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전기모터에 의한 직접유량 제어방식 유압펌프의 신뢰성 연구
A Reliability Study of Direct Flow Control Type Hydraulic Pump by the Electric Motor 원문보기

대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회, 2011 July 20, 2011년, pp.1033 - 1034  

성백주 (한국기계연구원) ,  김도식 (한국기계연구원)

초록
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공작기계에 유압동력을 공급하는 유압동력발생장치의 신뢰성은 공작기계 전체의 신뢰성과 밀접한 관계를 가진다. 전기모터에 의해 유량을 직접제어하는 유압펌프의 시제품에 대한 신뢰성을 평가하기 위해서 성능시험, 내환경시험, 그리고 수명내구시험을 실시할 필요가 있다. 본 연구에서는 2단계 품질기능 전개를 통해 전기모터에 의한 직접유량 제어방식 유압펌프의 신뢰성평가 시험항목을 결정하였다. 시험항목에는 전기모터에 대한 항목, 유압펌프에 대한 항목, 하우징냉각시스템에 대한 항목이 포함되어 있다. 신뢰성평가 시험 항목 중, 가장 큰 비중을 차지하는 수명내구시험에 대해 무고장수명시험을 산출하고, 시험소요시간 단축을 위한 가속모델을 제안하고, 실제 구동 조건을 적용하여 가속수명시험시간을 산출하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 1) 2단계 품질기능전개를 수행하여 직접유량 제어방식 유압펌프에 대해 신뢰성평가를 수행할 수 있는 종합성능시험, 내환경성시험, 안전성시험, 수명시험 등의 신뢰성시험항목을 결정하였다.
  • 2) 현장사용조건을 고려하고, 현장전문가 및 문헌조사를 통해 직접유량 제어방식 유압펌프의 내구수명 보증 기준을 작성하고 42,702시간의 무고장수명시험시간을 산출하였다.
  • 3) 장시간 소요되는 무고장수명시험시간에 대하여 주요 고장메커니즘을 분석하여 펌프의 압력(5MPa) 및 전동기의 회전속도(2000rpm)를 스트레스요소로 결정하고, 가속모델을 제안하였으며, 시간 및 비용을 절감할 수 있는 1,300시간의 가속수명시험시간을 산출하였다.
  • 본 논문에서는 전기모터에 의한 직접유량 제어방식 유압펌프에 대한 신뢰성평가를 위해 2단계 품질기능전개를 통한 신뢰성평가시험항목을 결정하였고, 가장 큰 비중을 차지하는 수명시험에 대해 무고장수명시험 시간을 산출하고, 장시간 소요되는 무고장수명시험시간의 단축을 위해 실제 구동 조건을 적용한 가속모델 및 가속수명시험시간을 산출하였다.
  • 시험 시료 10개를 1,300시간 동안 가속수명시험을 수행하고, 중간 및 사후 시험을 실시하여 합격기준에 부합되면 직접유량 제어방식 유압펌프의 보증 수명 20,000시간 (B10 수명)을 보장하는 것이 된다.
  • 앞 절에서 결정된 신뢰성평가시험 항목 중 수명시험에 대하여 무고장수명시험시간을 산출하였다. 무고장수명시험시간은 국내 산업체를 대상으로 현장 사용 조건 및 요구되는 보증수명을 조사한 결과 신뢰수준 80%로 B10 수명 20,000시간을 보장하는 것으로 하였다.
  • 전기모터에 의한 직접유량 제어방식 유압펌프의 주요 신뢰성평가 시험항목을 결정하고, 내구수명평가를 위한 수명시험에 대하여 가속모델을 제안하고 가속수명시험시간을 산출하였다.
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