Microsoft PowerPoint - HydL_Ch1_Intoduction [호환 모드]

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서웅 하
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1 1. Introduction to Fluid Power What is Fluid Power? Hydraulics & Pneumatics Fluid Power System & Fluid Transport System History of Fluid Power Advantages & Disadvantages of Fluid Power Key Applications of Fluid Power Components of a Fluid Power Systems Fluid Power Industry -1-

2 1.1 What is Fluid Power? 유공압의정의 유공압시스템의구성 유체 : 물, 공기, 오일 유압과공압 유공압시스템, 유체수송시스템 유압의한계 : 정밀도 (1/10,000 인치, 2.54um) -2-

3 유공압공학 (Fluid Power) 의정의 윤활성을갖는적절한점도의작동유체에유압펌프를이용하여압력에너 지를공급하고, 작동유체를배관, 각종밸브및그부속장치를포함한제 어장치를거쳐액츄에이터 (actuator; motor or cylinder) 로유도한후, 이제어된유압동력에의하여일을하게하는일련의기계요소및그결합 체에관한학문 -3-

4 유압시스템의구성 압력손실계산 전동기의선정 전동기. 엔진 기계적에너지 고압유 유압펌프 압력유를보낸다 유압밸브압력, 유량, 방향제어 ( 복귀및드레인 ) 저압유 고압유 액츄에이터 유압을기계적에너지로변환 부하의해석 일 크기, 방향, 속도 기름탱크 저압유 작동유를공급한다 저압유 열수지계산 유압장치의신뢰성검토 -4-

5 Introduction to Fluid Power System -5-

6 1.2 History of Fluid Power 16 세기 수력펌프에대한아이디어제시, 설계 18 세기 ( 산업혁명 ) 이전 풍차, 수차, 물레방아등의초보적유체기계 19 세기초반 수력펌프의실제제작 19 세기중반 수압기, 축압기의제작, 송수체계에이용 Ramelli Rotary Pump, 세기초반 다양한원리의군수용각종유압펌프개발 Pappenheim Chamber Wheel,

7 History of Fluid Power( 계속 ) 20 세기중반 (2 차세계대전 ) 최근 작동유체로서광물유를사용함으로써마찰부의윤활성능향상시일재료와시일방식의개선, 정밀가공기술의발달유압기술의고속, 고압, 고효율화, 고신뢰성확립군수용유압기술이민수분야에전파현대유공압의시작 : 1906년전함USS Virginia호중장비, 공작기계등각종산업기계의주동력원 첨단산업의핵심적인분야전기적신호로정밀제어가능, 고출력, 소형화 (Compact) 우주항공산업 ( 우주왕복선 ), 첨단병기, 고에너지기계운송장비, 자동차등에활발히이용자동차 : 유압브레이크, 자동변속기, 동력조향, 윤활, 냉각전기유압폐루프시스템, 마이크로프로세서응용 -7-

8 1.3 Advantages of Hydraulic System 장점 무게당동력의크기가크다. ( 고압사용, 시스템의크기가작다.) 제어의용이성과정확도 ( 허용오차 : 1/10,000 인치 ) 응답이빠르다. 윤활성, 방청성우수, 보수용이내부발생열제거용이, 내열성우수 단점오일의유속에제한 --> 액츄에이터의속도한계 누유 (leakage) 로인해시스템이불결작동유에기포가흡입되면 (aeration) 압축성이커져작동불량캐비테이션 (cavitation) 이발생하면기기파손, 소음발생, 고장 -8-

9 Basics of Hydraulic Systems Incompressibility (almost) Controllability Multiplication -9-

10 Advantages of Pneumatic System 장점 대부분의생산설비에서압축공기제공 유압기기에비해저가, 설치, 유지, 보수용이 비교적저압을사용하므로스톨 (stalled) 상태에서기기파손위험낮음 화재의위험이적고, 대기방출, 탱크불필요 시스템이청결 단점 공기의압축성이커서정밀제어곤란 관내에서의공기속도제한 압력이 10 bar 이하로제한되므로유압시스템보다저출력 -10-

11 유압, 공압, 전기시스템의비교 전기 공압 엔진 유압 구동부 ( 유압 ) : 응답이빠르고, 힘이강함 신호전달 ( 공압 ): 물이들어가도전기보다강함 연산부 ( 전기 ) : 정보처리능력우수, 연산속도가빠름 -11-

12 1.4 Applications of Fluid Power 가선오버헤드트램 (high-wire overhead tram) 22인승, 12,000lb(5.4ton), 4개의유압모터이용농작물수확유압구동엘리베이터컨베이어시스템 유압브러시드라이브소형유압모터이용 : 연속적이고거친산업현장의청소작업용접장비부품의위치제어, 순차시스템 (sequence valve) 이용다리보수 100ton 램 : 다리구조물의빔응력을제거 산업용리프트트럭 5,000lb 용량의유압리프트트럭 : 2중작동 tilt 실린더, hoist 실린더전치로더 (front-end loader) 유압구동버킷로봇만능팔 10 자유도, 서보제어시스템 -12-

13 Applications of Fluid Power Pneumatically controlled dexterous hand Space shuttle Columbia Hydraulically powered dexterous arm Space shuttle vehicle -13-

14 Applications of Fluid Power Hydraulically powered Sky-tram Hydraulically driven turntable Hydraulic power brush drive Oceanography -14-

15 Applications of Fluid Power( 계속 ) 건설, 하역, 운반, 특수차량 excavator, dozer forklift, crane, skid steer loader auto parking system tractor, fire elevator 자동차 antilock brake system (ABS), shock absorber power steering, brake, automatic transmission 항공기 aileron, rudder, elevator, brake system landing gear system, etc. 선박 steering, winch, hatch 개폐장치 기계가공 press M/C, shearing M/C low cost automation (material handling, clamping.) -15-

16 유압기술의응용 - 자동차클러치 -16-

17 유압기술의응용 - 자동차브레이크 -17-

18 유압기술의응용 - 자동차자동변속기 -18-

19 유압기술의응용 자동변속기유압제어회로 -19-

20 유압기술의응용 - 판금프레스 -20-

21 건설작업용유압굴삭기 -21-

22 유압기술의응용 - 유압굴삭기회로도 -22-

23 1.5 Components of a Fluid Power System 유압시스템 오일탱크 : tank or reservoir 유압펌프원동기 : 전기모터, 엔진유압밸브 : 방향, 압력, 유량제어작동기 : 유압실린더, 유압모터유압배관 : 유압탱크로이송 공압시스템 공기탱크압축기 (compressor) 원동기 : 전기모터, 엔진공압밸브 : 방향, 압력, 유량제어작동기 : 공압실린더, 공압모터공압배관 : 공기중으로배출 -23-

24 1.6 Fluid Power Industry 규모와범위 유공압부품판매액 : 세계 355 억달러 (40 조 ), 미국 136 억달러 빠르게성장하는분야 : 1988~1997 년동안장비판매액 67% 증가 ( 유압 : 75%, 공압 : 25%) 인력 미국회사 450 개, 1100 개공장 인력 100,000 명 유종, 서비스, 수리 : 1200 개회사 유공압기능공 : 유공압장비의수리, 유지보수 ( 고졸자 ) 유공압기술자 : 유압시스템시험, 유지보수, 설치 ( 전문대졸 ) 유공압공학자 : 유공압부품, 시스템설계, 개발 ( 대졸자 ) 미래의전망 -24-

25 1.7 Environmental Issues of Fluid Power 생분해성유체의개발 식물성유체개발 유압유의유지관리및폐기처리 폐기처리프로그램가동 오일누설줄이기 누설없는시스템개발노력 새로운밀봉장치와이음쇠개발 소음줄이기 소음수준이낮은유압장치개발 유압호스의설계변경, 소음필터, 격박, 코팅의추가, 방진대설치 -25-

Microsoft PowerPoint - HydL_Ch6_Cylinders [호환 모드]

Microsoft PowerPoint - HydL_Ch6_Cylinders [호환 모드] 6. Hydraulic Cylinders Construction & design features of hydraulic cylinders Hydraulic cylinder mountings Load-carrying capacity, speed, & power Operation & features of double-rod cylinders Max. pressure