한 백래시 는 각 톱니에서 충격 하중을 유발합니다. 모터는 변동 부하를 받게 되고, 컨트롤러의 힘 감지 정확도가 떨어집니다.
2. 랙 구간의 정렬 오류 는 국부적으로 조임 현상을 초래합니다. 게이트는 대부분의 이동 구간에서는 자유롭게 움직이다가 특정 지점에서 갑자기 고착되며, 바로 그 고착 지점에서 힘 측정 시험이 실패합니다.
3. 마모된 나일론 톱니 구동 쪽에서 점진적으로 드래그를 증가시킵니다. 시운전 시 통과한 게이트가 컨트롤러를 변경하지 않았음에도 2년 후에 실패할 수 있습니다.
힘 테스트 실패 원인을 찾고 있다면, 컨트롤러 조정 전에 전체 이동 거리에서 전류 소비량을 측정하세요. 특정 위치에서 발생하는 전류 급증은 기계적 문제입니다.
나일론 랙이 900kg 게이트에 충분히 강합니까?
보통 연속 상업용 사용에는 부적합합니다. 해당 제품의 정격을 확인하시기 바랍니다. 그러나 그 무게에서는 아연도금 강철이 더 안전한 사양입니다.
왜 나일론 랙이 한쪽 끝에서 더 빨리 마모됩니까?
거의 항상 게이트가 수평을 이루지 않거나 랙이 이동 방향과 평행하지 않기 때문입니다. 피니언이 치면의 특정 부분에만 하중을 가합니다. 랙 교체 전에 게이트 휠과 랙 정렬 상태를 점검하세요.
한 개의 게이트에 강철 랙과 나일론 랙을 혼용할 수 있습니까?
기계적으로는 맞물림이 가능하지만, 두 재료의 마모 속도가 달라서 접합부에 계단 현상이 발생합니다. 권장하지 않습니다.
1~2mm 간격 규정이 나일론 랙에도 적용됩니까?
네. 간격 요구 사항은 재료가 아니라 톱니 형상에서 비롯됩니다.
랙 장착 볼트에 어떤 토크를 사용해야 하나요?
랙 제조사에서 제시한 토크 값을 따르십시오. 나일론 랙을 과도하게 조이면 고정 부위 주변의 폴리아마이드가 눌려서 랙이 이동할 수 있습니다. 이는 일반적인 설치 오류입니다.
소음이 적은 랙을 사용하면 힘 시험을 통과하는 데 도움이 되나요?
아니요. 소음과 힘은 서로 관련 없는 측정 항목입니다. 나일론 랙이 조용히 작동하더라도 게이트가 이동 범위 내 어딘가에서 걸린다면 힘 시험에 실패할 수 있습니다.
톈진 하오롱성예 전기 설비 유한공사(Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd.)는 용접 강철, 아연 도금 강철, 그리고 강철 코어가 포함된 나일론 소재의 모듈 4 슬라이딩 게이트 랙과 매칭되는 피니언을 생산합니다. 게이트 중량, 작동 주기, 그리고 EN 13241 또는 UL 325 인증 여부를 알려주시면, 단순히 가장 저렴한 바(bar)만 제시하는 것이 아니라, 적절한 구조를 추천해 드립니다.
