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Hydraulics Electro-hydraulics Proportional-hydraulics 성남기능대학 시스템제어정비과

유압 제어 기술. Hydraulics Electro-hydraulics Proportional-hydraulics 성남기능대학 시스템제어정비과 차 흥 식. 제 1 장 . 유압의 개요 1. 유압 이란 ?. 유압이란 유체에 의해 힘과 운동을 전달하고 제어하는 것이다 . 이러한 유압 장치와 기기는 많은 분야에서 응용되고 있으며 대 표적인 응용 분야를 살펴보면 다음과 같다 . 공작기계 , 프레스 자동차 산업 , 조선공업

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Hydraulics Electro-hydraulics Proportional-hydraulics 성남기능대학 시스템제어정비과

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Presentation Transcript

  1. 유압 제어 기술 Hydraulics Electro-hydraulics Proportional-hydraulics 성남기능대학 시스템제어정비과 차 흥 식

  2. 제 1 장 . 유압의 개요 1. 유압 이란? 유압이란 유체에 의해 힘과 운동을 전달하고 제어하는 것이다. 이러한 유압 장치와 기기는 많은 분야에서 응용되고 있으며 대 표적인 응용 분야를 살펴보면 다음과 같다. 공작기계, 프레스 자동차 산업, 조선공업 건설장비, 사출기, 항공기

  3. 유압이란 유압 기술의 역사

  4. 유압의 역사적 배경 BC 200 최초의 물레방아 1653 Pascal의 법칙 1765 Bramah 의 수압기 1845 W. Amstrong 수압 크레인, 축압기 1900 전기의 동력화 1905 쟈니, 기름을 압력전달매체로 사용 1910 헤리쇼, 유압 레디얼 피스톤 기계 1930 한스토마, 유압 엑시얼 피스톤 기계 1936 헤리 빅커스, 전자제어단을 갖는 밸브 1950 산업 자동화와 관련된 유압 질풍 노도

  5. 장 점 ● 높은 압력을 이용하기 때문에 작은 크기로 큰 힘을 낼 수 있다. ●유압유가 윤활유 역할까지 하므로 윤활할 필요가 없다. ●비 압축성의 유체를 이용하기 때문에 정확한 위치 제어가 가능하다. ●힘과 속도를 무단으로 쉽고 정확하게 조절할 수 있다. ●과부하에 대한 방지 대책이 간단하다. ●전 부하상태에서도 시동이 가능하다. ●압력의 전달 속도가 빨라 빠른 반전과 원격 제어가 가능하다. 2. 유압의 장,단점

  6. 단 점 ● 부품이 고압에서 사용되어야 하기 때문에 비교적 부품의 크기가 크다. ●부품의 가격이 비교적 비싸다. ●유압 시스템은 온도 변화에 민감하고, 특히 유압유의 오염과 이물질은 기기의 성능과 수명에 큰 영향을 미친다. ●작업 속도가 느리다. ●유압유는 오래 사용하면 열화되기 때문에 주기적으로 교환해 주어야 한다. ●높은 압력을 이용하기 때문에 취급에 주의를 요하고, 밸브 등이 빠르게 스위칭 될 때에순간적인 이상 압력(surge pressure)이 형성될 수 있다. ●복귀 라인이 필요하여 배관이 복잡하다. ●압력관의 길이가 길면 배관의 탄성이 유압 시스템에 영향을 미칠 수 있다. ●캐비테이션(cavitation) 현상이 생길 수 있다 2. 유압의 장,단점

  7. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  8. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  9. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  10. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  11. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  12. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  13. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  14. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  15. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  16. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  17. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  18. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  19. 3. 여러가지 에너지의 특징 비교

  20. 4. 유압의 물리량과 단위 물리량은 국제 단위 계(SI),MKS 단위 계,CGS 단위계,중력 단위 계,척관법 단위 계 등이 있으나 1973년에 ISO 1000이 제정되면서 SI 단위계가 국제적으로 널리 사용. SI 단위 : 불어 Le System International ‘D Unites의 약자로 국제단위계를 나타내며 미터계가 현대화 한 것이다. 우리나라는 2001년부터 국제 단위만을 쓰도록 법제화되었다. 자연계의 물리적 현상을 다루려면 명확한 의사소통을 위해 물질이나 변위 또는 시간의 특징을 규정하는 동일한 단위체계가 필요하다. 이 기본량을 차원(Dimension)이라 하며, 차원의 크기를 단위(unit)라 한다.

  21. 가. 기본 단위

  22. 나. 유도 단위 기본단위에서 힘, 면적, 체적, 유량, 압력 등의 단위를 유도 단위라 한다.

  23. 다. 질량(Mass)과 힘(Force) • 유압에서 중요한 물리량인 힘, 면적, 유량, 압력, 속도 등은 위의 기본 단위로부터 유도 • 힘(Force) : 1kpa=9.81N • 정의 : 질량을 가진 물체에 가속도를 작용시켜 힘이 생성된다는 뉴톤(Issac Newton, 1643～1727)의 법칙. 힘 = 질량 × 가속도 ( F = m × a ) • 1kgf : 1kg의 질량을 가진 물체에 중력가속도가 작용하는 힘 1kgf=1kg ×9.8 m/sec² • 1N : 1 ㎏의 질량을 가진 물체에 1 m/sec²의 가속도가 작용할 때를 의미 • 1㎏의 질량을 가진 물체가 지구상에서는 9.81N의 힘을 내나 달의 중력 가속도는 지구 중력 가속도의 1/6 밖에 되지 않기 때문에 달에서는 1.635 N의 무게밖에는 되지 않는다.

  24. 질량과 무게 질량 - 킬로 그램 ( kg ) 무게 - 뉴톤 ( N )

  25. 1 kg 중 력 중력

  26. 중력 0 sec - 0 m/sec 1 kg 1 sec - 9.81 m/sec

  27. 1 kg 중력 0 sec - 0 m/sec 1 sec - 9.81 m/sec 2 sec - 19.62 m/sec

  28. 1 kg 중력 0 sec - 0 m/sec 1 sec - 9.81 m/sec 2 sec - 19.62 m/sec 중력 가속도 = 9.81 meters / sec2 3 sec - 29.43 m/sec

  29. 질 량: 1 kg 무 게: 9.81 N 뉴톤의 제2법칙 뉴톤의 제2법칙 힘 = 질량 x 가속도 1 뉴톤 = 1 kg x 1 meter/sec2 9.81 N = 1 kg x 9.81 m/s2

  30. 라. 비중량, 밀도, 비중 다. 비중량 정의 : 단위 체적당의 무게 (γ :비중량, V:체적) 라. 밀도 정의 : 단위 체적당 유체의 질량 마. 비중 정의 : 물체의 밀도를 물의 밀도로 나눈 값으로 물의 비중을 1로 보고 유체 의 상대적 무게를 나타낸 것 ( ρ : 유체의 밀도, ρ‘: 물의 밀도)

  31. 라. 비중량, 밀도, 비중 * 비중(specific weight) 석유계 작동유의 비중 각종 작동유의 비중

  32. 라. 일(Work)과 동력(Power) • 일 : 중량을 가진 물체를 이동 시킨 결과 W= Fd(힘 × 거리) • 동력 : 단위시간에 이루어진 일의 양 L= W/s (일/시간) = Fv(힘 × 속도) 1kw = 102kg m/s, 1Hp = 75kg m/s

  33. 5. 압력(Presser) • 압력은 단위 면적에 작용하는 힘 P = F / A • 압력 단위 1. 1 kgf/㎠ : 단위면적(1㎠)당 1 킬로그램 중(1kgf=9.81N)의 힘이 작용하는 것으로 공학단위라고 한다. 2. 1 바(bar) : 10 N/㎠ 3. 1 기압: 평균해수면의 표준대기압을 의미하는 약10.13 N/㎠ 이기 때문에 1kgf/㎠, 1bar, 1기압은 1bar를 기준으로 하여 ±2%의 범위에 있기 때문에 같은 크기의 단위로 사용. 4. psi : 평방인치(1 in²)당 작용하는 힘을 파운드(lb)로 나타낸 것으 로 영국과 미국에서 많이 사용. 1kgf/㎠≒14.3 psi, 1 bar≒ 14.5psi 5. 1 토르(torr) : 수은주의 높이 1mmHg를 의미하며 주로 진공 압력 을 표시할 때 주로 사용. 1 기압은 760 토르 6. SI 단위: 압력의 단위 N/㎡ = 파스칼( Pascal, Pa)이라 한다. 1 Pa : 1 N/㎡

  34. 5. 압력(Presser) • bar와 Pa의 관계 1bar = 100,000Pa = 1,000hPa = 100kPa = 0.1Mpa 1hPa = 100Pa = 0.001bar = 1mmbar 1kPa = 1000Pa 1MPa = 1,000,000Pa = 10bar • 1kgf/㎠ = 9.81N/㎠ = 98100Pa= 981hPa = 98.1kPa = 14.3psi = 735torr • 1bar = 10N/㎠=14.5psi = 750torr • 1기압=10.13 N/㎠ = 101,300 Pa = 1013hPa = 101.3kPa = 14.7psi =760torr

  35. 1 뉴톤 1 m 1 m 1 m2 압력의 단위 ( 1 N = 0.1 kg 에 가깝다) 1 N / m2 = 1 파스칼 (Pa) 1 킬로 파스칼= 1 000 Pa, 1 메가 파스칼 = 1 000 000 Pa 1 bar = 100 000 Pa, 1 bar = 1 kg / cm2 (approx)

  36. 힘 (N) 압 력 (Pa) = 면 적 (m2) 힘 (N) x 10 압 력 (bar) = 면 적 (mm2) 힘 (N) 압 력 (bar) = 면 적 (cm2) x 10 압력의 계산

  37. 5. 압력(Presser) • 압력의 측정

  38. 5. 압력(Presser) • 압력을 측정하는 기준에 따라 절대압력과 게이지 압력으로 구분 • 절대압력 : 진공을 기준으로 측정한 압력으로 양의 값만을 가지며 Pabs로 표현 • 게이지 압력 : 표준 대기압을 기준으로 측정한 압력

  39. 5. 압력(Presser) Kpa(bar/psi) 게이지 압력 대기압 위의 영역 절대 압력 (Pabs) 대기압 (Pamb) 절대압 0에서 대기압 사이의 영역 절대압 0 절대압력 (Pabs) 대기압력 게이지압력 절대압력 Pabs는 대기압과 게이지압력 으로 되어 있지만 실제로 계기는 게이지압력만 나타낸다. 절대압력(Pabs)으로 표시하려면 게이지값에 1bar(100kPa)를 더 보태어야 한다.

  40. 5. 압력(Presser)

  41. 5. 압력(Presser) • 진공은 압력의 한 종류로 진공 상태란 보통 어떤 기체가 대기압 보다 낮은 압력에 있을 때를 말함. • 진공 표현 단위 : 대기압과의 차압을 표현하는 것으로 정확한 표현은 절대압을 사용하는 것 즉 대기압에서 Vacuum의 측정치를 뺀 것이 절대 진공압 • 단위 : mmHg Vac, inHg Vac, inH2O Vac, psi Vac

  42. 무단복제를금함

  43. 무단복제를금함

  44. 무단복제를금함

  45. 6. 흐름의 단위 유 량 = 리터/ 분 ( l/min) 1 리터 = 1000 입방 센티 ( cm3 )

  46. 유체의 속도(Venturi 원리) • 그림의 A, B, C 중 가장 압력이 높은 곳은?

  47. 교축(Throttle) 오리피스(Orifice)

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