[기계공학실험] 유공압실험

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[기계공학실험] 유공압실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론
ⅰ. 실험목적
ⅱ. 실험이론

Ⅱ. 본 론
ⅰ. 실험장치
ⅱ. 실험방법
ⅲ. 실험 시 유의사항
ⅳ. 계산식 및 실험조건

Ⅲ. 결 론
ⅰ. 실험결과 및 정리
ⅱ. 비교 그래프
ⅲ. 결론 및 고찰
ⅳ. 참고문헌

본문내용

인다. 바퀴나 축에 달려서 돌고 있는 디스크를 유압장치를 사용 하여 잡아줌으로써 제동이 가능하게 한다.
< 사진-2 그랜져 XG 브레이크 장치 >
② 유압잭
< 사진-3 수평 유압잭의 사진과 분해도 >
→ 파스칼의 원리(= 밀폐된 용기 내에 정지하고 있는 액체의 일부에 가해진 압력은 모든 부분에 같은 세기로 동시에 전달된다.)를 이용하여 아주 적은 힘을 사용하여 무거운 물체를 들어 올릴 수 있는 유압기계이다. 기계 산업 현장이나 공사현장, 이사전문업체 등등 많은 분야에서 쓰이고 있다.
③ 건설기계 포크레인
< 사진-4 유압장치를 이용한 포크레인 사진 >
→ 건설기계 포크레인 내부에는 유압펌프가 엔진과 직결되어 있어서, 엔진이 회전하면 유압펌프도 같이 회전하고 최종적으로 유압을 발생시킨다. 이때 발생된 유압은 조종석 아래에 있는 control valve를 통하여 포크레인의 각 요소(= 땅을 파기 위한 붐, 버켓, 무한궤도, 몸체회전)로 분배됩니다. 포크레인의 직선운동은 유압실린더로 작동되며, 회전운동은 유압모터로 작동된다.
Ⅱ. 본 론
ⅰ. 실험장치
→ TII Technical education systems 사의 실험 키트
< 사진-5 유 공압실험 장치 >
ⅱ. 실험방법
1. 아래 그림의 실험 구성에 맞게 실험 장비를 장착한다.
2. Weight Holder에 추를 얹고 밸브의 눈금을 조절한다.
3. Pressure limit switch를 켠다.
4. 실린더의 rod이 끝까지 올라갈 동안의 시간을 측정한다.
5. 위 과정을 세 번 반복하여 측정한다.
ⅲ. 실험 시 유의사항
1. 매우 빠른 시간에 실험이 이루어지므로 최대한 타이밍을 잘 맞추어서 시간을 측정한 다.
2. 각각의 실험 시 압력이 동일하게 작용하고 있는지 체크하면서 실험을 한다.
3. 실험을 반복 할 때 똑같은 초기조건과 환경을 유지한다.
ⅳ. 계산식 및 조건
1. 계산식(추의 무게는 24g, 30개)
Power = Work / Time
PW = W / t
Work = Pressure× Volume of air moved
W = P× V
2. 조건
System Pressure in PSI
Compression Factor
10
1.7
20
2.4
30
3.0
40
3.7
50
4.4
60
5.1
70
5.8
80
6.4
90
7.1
100
7.8
< 표-2 실험 조건표 >
Ⅲ. 결 론
ⅰ. 실험결과 및 정리
1. 실험결과 Data
PSI
t
C
W
PW
10
0.59s
1.7
-16.61
-5.053
-8.565
20
0.47s
2.4
-6.61
-2.839
-6.040
30
0.34s
3.0
3.39
1.820
5.353
: 유입되는 유체의 압력
: 추에 의해 가해지는 압력
< 표-3 실험결과 Data >
2. 실험값(실험결과 Data를 계산식에 대입)
ⅰ. 계산과정
ⅱ. 비교 그래프
① 압력에 따른 Work 비교 그래프
< 그래프-1 압력에 따른 Work 비교 그래프 >
② 압력에 따른 Power 비교 그래프
< 그래프-2 압력에 따른 Power 비교 그래프 >
ⅲ. 결론 및 고찰
① 실험 결과의 비교 분석
이번에 시행한‘유 공압 실험’은 유압의 변화에 따라서 정해진 무게(=24g × 30개)를 들어 올리는 시간을 측정하여 실험 데이터를 얻고, 실험데이터를 계산식에 대입하여 Work와 Power를 구하였다.
위의 실험 Data 결과표와 그래프를 전체적으로 살펴보면 컴프레셔를 통하여 입력되는 압력이 10→20→30PSI 로 각각 증가 할수록 W와 PW가 증가한다는 것을 알 수 있다. 하지만 10psi와 20psi 공압을 주었을 때에는 값이 (-), 즉 음수가 되었기 때문에 일과 동력 또한 음수로 나오게 되었다. 그에 비해 앞선 두 번의 실험에서보다 비교적으로 높은 30psi 공압을 주었을 경우에는 값이 (+) 양수값이 나와서 일과 동력을 발생하게 되었다. 위의 그래프 및 실험결과 데이터 해석 내용은 처음에 가해주는 공압이 클수록 발생하는 일이 커질 수 있고 양수로 나타낼 수 있다는 것을 의미한다.
실험을 하는 과정에서 특별히 방해요소들이 없었기 때문에 이론값을 보면서 예상한 것과 비슷한 실험결과가 나타났지만, 100% 동일한 그래프와 결과값이 나오지 않았기 때문에 오차원인을 생각해 볼 수 있다. 첫 번째 오차 원인으로 초시계를 이용한 시간 측정 방법이다. 사람의 손과 눈으로는 빠르게 움직이는 실린더의 시작과 끝을 정확한 타이밍에 측정할 수 없었다. 3번의 실험모두 1초안에 실린더의 움직임이 끝난 것을 알 수 있듯이 사람의 감각을 이용한 시간 측정보다는 기계적인 센서에 의한 시간측정방법이 아쉬운 부분이었다. 두 번째 오차원인은 가압입력 게이지를 통하여 사람이 직접 게이지를 작동하여 압력을 맞춘 부분을 들 수 있다. 아날로그 방식의 게이지를 눈으로 보면서 주고 싶은 압력을 정확히 만들기는 쉽지 않을 것이다. 마지막으로 실험장치의 노화를 생각할 수 있다. 시간이 많이 흐름으로 인해서 컴프레셔에서 발생시킨 압력을 노화된 호스나 장비들이 100% 전달하기에 힘들지 않았을까 하는 생각이다.
물론 예상되는 오차원인 요소들이 있었긴 하지만 유 공압 장치의 원리와 실생활에서 사용에 편리함을 알 수 있었던 실험이었다. 유압실험장치의 고장으로 두 개의 실험을 같이 하면서 비교할 수 없었다는 점이 아쉬움으로 남는다. 하지만 이론적으로나마 유 공압 장치에 들어가는 valve들의 종류와 각각의 기능 등을 알 수 있어서 기계 공학도로써 전문적 지식 습득에 한 걸음 더 나아간 것 같다. 만약 다음에 다시 한 번 실험을 하게 된다면 그때는 초시계가 아닌 다른 더 정확한 시간 측정방법과 압력 입력 방법으로 이상적인 실험을 하고 싶다.
ⅳ. 참고문헌
① 주해호, "최신 유압공학", 대광서림, 2003, pp 98~113
② 이주성, "유 공압공학”, 대광서림, 2000, pp 2~7, 206~209
③ 김동조 외 5명, “최신유압공학”, 북스힐, 2004, pp 268~270
④ 이봉래 외 3명, “유압공학”, 원창출판사, 1998, pp 119~122
⑤ 조병수 외 2명, “유공압공학”, 원창출판사, 1999

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기계,   기계공학실험,   유공압,   유압,   공압,   유공압 측정