쇼크 업소버(유압 완충기, hydraulic shock absorber)는 움직이는 부하를 스트로크 구간에서 부드럽게 멈춰 충격과 소음을 흡수하는 부품입니다. 공압 실린더·전동 액추에이터·반송 대차·회전 테이블의 스토퍼 지점에 설치해 기계 수명과 정밀도를 지킵니다. 선정의 핵심은 충돌 1회당 흡수해야 할 에너지와 상당질량을 구해, 모델의 카탈로그 한계를 모두 만족하는 가장 작은 모델을 고르는 것입니다. 이 글에서는 SMC RB 시리즈 기준으로 선정 절차를 예제와 함께 정리합니다.
완충기는 운동에너지 E1=½mv²뿐 아니라, 스트로크 구간을 미는 동안 구동력이 한 일 E2=F·S까지 흡수해야 합니다. 그래서 흡수에너지는 모델의 스트로크에 따라 조금씩 달라지며, 각 모델의 최대 흡수에너지(J) 이상이면 탈락입니다.
상당질량 Me는 "이 에너지를 순수 운동에너지로만 가진 물체의 질량"입니다. 충돌속도가 낮을수록 같은 에너지라도 Me가 커집니다. 완충기는 흡수에너지뿐 아니라 최대 상당질량에도 한계가 있어서, 저속·고질량 조건에서는 에너지가 남더라도 작은 모델이 과부하됩니다. 따라서 저속(약 0.3 m/s 미만)에서는 반드시 상당질량 한계까지 확인해야 합니다.
후보 모델은 아래 다섯 가지를 모두 만족해야 "적합"입니다.
| 모델 | 최대 흡수에너지 | 스트로크 | 최대 작동빈도 | 최대 허용추력 |
|---|---|---|---|---|
| RB0604 | 0.5 J | 4 mm | 80 회/분 | 150 N |
| RB0805 / 0806 | 0.98 / 2.94 J | 5 / 6 mm | 80 회/분 | 245 N |
| RB1006 / 1007 | 3.92 / 5.88 J | 6 / 7 mm | 70 회/분 | 422 N |
| RB1411 / 1412 | 14.7 / 19.6 J | 11 / 12 mm | 45 회/분 | 814 N |
| RB2015 | 58.8 J | 15 mm | 25 회/분 | 1,961 N |
| RB2725 | 147 J | 25 mm | 10 회/분 | 2,942 N |
값 출처: SMC Shock Absorber Series RB 카탈로그. 동급 대체로는 Festo YSR/YSRW(0.6~380 J), CKD FCK/FK(1~200 J)가 있습니다.
| 조건 | 값 |
|---|---|
| 충돌물 질량 | 1 kg |
| 충돌 속도 | 0.5 m/s (수평) |
| 구동력 | 약 39 N |
운동에너지 E1 = ½ × 1 × 0.5² = 0.125 J. RB0604 스트로크 4 mm 기준 구동력 일 E2 = 39 × 0.004 ≈ 0.157 J이므로, 흡수에너지 E ≈ 0.28 J, 상당질량 Me = 2 × 0.28 / 0.5² ≈ 2.3 kg. RB0604(최대 0.5 J)의 에너지·추력·상당질량 한계를 모두 만족하므로 RB0604를 선정합니다.
→ 쇼크 업소버 선정 계산기에서 직접 계산해보기 (무료, 회원가입 불필요)SMC RB 같은 셀프어저스팅(비조정형)은 오리피스가 조건에 맞춰 자동으로 감쇠를 조절해, 넓은 속도·하중 범위를 추가 조정 없이 커버합니다. 조정형(예: CKD FCK)은 다이얼로 감쇠를 맞출 수 있어 특정 조건 최적화에 유리하지만 세팅이 필요합니다. 반복 조건이 일정하면 셀프어저스팅이 편리합니다.
RB 시리즈는 강체 본체로 스토퍼 없이도 직접 위치 결정이 가능합니다(캡/스토퍼 너트는 옵션). 다만 완전 스트로크 후의 최종 위치 정밀도가 중요하면 별도 스토퍼 병용을 검토하세요.
회전 운동은 관성 모멘트와 각속도를 충돌점 기준의 상당질량·선속도로 환산해야 합니다. 이 계산기는 직선 운동 기준이므로, 회전 조건은 환산 후 적용하거나 제조사 카탈로그의 회전용 선정식을 확인하세요.
관련 가이드: 공압 실린더 선정 · 전동 액추에이터 선정 · 스피드 컨트롤러 선정