유공압 설계 Term Project #1 2012. 5. 14 조 : 6 조 조 원 : 4800413 이용희 4800444 이은수 4800518 임희규.

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1 유공압 설계 Term Project #1 2012. 5. 14 조 : 6 조 조 원 : 4800413 이용희 4800444 이은수 4800518 임희규

2 목 차목 차 1 각 부품의 기능과 작동원리 2 제원 계산 과정 3 선정된 부품의 카탈로그 4 개선 회로

3 각 부품의 명칭 및 기능 유량제어 밸브 중에 서도 한 방향으로만 유량을 제어해 시스 템의 반응 속도를 조 절하는 밸브. 4 Port 3 Position 4 way 방향제어밸브. 스풀의 이동함으로써 유로를 변경시킴. 파일럿 작동식 체크밸브로, 파일럿 신호 가 들어오는 포트 X 에 일정 이상 압력이 들어오면 역방향으로의 유량도 통과시킬 수 있음. 밸런싱 압력 제어밸 브로서, 시스템의 과한 압력에 의한 시 스템 파괴를 방지하 는 역할. 1 / 11

4 상승 시 작동원리 2 / 11

5 하강 시 작동원리 3 / 11

6 제원 계산 과정 주어진 조건 물체의 무게 1 t, 높이 2m, 상승 및 하강 시간 각각 10 초, 유량 Q 1 = 950 lpm = 0.0158 m 3 /s ( 상승시 ) Q 2 = 470 lpm = 0.0078 m 3 /s ( 하강시 ) 에 의해 피스톤의 속도와 피스톤 및 로드의 면적을 구할 수 있다. 피스톤의 속도 유량을 이용하여 로드와 피스톤의 면적 구하기 Ap = 0.0264 m 2 ( 피스톤의 면적 ) Ar = 0.01307 m 2 ( 로드가 위치한 쪽의 피스톤면적 ) Dp = 0.1059 m ( 피스톤의 직경 ) Dr = 0.0314 m ( 로드의 직경 ) 4 / 11

7 제원 계산 과정 하강 시의 성립 Equation 상승 시의 성립 Equation 변수는 11 개 지만 식은 7 개. 따라서 4 개의 변수는 임의로 가정해야 하는 상 황이 되어, Pt( 탱크 압력 ) 와 면적에 관한 변수 3 개 (A 0, A 1, A 2 ) 를 임의로 가정. Pt 는 대기압이므로 0 kPa 로 가정. 배관의 직경을 60 mm 라 가정하고 그것을 기준 으로 체크밸브 직경은 50 mm, 방향제어밸브 직경은 40 mm 로 가정 A 1 : 0.001963 m 3 ( 체크밸브 면적 ) A 2 : 0.001257 m 3 ( 방향제어밸브 면적 ) Cd : 0.61,ρ= 850 kg/ m 3 라 가정. 5 / 11

8 6 / 11 제원 계산 과정 부품번호와 명칭상용압력 (bar) 통과유량 (LPM) 기타 ① : 방향제어밸브 350 이상 950 이상 ② : 파일럿 체크밸브 350 이상 950 이상 ③ : 파일럿 체크밸브 350 이상 470 이상 ④ : 유량제어밸브 350 이상 950 이상 ⑤ : 유량제어밸브 350 이상 950 이상 ⑥ : 압력제어밸브 500 이상 ⑦ : 펌 프 350 이상 470 이상 4 번 Orifice 직경은 5 번 Orifice 직경보 다 작아야만 조건 1. Pv > P pump, 2. F 2 > Fr 를 동시에 만족시킴. 따라서, 5 번 Orifice 를 13 mm, 4 번 Orifice 를 15 mm 로 결정

9 선정된 부품의 카탈로그 7 / 11

10 선정된 부품의 카탈로그 8 / 11

11 선정된 부품의 카탈로그 9 / 11

12 각 부품의 명칭 및 기능 10 / 11

13 개선 회로 유량제어밸브를 압력보상 유량제 어밸브로 변경하여, 펌프에서 토출 된 유량의 압력을 유지해줌으로써 효율이 개선될 것으로 예상 비례제어밸브 ( 서보밸브 ) 를 이용한 설계 로 회로도 자체의 간소화와 시스템 성능 및 크기의 개선되나 밸브의 가격이 상당히 비쌈 2 개의 체크밸브를 같은 역할을 하는 1 개 의 부품으로 변경함으로써 시스템의 크기가 조금이나마 개선 될 것으로 예상 11 / 11