• 제목/요약/키워드: 유압 밸브 시스템

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P-delta 효과를 고려한 박판 스프링 형 체크밸브의 압력전달 해석 및 실험적 검증 (Pressure Transfer Analysis and Experimental Verification of Thin Plate Spring Type Check Valve Considering P-delta Effect)

  • 황용하;응위웬 안 푹;황재혁;배재성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.32-39
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    • 2018
  • 본 논문에서는 소형 압전유압펌프에 적용된 박판 스프링 형 체크밸브의 변형에 의한 이론적인 압력전달 비율을 계산하였다. 박판 체크밸브는 외력에 의해 변형이 발생하는 유연체이며, 체크밸브의 변형은 챔버 압력이 부하 압력으로 전달되는 비율에 영향을 미친다. 박판 체크밸브를 강체로 가정하였을 때와 유연체 모델일 때의 차이를 비교하기 위해 각각의 모델에 대한 이론적인 압력 전달 비율을 계산하였고, 유연체 체크밸브 모델의 압력 전달 비율 계산을 위해 P-delta 효과를 고려하였다. 또한, 유연체 체크밸브 모델의 변형을 고려하여 계산된 압력 전달 비율의 검증 실험을 수행하였다. 실험에는 박판 스프링 형의 체크밸브와 볼-박판 스프링 형의 체크밸브를 각각 적용하여 부하 압력을 측정하였다. 실험을 통해 얻어진 각각의 부하 압력을 이용하여 실험적인 압력 전달 비율을 계산하였다. 실험으로 얻어진 결과를 이론적으로 계산된 압력 전달 비율과 비교하여 P-delta 효과를 고려한 박판형 체크밸브 압력전달 해석의 타당성을 검증하였다.

유압펌프 회전속도 제어방식 유압제어시스템의 특성 비교 분석 (Comparative Characteristic Analysis of a Hydraulic Control System Using a Speed Controlled Hydraulic Pump)

  • 정헌술;정승욱
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.13-19
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    • 2010
  • Hydraulic systems are widely used as a power transfer and/or power control system due to its flexibility, controllability, accuracy and high power density. Valve controlled and/or pump capacity controlled systems are normally adopted as a control device, but nowadays pump speed controlled systems are emerging as a new energy-efficient hydraulic control system. In this paper the pump speed controlled system for the cylinder position control of a counter balance circuit is investigated by simulation study and position control experiments were carried out. As a result, the possibility and efficiency of the pump speed controlled system were verified.

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유압기계식 거버너의 실습용 시뮬레이션 모듈과 안정도의 조정 특성 (A simulation module to practice hydraulic mechanical governors and its adjustment characteristics for stability)

  • 최순만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권5호
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    • pp.533-540
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    • 2013
  • 거버너의 특성은 기관 운전에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 운전자의 조정관리가 필요하나 PID 연산을 기초로 하는 디지털 거버너와 달리 유압식 거버너는 안정도의 조정 방식에서 큰 차이가 있다. 이러한 관계의 이해에는 실물장치의 유압식 거버너로 직접 실습하는 것이 효과적이나 엔진을 구동해야 하는 등 현실적인 어려움이 있으므로 본 연구에서는 시뮬레이션 모듈의 방법으로 안정도 등의 조정 실습이 가능하도록 주요 특성을 구현하였다. 거버너 모듈에는 스피드 설정, 스피드드룹 및 니들밸브와 보상포인터 등의 조정 파라미터가 포함되었으며 2차 함수의 엔진 전달함수를 결합하였다. 이로부터 안정도에 관련되는 조정 파라미터를 가변시킬 때 얻어지는 시스템에서의 속도 및 연료량의 응답 결과를 분석한 결과 제시된 모듈이 유압기계식 거버너의 제작자가 정하고 있는 니들밸브 및 보상지침의 일반적인 조정절차를 따라 조정 실습이 가능한 특성을 나타낸다는 것을 확인하였다.

자율주행 트랙터의 조향 시스템을 위한 임베디드 제어기 개발 (Development of Embedded Controller for Autonomous Tractor Steering System)

  • 이현승;김기덕;이영주;황동열;신범수
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.152-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 비례제어밸브를 이용한 자율주행 트랙터 조향 시스템 제어를 위하여 저가의 임베디드 시스템을 사용한 제어기를 개발하였다. 차륜의 조향각 측정을 위하여 전륜 킹핀에 포텐시오미터를 설치하였으며, 비례제어밸브는 -10 ~ +10V의 전압으로 밸브 스풀의 위치제어를 수행하도록 하였다. 조향각 측정과 비례제어밸브의 위치제어를 위하여 각각에 AT90CAN128 AVR보드를 사용하였으며, CAN통신으로 조향각 데이터가 비례제어밸브 제어용 데이터로 전송될 수 있도록 하였다. 비례제어밸브 제어 보드에는 DAC기능을 추가하였으며 0 ~ 5V의 출력을 -10 ~ +10V의 전압으로 변환해 주는 인터페이스회로를 추가하였다. 일반적으로 GPS 등의 데이터 수신율이 20 Hz인 점을 감안하여 비례제어 밸브는 50 ms의 주기로 P-제어를 수행할 수 있도록 하였다. 향후 트랙터의 방향각을 설정하는 또 하나의 시스템으로부터 목표 조향각을 부여받는 것을 가상하여 별도의 MCU를 통해 목표 조향각을 송신한 후, 조향 유압실린더에 의한 전륜의 조향각 시간 응답 특성을 조사하였다. 실험은 트랙터의 전륜을 지면으로부터 들어올린 무 부하 상태에서 진행하였으며, 목표 조향각은 $7.5^{\circ}$, $15.0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$ 등 3단계로 변경하며 시간응답 특성을 측정하였다. 최대 오버슈트 11%, 최소 오버슈트 8.6%, 정상상태 오차 약 $0.825^{\circ}$, 시정수(Time Constant)는 3단계의 목표 조향각 설정에서 각각 0.706초, 0.488초, 0.38초로 나타났다.

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압축가스 방출 유압시스템 해석 및 제어 (The Analysis and Control of Compressed Gas Discharging System)

  • 장웅락;김정관;한명철;정찬희;박인기
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.458-462
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    • 2004
  • The hydraulic system for discharging compressed gas is composed of compressor tank, proportional flow control servo valve, expulsion spool valve and discharging tube. Purpose of this study is to control of expulsion spool valve. First, we analyzed the hydraulic system. The flow control servo valve is modeled as a 2nd order transfer function and friction force of the expulsion spool valve is modeled as nonlinear model with stribeck effect. However, it is difficult to include the flow reaction force in modeling. So, we exchanged from the simplified flow reaction force of the compressed gas affection into the flow analysis code written in FORTRAN code. Our simulation of the oil pressure system for discharging gas used MATLAB/Simulink. So, we realized 'Level -2 S-Function Fortran' to cooperate for MATLAB/Simulink and FORTRAN code. PD controller is selected to control in this system. Simulation results show that with given conditions the controllers give a good tracking performance.

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풍력 열발생 유압 시스템을 위한 새로운 유량제어밸브에 관한 연구 (A Study on a Novel Flow Control Valve for Wind Power Heat Generation Hydraulic Systems)

  • 최세령;이일영;한봉준
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제14권1호
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    • pp.23-28
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    • 2017
  • A wind power heat generation system that converts wind power directly to heat instead of electric power is considered in this study. The system consists of a wind turbine part and a heat generation part. The heat generation part is materialized by a hydraulic system including a hydraulic pump, a flow control valve, a hydraulic oil tank, etc. The flow control valve primarily converts hydraulic energy generated in the pump to heat energy. It should have a function of overspeed protection under excessive wind speeds. In this study, a novel flow control valve design is proposed for excellent flow control characteristics under excessive pump driving torque (excessive wind speed). The performance of the suggested valve is analyzed using numerical simulation.

휠로더 시뮬레이션 모델의 개발과 검증 (Development and Validation of Wheel Loader Simulation Model)

  • 오광석;윤승재;김학구;고경은;이경수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권5호
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    • pp.601-607
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    • 2013
  • 본 논문은 Matlab/simulink 기반 휠로더 시뮬레이션 모델의 개발과 검증에 대한 논문이다. 휠로더 시뮬레이션 모델의 개발 및 검증은 실제 휠로더의 생산단계에 앞서 휠로더의 성능을 평가하고 개선하기 위한 목적을 두고 있다. 휠로더 시뮬레이션 모델은 전체적으로 주행부/유압부 동력전달계 모델, 주행부/작업장부 동역학 모델을 포함한 4 가지 모델로 나뉘어져 있다. 휠로더의 주행 및 작업성능을 평가하고 개선하기 위해서는 언급된 4 가지 모델의 통합 시뮬레이션이 필요하며 통합된 시뮬레이션 모델은 성능평가 외의 연료효율의 최적화, 하이브리드 시스템 및 지능형 휠로더 모델의 개발로써 작업효율 향상에 기여할 수 있을 것이다. 본 논문에 제안된 시뮬레이션 모델은 주행부와 작업부 실험 데이터와의 비교를 통해 검증 되었다.

고속 수중운동체의 구동장치 설계 및 실험적 검증 (Actuator design and experimental verification on a high speed underwater vehicle)

  • 곽동훈;양승윤;이동권;김창걸;서진희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.510-515
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    • 1993
  • 본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

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유압 위치제어 시스템의 단속적 제어방법에 관한 연구 I

  • 장효환;안병홍;이춘호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.465-472
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    • 1987
  • 본 연구에서는 솔레노이드 밸브를 사용한 유압위치제어 시스템에 위에서 언급 한 두가지 단속적 제어 방법을 적용하여 각각의 제어변수들과 부하조건이 시스템의 시 간 영역에서의 응답특성에 미치는 영향을 실험적으로 규명하고 각각의 제어특성을 비 교 고찰하였다.