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문제 정의
- 논문에서는 펌프의 내부 부품 정보를 알 수 없는 관계로 현장에서 5 톤급 굴삭기에 사용되고 있는 모델을 근거로 펌프 회로상의 특성을 고려하여 모델링 하고 특성을 파악한다. Fig.
- 시스템의 부하 측으로 유입되는 유량은 방향 제어 밸브의 스풀 변위에 따라 펌프에서 토출되는 유량을 탱크로 브리드 오프되는 량을 제어함으로써 제어된다. 본 논문에서 각 액추에이터의 제어 방식이 크게 다르지 않으므로 붐 실린더의 작동에 대해서 해석하고 고찰한다.
- 본 논문에서는 방향 제어 밸브의 개구 면적 변화에 대한 시스템 특성 민감도와 작업 조건의 변화 즉 부하 압력 크기의 변화에 대한 시스템의 제어 영역의 변화 및 동력 효율 등에 어떠한 영향을 미치는지 규명하였고 부하 압력의 주기적 변동에 따른 시스템의 안정성을 해석하였다. Fig.
- 본 논문에서는 현재 건설기계 제작사에서 많이 채택되고 있는 소형 굴삭기용 브리드 오프 센터형 유압 제어 시스템을 모델로 선정하여 기본 성능을 해석하고 시스템의 성능을 지배하는 방향 제어 밸브의 스풀 노치 형상에 따른 시스템 영향을 구체적으로 분석하고, 동적 부하 변동에 대한 시스템의 응답 특성 및 부하 변동에 따른 동력 효율과 동력 손실 등을 고찰하여 소형 굴삭기의 저진동 및 에너지 저감, 조작의 용이성등의 성능 개선 설계에 참고가 되도록 하였다.
- 본 연구에서는 방향 제어 밸브의 노치 형태 및 부하 변동 상태를 고려하여 소형 굴삭기용 브리드오프 센터형 유압 제어 시스템의 성능을 해석하였고, 주요 설계 인자들의 변화가 유압 제어 시스템의 성능에 미치는 영향을 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
가설 설정
- Table1 은 브리드 오프 센터형 유압 제어 시스템에 대한 주요 제원인데 각 제원들은 실제 사용하고 있는 제원과 최대한 동일하게 취했다. 여기서 스풀 간극에 의한 누유량은 매우 작아서 무시하였고, 유량 계수는 유체가 비압축성이라고 가정하여 일반적인 유압유의 유량계수인 0.61 을 사용하였다.
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