유공압 설계 Term Project #2 2012. 6. 18

조 : 6조 조 원 : 4800413 이용희 4800444 이은수 4800518 임희규 4950625 진가남

목 차 3 4 1 각 부품의 기능과 작동원리 2 실린더 제원 계산 과정 및 그래프 해석 차고높이제어시스템의 사례 개선 회로

각 부품의 명칭 및 기능 차량높이 측정장치 E. C. U 측정된 차고의 높이에 한 정보를 ECU로 보내주는 역할 차고높이에 대한 정보를 가지고 각 부품에 명령을 내리는 역할 솔레노이드 밸브 압축공기를 ECU의 명령 에 따라 흘러보내거나 차단하는 역할 방향제어밸브 ECU의 명령에 따라 공압 의 흐름 방향을 제어해주는 역할 실린더 차고의 높이를 실제로 올렸다가 내렸다가 하는 부품 유량제어밸브 유량의 속도를 제어하는 역할 방향제어밸브 (드레인밸브) 시스템이 크래킹압력에 도달하면 유량을 밖으로 빼내는 역할을 하는 밸브 체크밸브 유량을 한쪽방향으로만 이동시키는 밸브 드라이어 압축된 공기를 건조시켜 주는 역할

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상승 시 작동원리

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하강 시 작동원리

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실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 매개변수 값과 Table 1

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실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 불필요 힘의 평형에 관한 Eq들을 통해 실린더 내경의 제원에 대해 먼저 구한다.

그 결과, k = 242 N/m , A ≥ 0.0054 m 2 , D ≥ 0.083 m 2 라는 결과를 얻을 수 있 다.

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실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 다음으로 주어진 매개변수 값과 Q = A X v 의 유량공식을 통해 실린더의 면적을 구해본다.

이로써, 앞의 실린더 내경에 대한 조건을 만족하므로, 최 종적으로 구한 실린더의 내 경은 287 mm 이고, 실린더 의 스트로크는 실린더의 변 위가 70 mm 정도이므로 넉 넉한 사이즈를 범위를 잡아 스트로크는 100 mm로 제원 을 설정 하면 된다 상용압력은 그래프를 통해 살펴보면 실린더 내의 최고 압력이 7 bar 도 넘지 않는 상황인데, 일반적으로 생산 되는 실린더의 상용압력이 7.5 bar 고려하였을 때, 그냥 일반 실린더의 상용압력을 사용하더라도 충분 하다.

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실린더의 제원 계산 과정 및 그래프 해석 0~2초 사이에 배기를 통해 압력의 변 화가 생기며 차고의 높이가 낮아짐.

MOBIS사보다 잦은 압력변화가 일어 나 안정되는 시간이나 변화폭이 WABCO사가 더 크고 길어 결과적으로 차고의 높이가 WABCO사가 MOBIS사 보다 차고의 높이를 더 내려 감.

실린더내의 압력의 변화나 폭이 WABCO사가 MOBIS사보다 더 잦고, 큰 것으로 보아 WABCO사의 시스템은 배기시 MOBIS사보다 할 것으로 예상된다. 큰 진동이 발생 5~10초 사이에는 50kg의 물품이 실려 실린더의 내의 압력이 올라가지만 이가 더 내려 가는 것 을 볼 수 있다.

차고의 높 13~30초 사이에는 화물적재가 끝나므로 차고의 높이를 다시 올려주는데 차고의 높 이 260mm에는 압력의 변화폭이 순간적으로 WABCO사가 더 크므로 최대 차고높이 에 먼저 도달 함.

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차고높이 제어 시스템의 사례

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[GM] Vehcle Level Control System [ 장점 ] 개발당시 상당히 질 좋은 제어를 했을 것이라 예상.

[ 단점 ] 마이크로 컨트롤러에 의한 피드백을 수행하므 로, 컨트롤러가 좋은 성능을 내는 제품이 여야 할 것 → 이것은 곧 시스템 구현에 가격 의 상승을 의미.

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[만도] 모터를 이용한 차고 조절용 감쇠장치 [ 장점 ] 차량의 높이를 조절하는데 있어서 유체를 사용 하지 않고 볼 스크류 방식의 간단한 구성으로 조절한다는 것.

차량 이동시 생기는 진동을 감쇠시켜주며 동시 에 차고의 높이를 제어할 수 있어 응답 속도가 빠르다.

[ 단점 ] 윤활유의 공급이 원활하지 않을 경우 나사산 과 나사사이의 마찰열로 인해 눌러붙는 상황 이 발생할 수도 있을 것.

나사산과 나사의 마모정도가 심할 경우, 둘 사이가 간극이 벌어져 주행시 차고높이조절 과 감쇠역할을 동시에 하는데 문제가 생길 것.

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[현대] 소형 상용차용 후방차고조정장치 [ 장점 ] 일반적으로 가지는 차고제어시스템의 장점 외에 특별한 장점이라 할 만한 것은 가지지 않는 시스템으로 보이고, 타회사의 저작권 을 피하기 위해 구성품을 늘리거나 배관의 결합만을 바꾼 듯 함.

[ 단점 ] WABCO사의 차고제어높이시스템보다 부품 의 수가 많으므로 제작비용이 높아지고 시 스템구성이 복잡해져 반응속도도 더 느려지 고 크기면에서도 커질 것으로 예상.

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[콘티넨탈 악티엔게젤샤프트] 차량용 높이 조절 시스템 [ 장점 ] 컴프레셔를 이용하지 않는 다는 점에서 크 기를 줄일수 있는 장점이 있을 것 같다.

13번 밸브장치를 설치함으로써 압력발생 기만을 이용한 시스템의 시간지연을 미연 에 방지 [ 단점 ] 비록 밸브장치를 달아 반응속도를 개선하 였다고 하더라도 타사의 시스템 반응속도 는 느릴 것이라 예상

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개선 회로 실린더를 복동실린더로 설치 하게 되 면 유량이 유입되고 배출되는 곳이 겹치는 곳이 없어 유로가 두 개가 되 고 그로 인해 드라이어도 두 개가 된 다.

이로 인해 시스템의 크기는 커지 겠지만, 방향제어밸브를 비례제어밸 브로 설치 하게 되면, 정밀한 차고높 이를 제어 할 수 있는 시스템이 될 것 이라 생각된다. 허나 비례제어밸브는 고가이므로, 가격이 상승 한다.

3port – 2position 방향제어밸브 하 나와 드라이어 하나, 단동실린더를 이용하여 회로도를 구성 함으로 크기 는 줄이면서, 성능은 비슷할 것으로 예상한다. 부품의 수와 크기가 줌으 로써 경제적으로 개선될 수 있을 것 이다.

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개선 회로 카트리지 밸브를 이용하여 개선 해본 회로도 기존의 회로도보다 조금 복잡할 수도 있겠지만, 카트리지밸브용 방향제어밸브가 일반 제어밸브보다 크기가 줄어, 차지하는 부피 가 줄고, 가격 면에서도 개선될 것 이다.

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