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MCV용 IMV개발을 위한 기초설계
Basic Design for Development of IMV for MCV 원문보기

드라이브ㆍ컨트롤 = Journal of drive and control, v.15 no.3, 2018년, pp.49 - 56  

허준영 (School of Mechatronic Engineering, Korea University of Technology and Education) ,  정규홍 (Department of Computer Aided Mechatronic Engineering, Daejin University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Construction machinery is used to improve productivity in civil engineering work and construction work, and it is a lengthy operation, and consumes considerable fuel to cope with large loads. As a result, productivity and fuel consumption of the construction machine become the main deciding factors....

주제어

#굴삭기   #밸브설계   #주제어밸브  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 중대형 유압굴삭기의 연비향상을 위해 제어에 사용되는 기존의 스풀형 MCV를 대체할 IMV로 3포트 비례감압밸브와 포펫형 유량제어밸브의 조합을 제안한다. 제안의 타당성을 검증하기 위해 수학적으로 모델링하여 정특성을 해석하고, 그 결과를 반영하여 동특성을 해석한다.
  • 본 연구에서는 중대형 유압굴삭기의 제어에 사용되는 기존의 스풀형 MCV를 대체할 IMV를 개발하기 위해 3포트 비례감압밸브와 포펫형 유량제어밸브의 조합을 제안하였다. 제안의 타당성을 검토하기 위해 수학적 모델링과 정특성을 해석하고, AMESim 소프트웨어를 사용하여 붐 실린더 업다운 동작의 재생회로에 대해 시뮬레이션 함으로써 동특성을 확인한 결과 아래의 결론을 얻었다.

가설 설정

  • 여기서 스프링 초기 압축량 xυR0 와 오버랩 길이 xoυ는 제어압이 발생하지 않는 불감대를 결정하지만 정특성해석에서는 모두 0으로 가정한다.
  • 정특성 해석에서는 제어밸브에서의 히스테리시스는 고려하지 않고 xυR ≈ xoυ 로 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
건설 기계의 구매 결정 요소는 무엇인가? 건설기계는 토목공사나 건축공사에서 생산성 향상을 위해 사용되고 있으며 장시간 운용되고 큰 부하를 감당하기 위해 연료 소모가 많다. 이로 인해 건설 기계의 생산성 및 연료소모량은 고객의 주요 구매 결정 요소가 된다. 이로 인해 건설기계 연비기술은 생산성 향상과 연료소모량을 모두 고려한 연비 효율 증대 방향으로 진행된다.
메인컨트롤 밸브 작업장치의 제어성능 구현을 위해서 사용되는 것과 발생하는 문제는? 굴삭기 유압시스템에서 메인컨트롤 밸브(MCV, Main Control Valve)작업장치의 제어 기능에서 가장 중요한 위치를 담당한다. 제어성능 확보를 위한 유량배분의 목적으로 미터링 (Metering)이라는 오리피스 효과로 구현되는데 이때 에는 에너지 손실이 유발된다. 엔진출력을 100%로 보았을 때 메인컨트롤 밸브에서 50% 이상의 에너지 손실이 발생한다.
건설기계의 특징은 무엇인가? 건설기계는 토목공사나 건축공사에서 생산성 향상을 위해 사용되고 있으며 장시간 운용되고 큰 부하를 감당하기 위해 연료 소모가 많다. 이로 인해 건설 기계의 생산성 및 연료소모량은 고객의 주요 구매 결정 요소가 된다.
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참고문헌 (10)

  1. W. S. Son, K. Y. Kim and M. Y. Park, “Trend of Construction Machinery Fuel Economy,” J. of Drive and Control, Vol. 14, No. 4, pp. 102-106, 2017. 

  2. A. Shenouda, "Quasi-static Hydraulic Control Systems and Energy Savings Potential using Independent Metering Four-Valve Assembly Configuration," Ph. D. Dissertation. Georgia Institute of Technology, 2006. 

  3. B. Eriksson, "Mobile Fluid Power Systems Design: with a Focus on Energy Efficiency," Ph. D. Dissertation. Linkoeping Universitet, 2010. 

  4. C. N. Kang, S. N. Yun, H. H. Jeong and M. G. Kim, “Dynamic Characteristics of Electro-hydraulic Proportional Valve for an Independent Metering Valve of Excavator,” J. of Drive and Control, Vol. 15, No. 2, pp. 46-51, 2018. 

  5. W. Dong, Z. Jiao and S. Wu, "Compound Control Strategy for Independent Metering Directional Valve of Engineering Machinery by Simulation," Proceedings of 2014 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, Tianjin, China, 2014. 

  6. L. Ge, Z. Dong, W. Huang, L. Quan, J. Yang and W. Li, "Research on the Performance of Hydraulic Excavator with Pump and Valve Combined Separate Meter In and Meter Out Circuits," International Conference on Fluid Power and Mechatronics, Harbin, China, 2015. 

  7. J. I. Yoon, H. Choi and K. K. Anh, “Energy Saving and Regenerating Technology of Construction Equipment,” J. of Drive and Control, Vol. 14, No. 4, pp. 107-113, 2017. 

  8. J. H. Jung, "Static Analysis of Dedicated Proportional Flow Control Valve for IMV," 2018 Spring Conference on Drive and Control, pp. 115-122, 2018. 

  9. I. Y. Lee, Hydraulic Engineering, Munundang, pp. 219-224, 602-604, 2012. 

  10. J. Y. Huh, “Energy Saving in Boom Motion of Excavators using IMV,” J. of Drive and Control, Vol. 14, No. 3, pp. 1-7, 2017. 

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