유공압실험

목차

[시험 요약]

Ⅰ. 서 론 ---------------------------------------------------1~6

ⅰ. 시험목적 -----------------------------------------------------------1

ⅱ. 이론적 배경 -----------------------------------------------------1 ~ 6

Ⅱ. 본 론 ---------------------------------------------------6~8

ⅰ. 시험장치 ------------------------------------------------------------6

ⅱ. 시험방법 ----------------------------------------------------------7~8

Ⅲ. 결 론 --------------------------------------------------8~11

ⅰ. 시험결과 ---------------------------------------------------------8~10

ⅱ. 고 찰 --------------------------------------------------------10~11

ⅲ. 참고문헌 -----------------------------------------------------------11

표, 그래프, 그림 및 사진

◎표 1 유공압장치의 장단점

◎표 2 압력에 따른 Compression Factor

◎표 3 추 30개일때의 실험값

◎표 4 추 15개일 때의 실험값

◎그림 1 Pressure Regulator

◎그림 2 Needle Valve

◎그림 3 Check Valve

◎그림 4 실험 공압 장치

◎그림 5 실험 유압 장치

◎그림 6 실험 구성도

◎Graph 1 W 비교 그래프

◎Graph 2 PW 비교 그래프

본문내용

하여 각종 조작을 한다. 유압계통은 작동유, 유압탱크 작업장치, 밸브, 작동기컨트롤, 밸브, 탱크순으로 순환한다. 불도저의 유압펌프에는 베인 또는 치차펌프가 쓰이며 사용압력은40~110kg/cm2정도가 사용된다. 이들 굴삭기의 유압계통의 실린더는 일반적으로 복동식을 채택하고 있으며, 유압모터는 오일로서 구동축을 회전시키며 기어모터와 플랜저 모터가 사용되고, 유압펌프로부터 나온 유압을 기계적인 운동으로 전환시켜 작업을 수행하며 유압작업순서는 기관, 메인유압펌프, 컨트롤밸브, 고압파이프, 주행모터, 트랙순이다. 또한 산업용 화물의 적재, 적하 및 선박의 화물운반작업에 사용되는 지게차의 유압장치 구성은 오일 탱크내 작동유가 오일파이프를 통해 들어가면 오일펌프에서 압력이 상승되어 유압실린더로 들어가 작동된다.
Ⅱ. 본 론
ⅰ. 시험장치
TII Technical education systems 사의 실험 키트
ⅱ . 시험방법
① 아래 그림의 실험 구성도에 맞게 실험장비를 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.
※ 추의 무게는 24g, 30개
- 계산식
Power = Work / Time
PW = W/t
Work = Pressure × Volume of air moved
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
Ⅲ. 결 론
ⅰ. 실험 결과(공압실험)
※ 추 30개
PSI
t
C
W(N·m)
PW
10
0.458
1.7
55024
3.70
8.07
20
0.408
2.4
123974
11.78
28.87
30
0.266
3.0
192924
22.93
86.20
: 유입되는 유체의 압력
: 추에 의해 가해지는 압력
※ 추 15개
PSI
t
C
(Pa)
W(N·m)
PW
10
0.444
1.7
61987
4.17
9.39
20
0.33
2.4
130937
12.45
37.73
30
0.216
3.0
199887
23.76
110
ⅱ. 결과그래프
※ W 비교 그래프
PSI
W (추 15개)
W(추 30개)
10 psi
4.17 N·m
3.70 N·m
20 psi
12.45 N·m
11.78 N·m
30 psi
23.76 N·m
22.93 N·m
※ PW 비교 그래프
PSI
PW (추 15개)
PW(추 30개)
10 psi
9.39
8.07
20 psi
37.73
28.87
30 psi
110
86.20
ⅲ. 고 찰
이 실험은 유압장치, 공압장치에 대해 알아보는 실험이다. 유압장치와 공압장치는 이름에서 알 수 있듯이 유체와 공기를 이용한 장치라 할 수 있다. 유공압장치는 실생활에서 쉽게 접할 수 있는 장치이다. 매일 타고다니는 자동차의 브레이크, 굴삭기, 덤프트럭의 덤프, 현관문의 속도 제어기, 지게차가 유공압 장치이고 간단하게 주사기 같은 장치도 유압 장치로 볼 수 있겠다. 실험은 공압장치의 압력을 10psi, 20psi, 30psi로 두고 추를 15개, 30개씩 올려놓아 시간을 측정해보는 실험이다. 먼저 시간에 대한 결과값을 보면 압력이 증가함에 따라 실린더의 ROD가 끝까지 올라가는 시간이 줄어듬을 알 수 있었다. 많은 차이를 보이진 않았지만 예상했던 대로 추가 30개일 때 보다는 15개일 때가 빠른 시간내에 상사점까지 도달하였다. 일과 일률도 압력이 상승할수록 증가함을 볼 수 있었다. 먼저 W 비교 그래프에서 추가 15개일 때는 값이 4.17N·m, 12.45N·m, 23.76N·m이 나지만 30개일 때는 3.70N·m, 11.78N·m, 22.93N·m로 조금 작게 나옴을 확인하였다. PW비교 그래프에서도 비슷한 양상을 보였다. 압력이 증가함에따라 PW도 증가하는 양상을 보였고 값은 15개일 때가 9.39W, 37.73W, 110W 추가 30개일 때는 8.07W, 28.87W, 86.20W 가 나왔다. 일률도 압력이 증가함에 따라 약 4배씩 상승하였다.
이번 실험에서 오차가 생길 수 있는 큰 원인으로는 다음과 같은 것들이 있다. 첫째, 시간이다. 실험할 때에도 잘 되지 않아서 실린더 rod가 상사점까지 올라가는 시간을 5번 측정후 평균 값을 내었다. stopwatch를 사람이 직접 손으로 체크하였고 rod가 끝까지 올라간 순간도 사람이 했기 때문에 오차가 더 크게 났을 것이다. 두 번째, 압력이다. 공압장치의 압력을 조절해 놓고 실린더 rod를 작동시켜보면 압력이 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 실험에서는 작동시의 압력이 10psi, 20psi, 30psi를 유지하도록 setting하였지만 장치가 사람이 조절하는 아날로그여서 정밀한 압력을 유지하게 맞추기는 어려웠다.
이번 실험에 대해 조사하면서 유압장치와 공압장치의 장단점에 대해서도 알게되었다. 유압장치는 기름을 사용하여 시스템을 정밀하게 제어할 수 있는 반면에 누유가 생길 경우 장비가 더러워질 수 있고, 기름을 주기적으로 교체해주어야 한다는 것, 누유가 생기면 작동이 안되기 때문에 유지,보수가 지속적으로 필요한 것, 온도에 영향을 받는다는 점이 있다. 공압장치는 대기에 퍼져있는 공기를 사용함으로서 응용분야가 많고 가격면에서 유리하지만 유압장치에 비해서 압력을 채울 때 소음이 발생한다는 것, 유압을 쓰는 굴삭기나 크레인에 비하여 정밀하고 힘이 많이 필요로 하는 작업에는 사용하지 못한다는 단점이 있다. 이처럼 사용자는 유공압 장치를 사용할 때에 각 장단점을 파악하고 그에 맞는 적절한 장치를 선택해야 할 것이다.
이번 실험으로 인해 주위에 작동하고 있는 물건이 유압장치인지 공압장치인지 한 번 확인해보는 계기가 되었다. 또한 유공압장치의 구성과 작동원리에 대해 알게되었고 기계를 설계시에 유압, 공압장치중 어떤 장비를 써야 하는지 방향을 잡을 수 있게되었다.
ⅳ. 참고 문헌
-최신유압공학 / 김동조김문경 공저 / 북스힐
-유공압 공학 / 서호원, 엄현식 공저 / 기한재

키워드

유압 공압