• 제목/요약/키워드: 유압 에너지

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유압베인펌프의 마찰특성

  • 정재연;이종순;김장현;이봉구
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1989년도 제8회 학술강연회초록집
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    • pp.22-28
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    • 1989
  • 유압베인펌프는 토출유량이 많고 소형으로 동력밀도는 높으나 토출압력면에스는 피스톤식 펌프에 뒤지기 때문에 발생압력의 고압화에 대한 연구가 계속되어 왔다. 유압장치의 경제적인 압력으로서 $300kgf/cm^2$가 제시되어 있는 가운데, 유압베인펌프의 고압화의 연구가 진행중에 있는 점, 또한 최근들어 에너지 절약의 일환으로 펌프의 수명연장 문제가 거론되어 지고 있는 점, 물에 타기 어려운 난연성유압 작동유를 사용할 경우 마찰증대 및 마모성능이 저하하는 점 등의 이유에서 유압베인 펌프의 마찰, 윤활문제가 중요시 되어지고 있다. 특히 펌프의 체적효율을 높이는 것과 마찰, 마모를 저하시키는 것과는 서로 상반된 관계에 놓여있기 때문에 문제의 해결에 어려움을 갖고 있다. 이와같은 모순을 해결하기 위해서는 베인과 캠링사이의 슬라이딩부분의 윤활상태를 파악하지 않으면 안된다. 그러나 베인의 선단부에는 10-20ms의 짧은 시간동안에 수백기압의 압력이 변화하기 때문에 지금까지 확실한 작용력의 파악이 어려워 이 분야의 윤활상태 파악에 관한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 베인과 캠링간의 윤활상태를 윤활공학적 관점에서 보면 변동하중 상태에서의 슬라이딩 탄성유체윤활상태 또는 혼합윤활상태에 있는 것으로 판단되어지는데, 이와같은 여러가지 어려운 조건 때문에 윤활상태를 파악하는데, 어려운점이 뒤따르게 된다. 위와 같은 배경에 착안하여 본 연구에서는 유압베인펌프를 모델화하여 변동하중상태에서 실험이 가능한 장치를 제작, 사용하여 베인 선단 슬라이딩부분의 윤활상태를 파악하였다.

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50㎾급 동체회전형 파력발전시스템 유압식 전력변환장치 개발 및 성능시험 (Development and Performance Test of Hydraulic PTO for 50㎾ Class Rotating Body Type Wave Energy Converter)

  • 최경식;양동순;박신열;조병학
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.99-106
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    • 2011
  • 50kW급 동체회전형 파력발전시스템(WEC;wave energy converter)의 전력변환장치(PTO; power take-off)를 설계 제작한 후 성능시험을 하였다. 파력발전시스템은 2개의 실린더형 동체가 회전관절로 연결된 구조로 수면의 반정도 잠기는 구조로 되어있다. 파랑에 의해 유도된 회전관전의 움직임이 유압실린더에 힘을 가해주며, 유압실린더는 고압의 작동유를 축압기를 경유하여 발전기에 체결된 유압모터로 공급한다. 유압식 PTO은 유압실린더가 왕복운동하는 움직임을 이용하여 고품질의 전력을 생산하는데 효과전인 수단을 제공한다. 파력발전시스템의 경제성은 PTO의 에너지 변환 효율에 크게 의존한다. 발전기를 AC 380V 전력계통에 연계시킨 후, 발전기에서 나오는 출력이 5, 20, 35, 43kW 일때 PTO 전체와 개별기기에 대한 효율을 측정하였다. 본 논문에서 유압식 PTO시스템의 설계에 대해 설명하였으며 효율 향상에 초점을 맞추어 PTO 성능대해 분석하였다.

유압 트랜스포머를 이용한 유압 실린더의 에너지 절감에 관한 연구 (A study of Energy Saving Hydraulic Cylinder System Using Hydraulic Transformer)

  • 안경관;이민수;조용래;윤주현;조우근;윤홍수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1075-1080
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    • 2007
  • In order to reduce energy consumption, secondary controlled system has been applied to many types of equipments. In lifting equipments or press machines using hydraulic cylinder, a hydraulic transformer is used as a control component instead of a valve for motion control and a component for recovering potential energy of load. The transformer is a combination of a variable displacement pump/motor as a secondary controlled element and a fixed displacement pump/motor. In this paper the effect of transformer is studied. Multiple closed loop controllers with displacement feedback of variable pump/motor, speed feedback and position feedback of cylinder are used. The efficiency and energy consumption when cylinder is driven up and down is calculated by simulation. Simulation results show that considerable energy saving is achieved by choosing load ratio, circuit type and supply pressure.

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유압식 로봇의 힘 제어를 위한 유압 서보 시스템의 특성에 관한 연구 (Study on Characteristics of Hydraulic Servo System for Force Control of Hydraulic Robots)

  • 김효곤;이종원;박상덕;한창수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.219-225
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    • 2015
  • 유압 서보 시스템은 구동기 단에서 부피 대비 큰 힘을 출력할 수 있으므로 로봇에 적용 시, 로봇의 팔 또는 다리를 경량화할 수 있다. 이것은 로봇의 동적 특성과 에너지 효율을 향상 시키므로 고출력이 필요한 몇몇의 근력지원용 착용형 로봇과 사족 보행 로봇들은 유압 서보 시스템을 사용한다. 이 로봇들은 사용자나 외부 환경에 순응하기 위해 힘제어를 하는 것이 유리하지만 유압식 로봇은 유압서보 시스템이 갖는 비선형성으로 인해 정교한 힘제어가 쉽지 않다. 본 논문에서는 서보 밸브, 배관 그리고 유압 실린더로 구성되는 유압 서보 시스템의 시뮬레이션 모델을 개발하여 유압 서보 시스템의 힘제어 시 고려해야 할 사항에 대해 분석하였다. 그리고 비선형 모델을 이용한 힘제어 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 효과를 검증하였다.

초대형 굴삭기용 유압펌프 구동 기어박스의 수명시험에 관한 연구 (A Study of the Life Test of Hydraulic Pump Driving Gear Box for the Large Excavator)

  • 이용범
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.211-216
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    • 2015
  • 차체중량이 90 ton인 초대형 유압굴삭기에서는 유압시스템의 효율향상을 통한 연비개선을 위해서 유압펌프 구동용 기어박스(hydraulic pump driving gear box)를 사용하여 다수(3~6개)의 펌프를 병렬로 장착하여 사용한다. 펌프 구동 기어 박스는 굴삭기의 대형엔진과 연결되는 입력 축 1개로 기계적 동력인 회전수와 토크를 공급받아 고압펌프와 저압펌프에서로 다른 기계적 출력을 공급하게 된다. 따라서 펌프 구동 기어박스는 굴삭기의 대동맥과 같으며, 엔진이 가동되는 시간동안 지속적으로 펌프를 구동함으로서 장 수명이 요구된다. 본 연구에서는 큰 시험동력(600kw)이 요구되는 수명평가에서 에너지절감을 위한 전기 회생식 시험 장비를 구축하여 높은 에너지 절감과 수명시험을 수행하면서 기어박스의 마모 특성을 분석하는 방법으로 윤활유 오염 입자 분석과 기어파손 유무를 검증하는 방법으로 진동분석 방법을 사용하였다.

유압 구동계 에너지 제생 브레이크의 동특성 해석 (Dynamic Analysis on the Energy Regenerative Brake of Hydraulic Driven Systems)

  • 이재구
    • 한국생산제조학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.137-146
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    • 2000
  • The hydraulic energy regnerative brake systems is introduced in this work. An accumulator stores kinetic energy during braking action, and the stored energy is used in a following acceleration action. The dynamic model of the brake system is derived for computer simulation study, and the Runge-Kutta numerical integration method is applied to the simulation work. Since the model contains several unknown parameters, these were determined by data which had been proceeded. Through a series of computer simulation , dynamic performance of the energy regenerative brake system is compared with that of a conventional system in which a conventional brake circuit is used. A series of test is carried out in the laboratory. The dynamic characteristics of the hydraulic motor system, such as the surge pressure and response time, are investigated in both brake action and acceleration action.

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유압 구동계 에너지 재생 브레이크를 적용한 자동차 테일게이트 개폐장치에 대한 동특성 해석 (Dynamic Analysis on the Tail Gate System for Vehicle with the Energy Regenerative Brake of Hydraulic Driven Systems)

  • 최순우;허준영
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • The typical trunk lid system for vehicle is composed of a hinge having 4-bar link and gas lifter. Here, the energy regenerative brake of hydraulic driven systems is applied to the tail gate system for vehicle and removed the gas lifter. The new tail gate system is composed of a hydraulic pump by electric motor, a hydraulic motor, four check valves, an accumulator, a relief valve and a directional control valve. The dynamic characteristics of the hydraulic motor system, such as the surge pressure and response time, are investigated in both brake action and acceleration action. The capacity selection method of accumulator by mathematical model is based upon trial and error approach and computer simulation by AMEsim software is carried out.

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나노 진동 흡수기의 모델링 및 열역학적 특성 해석에 대한 이론적 연구 (Modeling and Theoretical Analysis of Thermodynamic Characteristic of Nano Vibration Absorber)

  • 문병영;정성원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.93-99
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    • 2003
  • 구조물은 지진, 풍랑 등과 같은 외부의 충격에 대해서 노출되어 있기 때문에 대규모의 피해가능성이 항상 존재한다. 이러한 외부에 대한 충격흡수 장치는 여러 가지가 있다. 이러한 기구 중에서 널리 사용되고 있는 것이 기계적 에너지를 소산시키는 유압 감쇠기이다 본 논문에서는 유압 감쇠기의 단점을 보완하고 보다 효율이 높은 감쇠기를 나노기술을 응용하여 새로운 감쇠기에 대한 기초적 이론연구를 하였다. 새로운 감쇠기는 내부에 점성 유체 대신에 무기재료의 입자를 유체와 혼합하여 사용하였고 오리피스를 생략함으로 해서 보다 간단한 구조로 설계하였다. 나노 단위 기공에서의 유동 현상을 설명하기 위해서는 기존의 유체역학에 대한 지배방정식 및 가설들이 더 이상 적용이 되지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 지금까지 명확하게 규명되지 않았던 감쇠기의 열 발생, 나노 유동, 그리고 에너지 소산에 대한 이론적 해석을 수행하였다. 그리고 다공 입자 구조에 따른 에너지 소산에 대한 영향을 모델링하여 조사하였다. 감쇠 효과를 검토하기 위해 기존의 유압 감쇠기와 에너지 소산효율을 비교하였다. 또한 감쇠 효율을 수치적인 해석결과와 실험 결과를 서로 비교하여 검토하였다.