초록 ▼

○ 굴삭기와 같은 중대형 건설기계, K2전차와 같은 군수장비 드에 사용되는 기존 유압시스템에 직결하여 특별한 구조 변경 없이 효율과 성능 향상이 기대되는 기포 포집/제거 모듈을 제안

○ 수백 mm 크기의 기포들을 서로 뭉쳐서 커다란 기포기둥을 형성하도록 하는 선회유동부 설계를 위하여 알고리즘 확립 및 유동해석을 통한 최적 설계변수 도출

○ 원심력에 의한 기액분리 메커니즘과 무동력 공기 흡인 디바이스를 혼용한 유중 기포 포집/제거 모듈 시제작 (정격유량 30LPM 2건, 10LPM 1건)

○ 베인

○ 굴삭기와 같은 중대형 건설기계, K2전차와 같은 군수장비 드에 사용되는 기존 유압시스템에 직결하여 특별한 구조 변경 없이 효율과 성능 향상이 기대되는 기포 포집/제거 모듈을 제안

○ 수백 mm 크기의 기포들을 서로 뭉쳐서 커다란 기포기둥을 형성하도록 하는 선회유동부 설계를 위하여 알고리즘 확립 및 유동해석을 통한 최적 설계변수 도출

○ 원심력에 의한 기액분리 메커니즘과 무동력 공기 흡인 디바이스를 혼용한 유중 기포 포집/제거 모듈 시제작 (정격유량 30LPM 2건, 10LPM 1건)

○ 베인펌프를 활용한 유압시험기 구축 및 기포 포집/제거 특성실험:
- 30LPM 타입에서 설계 타당성 확인
- 포집된 기포를 약 1%의 환류 유량과 함께 배출 특성 확인
- 5bar 이상의 내압에서도 작동됨을 확인함

○ 페유를 이용한 정화 실험 수행

○ 국내학술발표 2건: 기포제거 모듈 최적설계 알고리즘에 관한 연구
(드라이브·컨트롤 2016 춘계학술대회, 2016.06.24.)
유중 기포 포집장치에 관한 연구
(한국정밀공학회 2016년도 추계학술대회, 2016. 10. 27)

(출처 : 최종보고서)

Abstract ▼

This paper presents an optimal design of an in-line type module to eliminate air bubbles distributed in hydraulic systems. In general, dissolved airs in hydraulic oil are changed into air bubbles with a sudden pressure drop occurred at a notch or orifice in hydraulic systems. Some bubble elimination

This paper presents an optimal design of an in-line type module to eliminate air bubbles distributed in hydraulic systems. In general, dissolved airs in hydraulic oil are changed into air bubbles with a sudden pressure drop occurred at a notch or orifice in hydraulic systems. Some bubble elimination methods have been investigated and reported. Especially, R. Suzuki and Y. Tanaka used the swirling flow resulting from centrifugation to eliminate bubbles in hydraulic systems. Their proposal has some advantages: a smaller oil reservoir, a drop in oil temperature, and an increase in pump efficiency, among others. Bubbles and dissolved gases in oil greatly affect the performance of fluid power systems because of cavitation, aeration inception, degradation of lubrication, noise generation, and oil temperature rise.

We aim at developing a portable hydraulic unit having a bubble elimination module, which has an improved structure without a returned oil through a vent line. In this study, first, an algorithm for optimal design of tapered tube generating swirling flow is considered and the analytical results with flow rates of 30l/min and 10l/min are presented to ascertain the optimal design with ISO VG 32 as a working fluid. Second, prototype modules of bubble eliminator are fabricated with the size of φ 78mm×150mm and the weight 1.2kg for rated flow of 10l/min, and the size of φ108mm×260mm and the weight 2.9kg for rated flow of 30l/min, respectively. Then, to confirm the validity of the proposed mechanism, experimental apparatus are constructed with the hydraulic unit using vane pump(≤50LPM). Finally, basic characteristics on bubble collection and elimination are experimentally investigated with the fabricated prototypes and the obtained results are discussed.

(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 최종보고서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1절. 연구개발의 필요성 ... 9
• 2절. 연구개발의 목적 및 연구내용 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 1절. 국외 기술개발 현황 ... 13
• 2절. 국내 기술개발 현황 ... 15
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 1절. 유중 기포 포집/제거 모듈 설계 및 해석 ... 16
• 1. 액압시스템 In-line형 기포 포집/장치 모듈 최적 설계 ... 16
• 2. 기포 포집/장치 모듈 모델링 및 유동해석 ... 19
• 2절. 유중 기포 포집/제거 모듈 시제작 ... 21
• 3절. 유중 기포 포집 장치 제작 및 실험장치 구축 ... 27
• 4절. 유중 기포 포집/제거 실험 ... 28
• 1. 유입 유량 Qi = 30l/min용 모듈 특성 실험 ... 28
• 2. 유입 유량 Qi = 10l/min용 모듈 특성 실험 ... 32
• 3. 폐유 정화 실험 ... 34
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 36
• 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 39
• 제6장 연구시설·장비 현황 ... 40
• 제7장 참고 문헌 ... 41
• 끝페이지 ... 42