유공압설계 Term Project#1 2조 4655205김성동 4799457김민완 4862076김성욱

목차 1.작동원리 및 부품의 기능 2.제원 계산및 회로 설계 3.시스템 설계 4.개선된 회로 설계

1.작동원리 및 부품의기능 ① 방향 제어 밸브 유압유의 흐름 방향을 조절하여 액추에이터의 운동 방향을 제어한다. ②, ③ 파일럿 체크 밸브 일반적인 체크 밸브는 한쪽 방향으로만 유체가 흐를 수 있게 하지만. 파일럿 체크밸브는 파일럿 라인이 있어 여기에 일정 압력 이상의 유압이 생기면 반대 방향으로 유체가 흐를 수 있게 한다. 점선은 압력 포트에 연결된 파일럿 압력 라인을 나타낸다.

작동원리 및 부품의기능 ④,⑤ 유량 제어 밸브 유량 제어 밸브는 밸브 전후의 압력에 변동이 있어도 통과 유량을 일정하게 하도록 밸브로 내부의 유량 전후의 압력차가 항상 일정하게 되는 기구를 갖춘 밸브이다. 또한 전후의 압력차를 일정하게 하기 위해, 정차감압 밸브를 내장하고 있다. 유량 제어 밸브의 입구 또는 출구의 압력이 바뀌어도 내부의 유량조정, 전후의 압력차가 일정하게 되므로, 통과 유량도 일정하게 된다.

작동원리 및 부품의기능 ⑥ 릴리프 밸브 릴리프 밸브는 유압회로의 압력을 일정수준으로 유지해 주는 역할을 한다. 유압회로내의 압력이 릴리프밸브에서 설정한 압력보다 높아지면, 릴리프 밸브가 열려 다른 라인으로 유량을 흘려보내고 기존의 유압회로의 압력을 안정시켜준다

작동원리 및 부품의기능 ⑦, ⑧, ⑨ 복동 실린더 실린더는 최종적으로 압력 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 직선 왕복 운동을 하는 액추에이터로써 실제적으로 운동을 하여 인장 혹은 압축하는 힘을 가하거나 어떤 물체를 들어 올리는 일을 하는 장치이다. 복동 실린더는 압축을 양측에 번갈아가면서 공급하여 피스톤을 전진운동 시키거나 또는 후진운동을 시키는 실린더이다.

작동원리 및 부품의기능 ■상승시 방향 제어 밸브의 b코일에 전원을 넣으면 P포트에 A, B포트가 연결된다. 펌프에서 올라온 유압유는 P포트를 지나 압력차이로 A포트로 흐르고 ②번 체크밸브를 지나 ④번 유량제어 밸브를 통해 유량이 제어되고 실린더 헤드 쪽으로 흐른다. 실린더 헤드 쪽에 유압유가 계속 유입되면 ②번 체크밸브 아래쪽의 파일럿 컨트롤 라인에 유압유가 흐르고 그 압력으로 ③번 체크밸브의 포핏을 밀어 유압유가 실린더 로드에서 방향제어 밸브로 흐를 수 있게 한다. 실린더 헤드 쪽의 압력으로 실린더 로드는 상승하므로 실린더 로드 쪽에서 ③번 체크밸브로 유압유가 흐르고 유압유는 B포트에서 A포트로 합쳐져서 실린더 헤드 쪽으로 들어간다. 유압유가 계속 공급되어 압력이 임계치에 도달하면 ⑥번 릴리프 밸브가 작동되어 유압유는 탱크 쪽으로 빠져나간다.

작동원리 및 부품의기능 ■하강시 방향 제어 밸브의 a코일에 전원을 넣으면 P포트와 B포트가 연결되고 T포트와 A포트가 연결된다. 펌프에서 올라 온 유압유는 P포트와 B포트를 지나 ③번 체크밸브를 지나 실린더 로드 쪽으로 흐른다. 실린더로드 쪽에 유압유가 계속 유입되면 압력이 올라가서 ③번 체크 밸브 아래쪽의 파일럿 컨트롤 라인에 유압유가 흐르고 그 압력으로 ②번 체크 밸브의 포핏을 밀어 유압유가 실린더 헤드에서 탱크 쪽으로 흐를 수 있게 한다. 실린더 로드 쪽의 압력으로 실린더 헤드는 하강하므로 실린더 헤드 쪽의 유압유는 ⑤번 유량 제어 밸브를 통해 유량이 제어되고 ②번 체크 밸브로 흐르고 A포트에서 T포트를 지나 탱크로 흘러가게 된다.

2.제원 계산및 회로 설계 각 유압부품의 제원을 계산하여 펌프를 포함한 회로를 설계하라 물체의 무게 : 1ton 높이 : 2m 상승 및 하강 시간 : 각각 10초 유량 : Q1 = 950 l/min , Q2 = 470 l/min

제원 계산및 회로 설계 (1) Q1 = 950 l/min = 0.0158 m3/s (2) 피스톤 상승/하강시 속도는 V = 2m/10s = 0.2m/s (3) 피스톤의 면적 Q1 = V1 A1 , A1 = Q1 / V1 = 0.0158 / 0.2 = 0.079m2 Q2 = V2 A2 , A2 = Q2 / V2= 0.008 / 0.2 = 0.039m2

제원 계산및 회로 설계 (4) Kv 을 기준으로 아래 두식을 연립하여 를 구한다. = + -------------① = Kv -------------② ①식에 각 값들을 대입하면 * 0.079m2 = (9.8*1000)/3 + P2 * 0.039m2 ②식에 각 값들을 대입하면 단, Kv값을 0.0036m3/s ․ pa-0.5으로 가정한다. 0.0158 = 0.0036

제원 계산및 회로 설계 위의 식을 계산하면 P1 = 41390.64pa = 41.39kpa < Q2 를 기준으로 > 아래 두식을 연립하여 를 구한다. = + -------------③ -------------④ Q2 = Kv ③ 식에 각 값들을 대입하면 * 0.079m2 = (9.8*1000)/3 + P2 * 0.039m2

제원 계산및 회로 설계 ④식에 각 값들을 대입하면 단, Kv값을 0.0036m3/s ․ pa-0.5으로 가정한다. 0.008 = 0.0036 위의 식을 계산하면 P1 = 41390.62pa = 41.39kpa P2 = 81719.86pa = 81.72kpa

제원 계산및 회로 설계 (5) 각 부품을 흐르는 유량 및 제원 오리피스 식 상승시

제원 계산및 회로 설계 하강시

3.시스템 설계 ① 방향 제어 밸브

3.시스템 설계 ②파일럿 체크 밸브

3.시스템 설계 ③ 파일럿 체크 밸브

3.시스템 설계 ④,⑤ 유량 제어 밸브

3.시스템 설계 ⑥ 릴리프 밸브

4.개선된 회로 설계 직렬 연결 실린더 병렬 연결했을 때 실제로는 각 실린더는 정확하게 동일할 수는 없다. 예로서, 실린더마다 패킹 마찰의 차이가 다르다. 이러한 패킹 마찰의 차이만으로도 실린더의 동기화는 할 수 없다. 이를 보완하기 위해서 직렬 연결 실린더를 사용한다. 카트리지 밸브 각종 커버의 조합에 의해 방향제어, 유량제어, 압력제어를 할 수 있고, 파이롯트의 접속방법에 따라 여러 가지의 기능을 얻을 수 있다．Seat Type이기 때문에 내부누유가 적고 Hydro Lock이 없으며 고응답이고, 압력손실이 적어 고압, 대유량 시스템에 최적이다. 블록에 조립하기 때문에 배관에 의한 누유, 진동, 소음이 적고, 집적화에 의한 소형화, 낮은 손실이 가능하다.