일종의 자동문 입니다.
전체 길이는 15m
실린더의 수는 5ea
스토로크 1500
무게 약 800kg
속도 50mm/s
일때 유압 실린더를 사용 한다면 동조 할수 있는 시스템을
어떻게 설계 해야 할까요.
아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
> ----------------------------------------------------------
> 이진형 님의 글 "Flow Divider 사용"
> ----------------------------------------------------------
> > ----------------------------------------------------------
> > 윤준호 님의 글 "실린더의 동조"
> > ----------------------------------------------------------
> > 일종의 자동문 입니다.
> > 전체 길이는 15m
> > 실린더의 수는 5ea
> > 스토로크 1500
> > 무게 약 800kg
> > 속도 50mm/s
> > 일때 유압 실린더를 사용 한다면 동조 할수 있는 시스템을
> > 어떻게 설계 해야 할까요.
> > 아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
> > 유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
> > 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
> >
>
> -------------- 답 변 --------------
> 제가 지금까지 사용해본 경험으론 Flow Divider 가 가장 확실한 것 같군요
> 특히 Universal Joint 구조이면, 아마 90% 정도 동조 효과를 발휘할 수
> 있겠구요. 5련 동조에서 Flow Control Valve로 동조를 이룩하긴 거의
> 불가능하리라 생각됩니다.
> Maker 기억은 나지 않는데, 미국 제품이고 FD330B..... 로 되는데 괜찮을
> 것입니다.
>
>
-------------- 답 변 --------------
분류밸브(flow divider)를 사용하기 전에 꼭 알아야 할 것은 유량특성입니다.
유량은 곧 엑츄에이터의 속도이니까요
일반적으로 유압관에서 사용되어지는 유량 계산식은 복잡하지요
유량=유량계수*관로의 단면적*(2*중량가속도*압력차/비중량)^2
즉, 마찰저항이나, 엑츄에이터에 작용하는 부하의 차이, 온도의 상승으로
인한 점도변화로 인한 유량차이를 극복하는것이 동조시스템의 큰 난제입니
다.
그래서 유량을 차이만큼 보상을 해 줄때만이 완벽한 동조시스템을 구성할
수 있는 것입니다.
1. 압력 - 유량 특성
압력보상 피스톤을 사용하여 부하의 변동에 따른 유량을 일정하게 해줌
2. 유온 -유량 특성
유온이 변화하면 점도가 변화하여 유량이 변화 하므로 조리개의 형상에
점도의 영향을 받지 않는 sharp edged orifice를 사용하면 유온이 변하
더라도 유량이 거의 일정하게 유지 됩니다.
3. 그러나 주의하여야 할것은 압력보상붙이 유량조절 밸브를 사용하더라도
제어 개시시 과도적으로 설정유량을 뛰어넘어 훨씬많은 유량이 흐르며,
이것을 jumping 현상이라 합니다. 원인은 압력보상 피스톤에 압력이 작용
하지 않는 경우 스프링 힘에 의해 감압부가 전부 열려있는 상태로 제어
개시시에 1차측 압력 및 유량이 급격히 유입되어 지면 규정의 압력으로
감압되어지기 까지 시간지연이 생기기 때문이다.
이상과 같이 유량특성으로 인해 동조하기가 굉장히 힘든 작업입니다.
왜냐하면, 일반적으로 유압쟁이들은 Q = Av 라는 식에 빠져 있거던요
flow divider 를 사용하시더라도 이러한 보상기능이 있는 것을 사용해야
합니다.
일반적인 divide valve는 단지 밸브의 개구부 면적만 동일하게 할뿐
압력, 온도 보상 기능을 갖고 있는 것이 잘 없기 때문이죠.
실례로 fork lift는 조향장치와 하역장치가 구분되어 있으며, 보통 1개의
펌프로 모든 작업을 합니다.
이때 조향장치는 하역장치의 영향에 따라서 유량자체가 변화하면 사고의
위험이 있기때문에 항상 유량이 일정해야 하며, 또 타이어의 지면 마찰에
대해서도 영향을 받지 않게 해야할 경우
priority valve를 사용하여 어떠한 외력에 대해서도 일정한 핸들의 회전속
도를 낼 수 있는 것입니다.
즉, 이 priority valve에는 압력보상기능이 내장되어 있죠.
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> 윤준호 님의 글 "실린더의 동조"
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> 유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
> 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
>
-------------- 답 변 --------------
제가 지금까지 사용해본 경험으론 Flow Divider 가 가장 확실한 것 같군요
특히 Universal Joint 구조이면, 아마 90% 정도 동조 효과를 발휘할 수
있겠구요. 5련 동조에서 Flow Control Valve로 동조를 이룩하긴 거의
불가능하리라 생각됩니다.
Maker 기억은 나지 않는데, 미국 제품이고 FD330B..... 로 되는데 괜찮을
것입니다.
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> 윤준호 님의 글 "실린더의 동조"
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> 어떻게 설계 해야 할까요.
> 아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
> 유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
> 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
>
-------------- 답 변 --------------
기어모터가 내부적으로 동일축에 여러개가 결합되어있는 flow divider를 사용하면 각 실린더에 공급되는 유량이 거의 동일하여 아주좋은 동조를 이룰 수 있습니다. 단, 각각의 실린더가 받는 부하가 다를 것임으로 오랜시간의 사용후에 실린더내부의 실의 마모정도에 따라 실린더 내부누유에 의하여 동조성능이 약간 저하 될 수도 있을 것으로 사료됩니다.
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> 윤준호 님의 글 "실린더의 동조"
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> 무게 약 800kg
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> 일때 유압 실린더를 사용 한다면 동조 할수 있는 시스템을
> 어떻게 설계 해야 할까요.
> 아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
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> 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
>
-------------- 답 변 --------------
다수의 유압실린더를 정확하게 동조시키는 방법은 사실상 어려운 문제입니다.
저의 경험으로 미루어 flow control valve를 사용하는 것은 정확한 동조를
하지 못하는 이유는
각 실린더가 받는 부하(즉, 마찰저항, 실린더의 운동 방향과 반대의 저항-
양부하, 또는 음부하, 유체의 점성부하 및 스프링부하에 따라 모두 틀림)
가 모두 틀리기 때문에 각실린더로 공급되는 유량을 정확하게 공급하기는
어렵기 때문입니다.
그래서 강제적으로 동조를 시키는 방법으로는(가격이 가장저렴한 방법)
1. 동조실린더(synchronizing cylinder)를 사용하는방법
- 처음의 효과는 상당히 좋으나 실린더의 패킹이 손상되었을 경우는
동조가 어려운 문제가 있슴
2. 유압모터(orbitrol motor)를 사용하는 방법
- 유압펌프에서 나오는 유량을 유압모터로 보내고 이 유압모터에서
나오는 유량을 실린더로 보내줍니다.
이때, 유압모터의 축선단에 스프라켓 등으로 서로 연결을 하여 줍니다.
그러면, 각각의 실린더에 연결된 유압모터는 강제적으로 모두 연결되어 있어 모든 유압모터가 동시에 구동될 경우만 작동하기 때문에
강제적으로 실린더에 걸리는 부하나 작동유의 온도에 관계없이
동조를 시킵니다.
단 이 방법으로 사용하실때 오차율은 약 5% 정도 입니다.
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> 윤준호 님의 글 "실린더의 동조"
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> 어떻게 설계 해야 할까요.
> 아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
> 유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
> 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
>
-------------- 답 변 --------------
기존에 설계되었던 것을 유압실린더로 대체하고 5개의 실린더를 동조시키기는 위해서는 CV유량 밸브 혹은 비례제어 밸브를 사용해야 하는데 원가 상승이 큰 문제가 될 것 같습니다.
만약 5개의 유압실린더가 동일한 부하를 받는 동일한 제품이라면 하나의 유압밸브를 사용하고 유로 관손실이 각 실린더마다 동일하게끔 구성하는 것이 바람직 할 것 같습니다.
약간의 시간차가 발생할 수 있지만 큰 차이는 나지 않을 것 같으며
장시간 사용시 문의 개폐 동작 부분에 이물질 혹은 마찰을 야기시키지 않는 구조로 한다면 가능할 것 같습니다.
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> 어떻게 설계 해야 할까요.
> 아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
> 유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
> 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
>
-------------- 답 변 --------------
실린더 5ea를 가지고 동조시키는 시스템이 쉽지 않은것 같습니다. 자동문의 사용처, 주변 FRAME 강도등을 고려허여 결정하는
것이 좋으나,
우선은 각 실린더에 유량을 가능하면 동일하게 공급할수 있도록
고급 FLOW CONTROL V/V를 사용하여 해결하는 방안과
양측 실린더를 2 OR 3 GROUP으로 묶어 FLOW CONTROL
V/V 와 같이 혼용하여 구현하는 방안을 추천해 드리고
싶습니다.
> 이진형 님의 글 "Flow Divider 사용"
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> > 윤준호 님의 글 "실린더의 동조"
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> > 일종의 자동문 입니다.
> > 전체 길이는 15m
> > 실린더의 수는 5ea
> > 스토로크 1500
> > 무게 약 800kg
> > 속도 50mm/s
> > 일때 유압 실린더를 사용 한다면 동조 할수 있는 시스템을
> > 어떻게 설계 해야 할까요.
> > 아직 까지는 드럼에 외이어를 걸고 드람과 드럼 사이에
> > 유니버셜 죠인트로 연결 하여 하나의 motor에 하나의 worm reducer 구동 하여 동조가 거의 완벽 하게
> > 이루어 지기때문에 문이 기울임 없이 작동 했었습니다.
> >
>
> -------------- 답 변 --------------
> 제가 지금까지 사용해본 경험으론 Flow Divider 가 가장 확실한 것 같군요
> 특히 Universal Joint 구조이면, 아마 90% 정도 동조 효과를 발휘할 수
> 있겠구요. 5련 동조에서 Flow Control Valve로 동조를 이룩하긴 거의
> 불가능하리라 생각됩니다.
> Maker 기억은 나지 않는데, 미국 제품이고 FD330B..... 로 되는데 괜찮을
> 것입니다.
>
>
-------------- 답 변 --------------
분류밸브(flow divider)를 사용하기 전에 꼭 알아야 할 것은 유량특성입니다.
유량은 곧 엑츄에이터의 속도이니까요
일반적으로 유압관에서 사용되어지는 유량 계산식은 복잡하지요
유량=유량계수*관로의 단면적*(2*중량가속도*압력차/비중량)^2
즉, 마찰저항이나, 엑츄에이터에 작용하는 부하의 차이, 온도의 상승으로
인한 점도변화로 인한 유량차이를 극복하는것이 동조시스템의 큰 난제입니
다.
그래서 유량을 차이만큼 보상을 해 줄때만이 완벽한 동조시스템을 구성할
수 있는 것입니다.
1. 압력 - 유량 특성
압력보상 피스톤을 사용하여 부하의 변동에 따른 유량을 일정하게 해줌
2. 유온 -유량 특성
유온이 변화하면 점도가 변화하여 유량이 변화 하므로 조리개의 형상에
점도의 영향을 받지 않는 sharp edged orifice를 사용하면 유온이 변하
더라도 유량이 거의 일정하게 유지 됩니다.
3. 그러나 주의하여야 할것은 압력보상붙이 유량조절 밸브를 사용하더라도
제어 개시시 과도적으로 설정유량을 뛰어넘어 훨씬많은 유량이 흐르며,
이것을 jumping 현상이라 합니다. 원인은 압력보상 피스톤에 압력이 작용
하지 않는 경우 스프링 힘에 의해 감압부가 전부 열려있는 상태로 제어
개시시에 1차측 압력 및 유량이 급격히 유입되어 지면 규정의 압력으로
감압되어지기 까지 시간지연이 생기기 때문이다.
이상과 같이 유량특성으로 인해 동조하기가 굉장히 힘든 작업입니다.
왜냐하면, 일반적으로 유압쟁이들은 Q = Av 라는 식에 빠져 있거던요
flow divider 를 사용하시더라도 이러한 보상기능이 있는 것을 사용해야
합니다.
일반적인 divide valve는 단지 밸브의 개구부 면적만 동일하게 할뿐
압력, 온도 보상 기능을 갖고 있는 것이 잘 없기 때문이죠.
실례로 fork lift는 조향장치와 하역장치가 구분되어 있으며, 보통 1개의
펌프로 모든 작업을 합니다.
이때 조향장치는 하역장치의 영향에 따라서 유량자체가 변화하면 사고의
위험이 있기때문에 항상 유량이 일정해야 하며, 또 타이어의 지면 마찰에
대해서도 영향을 받지 않게 해야할 경우
priority valve를 사용하여 어떠한 외력에 대해서도 일정한 핸들의 회전속
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즉, 이 priority valve에는 압력보상기능이 내장되어 있죠.
글쎄 도움이 되었는지 모르겠습니다.