[건설기계 유압제어] 건설기계 유압장치 - 유압의 개요, 유압장치의 구성품, 유압 펌프, 유압실린더의 계산, 유압모터의 계산

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목차

1. 유압의 개요

2. 유압장치의 구성품
　(1) 유압 펌프
　(2) 유압탱크
　(3) 제 어 밸브 (Control Valve)
　(4) 액츄에이터 ( 작동기 , Actuator)
　(5) 유압의 리사이클링 ( 유압기기의 관계운동 )

3. 유압 펌프
　(1) 펌프의 개요
　(2) 유압펌프의 동력과 효율

4. 유압실린더의 계산
　(1) 질란더에서의 힘의 균형
　(2) 잘란더의 선정

5. 유압모터의 계산

본문내용

오일의 유량조정 : 유량제어밸브 ( 일의 속도 )
(4) 액츄에이터 ( 작동기 , Actuator)
유압펌프로 변환시킨 오일의 에너지를 기계적 에너지로 다시 변환시켜 일을 하는 것으로서 직선왕복운동을 하는 것과 회전운동을 하는 것이 있다 .
(5) 유압의 리사이클링 ( 유압기기의 관계운동 )
유압기기의 리사이클링
3. 유압 펌프
(1) 펌프의 개요
1) 유압펌프는 보통의 액체수송펌프와는 달리 적은 토출량 대신에 고압을 발 생시키는 것이 필요하다 . 이로 인해 체적형 펌프가 사용된다 .
2) 체적형 펌프
왕복형 펌프 ( 피스톤펌프 ), 회전펌프 ( 유압에서 가장 많이 사용함 )
3) 체적형 펌프와 비체적형 펌프 ( 예로 원심펌프 ) 와의 차이점
① 체적형 펌프는 토출량이 부하압력에 관계없이 대략 일정하다 .
② 비체적형 펌프는 토출량과 압력사이에 일정한 관계가 있다 .
③ 원심펌프에서는 토출량에 따라 토출압이 변하고 , 0 에서는 토출압은 최 대가 되고 토출량의 증가와 함께 토출압력은 감소한다 .
④ 체적형 펌프는 부하에 따라 토출압력이 정해지고 부하가 과대하게 되면 압력이 상승하여 펌프 등을 파괴한다 .
⑤ 일반적으로 펌프 토출량에 최대압력을 제한하는 릴리프밸브 (Re1ief Va1ve)를 만들어 이와 같은 위험성을 방지하고 있다 .
⑥ 체적형 펌프는 펌프의 크기 ( 용량 ) 와 회전수가 정해지면 토출량도 정 해진다 .
원심펌프의 특성 체적형 펌프의 특성
4) 체적형 펌프의 분류 ( 기능상으로 분류 )
① 정토출량형 펌프
- 가동축 1 회전당의 배제량이 일정하며 토출량을 변화시킬 수 없는 펌프 이다 .
② 가변토출량형 펌프
- 1 회전당의 배제량을 어떠한 방법으로 바꾸어 토출량을 두단계로 제어 할 수 있는 펌프이다 .
③ 기구 , 구조에 따른 분류
- 치차펌프 ( 기어펌프 ), 베인펌프 , 회전 피스톤펌프로 구분한다 .
(2) 유압펌프의 동력과 효율
1) 펌프는 그 토출압과 토출량을 주면 이것을 가동하는데 필요한 동력과 크 기가 결정된다 .
2) 펌프운동에 필요한 동력 ( 마력 ) 에는 펌프동력 이론동력 축동력이 있다 .
① 펌프동력 : 실제로 펌프에서 오일에 전달되는 동력
② 이론동력 : 펌프내부의 누설손실이 전혀 없을 경우의 동력
③ 펌프축 동력 : 펌프를 운전하는데 필요한 동력
상기식에서
: 실제의 토출압력(kg/cm2), 단, 흡입압력을 0으로 한다.
: 실제의 토출량(cm3/s)
: 이론 토출량(cm3/s)
: 펌프의 전효율
④ 이론 토출량
가동축 1 회전당의 이론 배제량을 , 회전수를 라 하면
⑤ 효율
- 체적효율 :
- 기계효율 :
- 전효율 :
⑥ 펌프의 토출량은 일반적으로 의 단위가 사용되나 이때의 펌프동력은
: kg/cm2, :
⑦ 기어펌프의 송출유량
: 기어의 모듈, : 기어의 잇수, : 이폭
: 매분 회전수(rpm), : 체적효율
4. 유압실린더의 계산
(1) 질란더에서의 힘의 균형
1) 실린더에 유압을 보내어 무게 W 의 물체를 들어올릴 경우 Wkg 이상의 윗방향의 힘 F 가 필요하다 . 공급되는 압유의 압력을 P1, 복귀되는 기름의 압력을 P2, 피스톤 단면적을 Al, 복귀측의 단면적을 A2( 피스톤의 단면적에 로드 단면적을 뺀 것 ) 이라 하면
F = Pl Al ≥ P2 A2 + W (10)
2) 되돌아오는 기름측은 탱크에 연결되어있고 , 그 압력을 0 이라 보면 F = P1, Al= W 가 되어 균형이 이루어진다 .
즉 , Pl= WA1 이 물체를 들어올리는데 최소한도 필요한 압유의 압력이다 .
유압실린더의 힘의 균형
3) 다음에 피스톤이 V 인 속도로 윗방향으로 움직일 경우를 고려시 압유에 흐름이 생겨서 압력 P2 도 0 으로는 할 수 없다 . 또 , 피스톤과 실린더 등 실부분의 마찰 때문에 반대방향의 저항력 F′ 가 생겨 물체 가 V 인 속도로 움직이기 위해서는
Pl Al ≥ W+F′ + P2 A2
가 되고 최소한도 필요한 공급압력 P1 이 정해진다 .
(2) 잘란더의 선정
1) 유압실린더의 크기는 부하에 대해서 작용하는 운동에 따라 정해진다 .
① 부하에 대해서 작용하는 추력 (kg)
② 부하를 움직이기 위한 피스톤 동작속도 (cm/s)
③ 최대이동거리 (cm) 가 주어지면 실린더의 내경과 그 행정 및 필요한 압유 의 압력과 유량이 정해진다 .
2) 단로드 실린더에 압유를 공급해서 작동시 킬 경우 , 간단하게 하기 위해서는 되돌림유의 압력은 0 으로 하고 피스톤이 움직일 경우의 마찰저항을 무시하면 다음과 같다.
단실린더 로드
여기서 , P : 압유의 압력 (kg/cm2),
F : 부하에 작용하는 힘 (kg), 이 힘을 추력이라고도 한다 .
Q : 압유의 유량 (cm3/s),
D : 실린더의 내경 (cm),
V : 피 스톤의 속도 (cm/s)
3) 실린더의 소요동력
5. 유압모터의 계산
(1) 일반적으로 회전운동은 토크와 회전수 ( 속도 ) 에 의해 정해진다 . 유압모터에서는 그 출력토크와 회전수를 줌으로서 모터의 크기와 필요한 압유의 압력 유량이 정해진다 .
(2) 유압모터의 성능
모터와 부하와의 관계
1) 입력 :
2) 출력 :
3) 전효율 :
: 모터의 입력
: 모터의 출력
: 모터에의 공급압력 및 귀환측의 압력(kg/cm2)
: 모터에 공급되는 압유의 유량(cm3/min)
: 모터 출력축의 회전수(rev/min, rpm)
: 모터 출력축에서 부하에 전달되는 토크(kg-cm)
: 모터에의 입력과 출력광의 비율 즉, 모터의 전효율
4) 유압모터의 크기는 1 회전당 필요한 기름량 qcm3/rev 로 표시된다 . 따라 서 모터에 내부누설이 없다고 하면 ,
(18)
5) η =100%, 즉 손실이 없는 것으로 하고 귀환기름의 압력을 0 으로 보면 Pl = P로 된다 .
(19)
6) 이 론 토크
토크 To 는 압력 P 의 압유가 발생할 수 있는 최대 토크이며 , 이를 이론 토크라고 한다 . 또 , 실제로 발생하는 토크를 T 라고 하면
① 이론 토크
② 토크효율
③ 체적효율 및 전효율
유량 중 일부는 내부누설 등으로 손실이 되므로 〈 가 된다 .
- 체적효율 : No 는 이 론회 전수이 다 .
- 전효율 :

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