유공압 설계 Term Project # 조 : 6 조 조 원 : 이용희 이은수 임희규 진가남

목 차목 차 1 각 부품의 기능과 작동원리 2 실린더 제원 계산 과정 및 그래프 해석 3 차고높이제어시스템의 사례 4 개선 회로

각 부품의 명칭 및 기능 측정된 차고의 높이에 한 정보를 ECU 로 보내주는 역할 차고높이에 대한 정보를 가지고 각 부품에 명령을 내리는 역할 압축공기를 ECU 의 명령 에 따라 흘러보내거나 차단하는 역할 유량의 속도를 제어하는 역할 차고의 높이를 실제로 올렸다가 내렸다가 하는 부품 압축된 공기를 건조시켜 주는 역할 ECU 의 명령에 따라 공압 의 흐름 방향을 제어해주는 역할 시스템이 크래킹압력에 도달하면 유량을 밖으로 빼내는 역할을 하는 밸브 유량을 한쪽방향으로만 이동시키는 밸브 차량높이 측정장치 E. C. U 솔레노이드 밸브 방향제어밸브 실린더 유량제어밸브 방향제어밸브 ( 드레인밸브 ) 체크밸브 드라이어 1 / 14

상승 시 작동원리 2 / 14

하강 시 작동원리 3 / 14

실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 매개변수 값과 Table 1 4 / 14

실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 5 / 14 힘의 평형에 관한 Eq 들을 통해 실린더 내경의 제원에 대해 먼저 구한다. 그 결과, k = 242 N/m, A ≥ m 2, D ≥ m 2 라는 결과를 얻을 수 있다. 불필요

6 / 14 실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 다음으로 주어진 매개변수 값과 Q = A X v 의 유량공식을 통해 실린더의 면적을 구 해본다. 이로써, 앞의 실린더 내경에 대한 조건을 만족하므로, 최 종적으로 구한 실린더의 내 경은 287 mm 이고, 실린더 의 스트로크는 실린더의 변 위가 70 mm 정도이므로 넉 넉한 사이즈를 범위를 잡아 스트로크는 100 mm 로 제원 을 설정하면 된다 상용압력은 그래프를 통해 살펴보면 실린더 내의 최고 압력이 7 bar 도 넘지 않는 상 황인데, 일반적으로 생산되 는 실린더의 상용압력이 7.5 bar 고려하였을 때, 그냥 일 반 실린더의 상용압력을 사 용하더라도 충분하다.

7 / 14 실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 0~2 초 사이에 배기를 통해 압력의 변화 가 생기며 차고의 높이가 낮아짐. MOBIS 사보다 잦은 압력변화가 일어 나 안정되는 시간이나 변화폭이 WABCO 사가 더 크고 길어 결과적으로 차고의 높이가 WABCO 사가 MOBIS 사 보다 차고의 높이를 더 내려 감. 실린더내의 압력의 변화나 폭이 WABCO 사가 MOBIS 사보다 더 잦고, 큰 것으로 보아 WABCO 사의 시스템은 배기시 MOBIS 사보다 큰 진동이 발생 할 것으로 예상된다. 5~10 초 사이에는 50kg 의 물품이 실려 실린더의 내의 압력이 올라가지만 차고의 높이 가 더 내려 가는 것을 볼 수 있다. 13~30 초 사이에는 화물적재가 끝나므로 차고의 높이를 다시 올려주는데 차고의 높이 260mm 에는 압력의 변화폭이 순간적으로 WABCO 사가 더 크므로 최대 차고높이에 먼 저 도달함.

8 / 14 차고높이 제어 시스템의 사례

[GM] Vehcle Level Control System [ 단점 ] 마이크로 컨트롤러에 의한 피드백을 수행하므 로, 컨트롤러가 좋은 성능을 내는 제품이 여야 할 것 → 이것은 곧 시스템 구현에 가격의 상승을 의미. [ 장점 ] 개발당시 상당히 질 좋은 제어를 했을 것이라 예상. 9 / 14

[ 만도 ] 모터를 이용한 차고 조절용 감쇠장치 [ 장점 ] 차량의 높이를 조절하는데 있어서 유체를 사용 하지 않고 볼 스크류 방식의 간단한 구성으로 조 절한다는 것. 차량 이동시 생기는 진동을 감쇠시켜주며 동시 에 차고의 높이를 제어할 수 있어 응답 속도가 빠르다. [ 단점 ] 윤활유의 공급이 원활하지 않을 경우 나사산 과 나사사이의 마찰열로 인해 눌러붙는 상황 이 발생할 수도 있을 것. 나사산과 나사의 마모정도가 심할 경우, 둘 사 이가 간극이 벌어져 주행시 차고높이조절과 감쇠역할을 동시에 하는데 문제가 생길 것. 10 / 14

[ 현대 ] 소형 상용차용 후방차고조정장치 [ 단점 ] WABCO 사의 차고제어높이시스템보다 부품 의 수가 많으므로 제작비용이 높아지고 시스 템구성이 복잡해져 반응속도도 더 느려지고 크기면에서도 커질 것으로 예상. [ 장점 ] 일반적으로 가지는 차고제어시스템의 장점 외에 특별한 장점이라 할 만한 것은 가지지 않는 시스템으로 보이고, 타회사의 저작권을 피하기 위해 구성품을 늘리거나 배관의 결합 만을 바꾼 듯 함. 11 / 14

[ 콘티넨탈 악티엔게젤샤프트 ] 차량용 높이 조절 시스템 [ 장점 ] 컴프레셔를 이용하지 않는 다는 점에서 크 기를 줄일수 있는 장점이 있을 것 같다. 13 번 밸브장치를 설치함으로써 압력발생기 만을 이용한 시스템의 시간지연을 미연에 방지 [ 단점 ] 비록 밸브장치를 달아 반응속도를 개선하 였다고 하더라도 타사의 시스템 반응속도 는 느릴 것이라 예상 12 / 14

개선 회로 13 / 14 실린더를 복동실린더로 설치하게 되 면 유량이 유입되고 배출되는 곳이 겹 치는 곳이 없어 유로가 두 개가 되고 그로 인해 드라이어도 두 개가 된다. 이로 인해 시스템의 크기는 커지겠지 만, 방향제어밸브를 비례제어밸브로 설치하게 되면, 정밀한 차고높이를 제 어할 수 있는 시스템이 될 것이라 생 각된다. 허나 비례제어밸브는 고가이 므로, 가격이 상승한다. 3port – 2position 방향제어밸브 하나 와 드라이어 하나, 단동실린더를 이용 하여 회로도를 구성함으로 크기는 줄 이면서, 성능은 비슷할 것으로 예상한 다. 부품의 수와 크기가 줌으로써 경 제적으로 개선될 수 있을 것이다.

개선 회로 14 / 14 카트리지 밸브를 이용하여 개선해본 회로도 기존의 회로도보다 조금 복잡할 수도 있겠지만, 카트리지밸브용 방향제어밸브가 일반 제어밸브보다 크기가 줄어, 차지하는 부피가 줄고, 가격 면에서도 개선될 것이다.