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정압베어링에서 입구압력 및 틈새간격 변화에 따른 누설량의 상관관계에 관한 연구
Study on the Correlation of Leakage by the Variation of Inlet Pressure and Clearance in Hydrostatic Bearing 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.20 no.6, 2016년, pp.34 - 39  

윤충국 (경진고등학교) ,  배강열 ((주)대명지이엔티) ,  전진성 ((주)대명지이엔티)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is the numerical study on the correlation of leakage by the variation of inlet pressure and clearance in hydrostatic bearing. The main goal of this study is to apply to the design of hydro system the results that the pocket pressure and the leakage rate according to the inlet pressure and...

주제어

#Hydraulic Cylinder   #Hydrostatic Bearing   #Narrow Rectangular Channel   #Leakage Rate  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구의 목적은 확대 및 축소부를 가지는 유압실린더의 정압베어링 기술을 실제 산업현장에 적용하기 위하여 미소채널에 대한 수치해석적 연구를 진행하여 입구압력 및 틈새간격 변화에 따른 누설량 및 포켓압력을 도출하여 유압시스템설계에 반영하는 것이다.

가설 설정

  • 다음은 해석에서 사용된 지배방정식이다. 정상 유동, 비압축성 유동으로 가정하여 운동량 방정식을 적용하였고, 점성소산 및 열전달은 고려하지 않기 때문에 에너지 방정식은 적용하지 않았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유압실린더에 적용된 정압베어링 시스템은 무엇인가? 본 연구에서 유압실린더에 적용된 정압베어링 시스템은 피스톤과 튜브사이의 좁은 채널사이로 유체로 공급하여 유압에 의하여 피스톤이 튜브 내부에서 마찰 없이 부상하는 것이다. 유압실린더를 정압베어링 기술을 적용하여 마찰 없이 부상시키기 위해서는 피스톤과 튜브 사이에 유체가 일정하게 지속적으로 흐르는 것이 중요하다.
유압실린더를 정압베어링 기술을 적용하여 마찰 없이 부상시키기 위해서는 무엇이 중요한가? 본 연구에서 유압실린더에 적용된 정압베어링 시스템은 피스톤과 튜브사이의 좁은 채널사이로 유체로 공급하여 유압에 의하여 피스톤이 튜브 내부에서 마찰 없이 부상하는 것이다. 유압실린더를 정압베어링 기술을 적용하여 마찰 없이 부상시키기 위해서는 피스톤과 튜브 사이에 유체가 일정하게 지속적으로 흐르는 것이 중요하다. 유압실린더에서는 정압베어링형성을 위하여 공급되는 유량만큼 유압손실이 발생하기 때문에 유압공급시스템의 용량결정을 위하여 입구압력 및 틈새간격 변화에 따른 누설량 예측이 매우 중요하다.
정압베어링에서 입구압력 및 틈새간격 변화에 따른 누설량의 상관관계에 관한 수치해석적 연구를 통해서 어떤 결론을 도출할 수 있는가? 1) 입구압력 및 틈새간격 변화에 따른 포켓압력은 틈새간격(0.01~0.05 mm)이 매우 적고 고점성에 따른 벽면에서 점성영역이 두껍기 때문에 차압이약 3%로 압력변화가 매우 미미하다. 2) 입구압력에 대한 누설량은 동일한 틈새간격에 대해서 틈새간격의 변화에 따라 약 4.5배에서 6.7배로 변화가 매우 크며, 틈새간격이 커질수록 유량을 결정하는 요소인 단면적이 직경의 제곱에 비례하여 증가하기 때문에 기울기가 커진다. 3) 입구압력, 틈새간격, 누설량 사이에는 선형적인 상관관계가 있음을 확인하였고, 선형보간을통하여 상관식을 도출하였다.
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참고문헌 (6)

  1. J. W. Jung, H. S. Jeon and Y. S. Bae, 2001, "A Motion control of Hydraulic System using variable orifice", Korea ADAMS User Conference, Vol. 11, No. 8-9, pp. 1-8. 

  2. Korea Research Council for Industrial Science and Technology, 2013, "Development of intelligent servo actuator for steam control of nuclear/thermal power plants", Korea Institute of Machinery and Materials. 

  3. M. T. Islam and Y. W. Lee, 2007, "Effect of Aspect Ratio On Gas Microchannel Flow", Journal of The Korean Society for Power System Engineering, Vol. 11, No. 3, pp. 16-21. 

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  4. M. T. Islam and Y. W. Lee, 2009, "Influence of Aspect Ratio on Friction Characteristics in Rectangular Gas Microchannel Flow", Journal of The Korean Society for Power System Engineering, Vol. 13, No. 2, pp. 18-29. 

    원문보기 상세보기

  5. T. P. Brackbill and S. G. Kandlikar, 2007, "Effect of Sawtooth Roughness on Pressure Drop and Turbulent Transition in Microchannels", Heat Transfer Engineering, Vol. 28, No. 8-9, pp. 662-669. 

    상세보기 crossref

  6. K. Y. Bae and J. S. Jeoun, 2015, "Study on the Hydraulic Cylinder Flow Analysis of Orifice Type", Journal of The Korean Society for Power System Engineering, Vol. 19, No. 6, pp. 54-59. 

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