KR960010266Y1 - 유압 모터의 역부하 실험장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

유압 모터의 역부하 실험장치

제1도는 중장비에 역부하가 걸리는 상태를 나타내기 위한 개략적인 개념도.

제2도는 중장비에 역부하가 걸릴 때 이를 제어하기 위한 평형밸브(counter valance valve)의 회로도.

제3도는 본 고안에 따른 유압식 역부하 실험장치의 개략적인 회로도.

제4도는 본 고안에 따른 전기식 역부하 실험장치의 개략적인 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 평형밸브 11 : 유압모터

14 : 스풀 15 : 스프링

16 : 오리피스 21 : 실험대상 모터

24 : 평형밸브 25 : 부하용 모터

26 : 토오크 측정기 27 : 유량조절밸브

28 : 방향제어밸브 31,32 : 유량측정기

41 : 전기모터 42 : 제어기

본 고안은 중장비의 유압모터가 역회전할시 이를 제어하기 위한 평형 밸브의 사양을 결정하기 위한 장치에 관한 것이며, 특히 실험실적으로 상기 평형밸브의 사양을 결정할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

현재 대다수의 중장비에는 유압모터를 이용하여 필요한 작업을 수행한다. 이러한 유압모터는 오일이 정양으로 공급될 때에는 모터로서 작동하여 필요한 부품을 작동시키게 되나, 모터의 출력보다 자중 또는 작업저항 등의 외력이 강할 경우에는 모터에 역부하가 인가되어 모터의 오버런(over-run)현상이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해서는 통상 평형밸브(counter valace valve)를 마련하는데, 평형밸브의 각각의 사양을 결정하기 위해서는 여러 가지 조건이 설정되어야 하고, 또한 수많은 실험이 수행되어야 한다.

통상 밸브의 특성을 결정하는데에는 식 f(t) = mx ＋ cx ＋ kx을 이용하게 되는데, 여기에서 m은 (평형밸브의 운동질량)을 나타내고, k는 평형밸브에 사용되는 스프링의 상수를 나타내며, c는 평형밸브의 작동시 평형밸브에 형성되는 오리피스에 의해 결정되는 상수이다. 이상의 상수중에서 m은 중장비 제작시 결정되는 변수로서 조정이 불가능하며, k역시 밸브의 제조시 이미 설정되어지게 된다. 따라서 밸브의 오리피스 개구면적과 관련되는 상수 c를 조절하여 유압모터에 역부하가 걸릴경우에 모터의 오버런 현상이 발생되지 않도록 평형밸브의 사양을 결정하게 된다.

그러나 이와 같이 상수 c의 값을 결정하기 위하여 선행기술에서는 실제로 평형밸브가 설치된 중장비를 실제 조건에서 운행하면서 실험하였다. 이는 상수 m의 값과 k의 값이 결정된 후에야만 c의 값을 설정할 수 있기 때문인 것이나, 이와 같이 실제로 중장비에 장착된 상태하에 실험을 수행하는 것은 경비면이나 실험조건 등을 동일하게 유지하는 점에서 모두 바람직 하지 않게 된다.

따라서 본 고안의 목적은 유압모터에 역부하가 걸릴시 이를 제어할 수 있는 평형밸브의 사양을 실험실적으로 결정하기 위한 장치를 제공하기 위한 것으로서, 본 고안의 상기 목적은 오일의 입,출구 포트를 갖는 실제 사용되는 유압모터와 동등의 실험대상인 유압모터, 상기 실험대상인 유압모터에 내장되어 실험실적으로 그 사양이 결정되어 지는 평형밸브, 상기 실험대상모터에 연결된 부하용모터, 상기 부하용 모터에 공급되는 유압의 방향을 제어하는 방향제어 밸브, 상기 방향제어 밸브로 공급되는 유량을 제어하는 유량제어밸브, 및 상기 실험대상모터와 부하용 모터 사이에 연결되는 토오크 측정기로 구성된 유압모우터의 역부하 실험장치에 의하여 달성된다. 이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명을 상술한다.

제1도는 굴삭기의 경우에 유압모터에 역부하가 걸리는 상태를 나타내기 위하여 도식적으로 표현한 도면으로서, 굴삭기(1)이 화살표(A)방향으로 경사각 θ인 경사면을 하강할 때 굴삭기(1)의 하중에 의한 자유낙하 현상이 발생되면 유압모터(2)에 역부하가 걸리게 된다. 이러한 현상은 유압윈치를 사용하여 물건을 하강시킬 때에도 역시 나타나게 된다.

제2도는 역부하가 발생될시 이를 제어하기 위한 평형밸브(10)을 나타낸 회로도이다. 도면중 w는 역부하를 발생시킬수 있는 중량을 나타낸 것이며, 유압모터(11)은 모터축(12)를 통하여 중량 w를 상하이동시키는 것으로 도시하였다.

유압모터(11)에는 평형밸브(13)이 마련되어 있는데, 평형밸브(13)은 도시된 바와 같이 인가되는 신호에 따라 이동되어 유압의 방향을 전환하기 위한 스풀(14)와, 스풀(14)에 압력을 제공하기 위한 스프링(15)와, 스풀의 이동에 의해 형성되는 오리피스(16), 및 유입 유출포트(17) 및 (18)로 구성된다.

평형밸브(10)의 작동상태 및 효과는 당업계에 널리 알려진 것이며 또한 본 고안의 요지와는 관계가 없으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제3도는 본 고안에 따른 유압모터의 역부하 실험장치(20)을 나타낸 회로도이다. 실험대상인 모터(21)은 유압 입,출포트(22) 및 (23)을 통하여 유압을 공급받거나 또는 그로부터 유압이 송출된다. 도시된 바와 같이 실험대상 모터(21)에는 평형밸브(24)가 구비되어 있어, 여러 조건하에서의 구체적 기능이 시험된다. 실험대상 모터(21)은 종래기술에서 중장비에 직접 장착하여 실험한 모터와 동일한 개념의 모터이다. 실험대상 모터(21)에는 부하용모터(25)를 연결하되, 양 모터 사이에는 토오크 측정기(26)을 연결한다. 부하용 모터(25)에는 유압원(26)으로부터 유량조절밸브(27) 및 방향제어밸브(28)을 통하여, 부하용 모터 입,출 포트(29) 및 (30)을 경유하여 유압을 인가한다. 미설명부호(31) 및 (32)는 각각 실험대상 모터 및 부하용 모터로의 유압공급량을 체크할 수 있는 유량계이다. 실험을 용이하게 하기 위하여는 실험대상 모터(21)과 부하용 모터(25)를 동급의 모터로 구성하는 것이 좋다. 이제 유량계(31)에 의하여 검출되는 유량과 유량계(32)를 통하여 검출되는 유량이 동일하도록 하면, 모터(21) 및 (25)는 동일속도로 회전하게 된다. 이제 실험대상 모터(21)에 역부하를 인가하려면은 유량조절밸브(27)을 조절하여 보다 많은 유량이 부하용 모터(25)로 공급되게하여, 유량계(31)에서 검출되는 유량보다 더 많은 유량이 유량계(32)에서 검출되도록 한다.

이와 같은 상태가 유지되면 실험대상모터(21)에 역부하가 걸리게 되는데, 이때에 평형밸브(24)가 실험대상 모터(21)의 오버런을 방지할 수 있는 사양, 즉 앞서 설명한 상수 c의 값을 결정한다. 이와 같이 함으로써 상수 m 및 k는 평형밸브(24)에 인가되는 것으로 결정된 상태와 동일 상태로 유지하면서 상수 c의 값을 결정할 수 있게 된다. 이때에 부하용 모터(25)에 의해 인가되는 하중은 제2도에서 도시한 모터의 각속도와 도르레(19)의 반경의 적으로 구할 수 있으며, 그 양모터 사이의 유압의 차이를 토오크 측정기(26)의 값으로부터 구할 수 있다.

제4도는 본 고안에 따른 유압모터 역부하 실험장치의 변형예로서, 여기에서는 제3도의 부하용 모터(25) 대신에 전기모터(41)로 실험대상모터(21)에 부하를 인가한다. 전기모터(41)은 제어기(42)에 의해 제어되며, D.C.모터로 하는 것이 부하계산상 적합하다. 본 실시예에서는 유압라인은 실험대상모터(21)에만 필요하고 부하용 모터에는 필요치 않게 되나, 가해지는 하중을 정확하게 측정하기가 곤란한 문제점은 남는다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따라 실험실적으로 사용할 수 있는 유압모터의 역부하 실험장치를 제공함으로써, 실제 차량에 장착하여 평형밸브의 사양을 결정하는 종래의 기술의 단점을 극복할 수 있고, 보다 용이하고 저렴한 경비로 평형밸브의 사양, 특히 오리피스에 관한 상수 c를 용이하게 결정할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 중장비 등의 유압모터의 역부하시, 이를 제어하는 평형밸브의 사양을 실험실적으로 결정하기 위한 유압모터의 역부하 실험장치(20)에 있어서, 유압 입,출포트(22,23)을 가지며, 사양이 결정되어야 할 평형밸브(24)를 포함하는 실험대상 유압모터(21), 유압원(26)으로부터 유량조절밸브(27)와 방향제어밸브(28)를 통하여 부하용 모터 입,출포트(29,30)를 경유하여 유압을 공급받는 부하용 모터(25), 상기 실험대상 유압모터(21)와 상기 부하용 모터(25)사이에 연결되는 토오크 측정기(26), 상기 실험대상 유압모터(21)와 상기 부하용 모터(25)의 유량을 각각 측정하는 유량계(31,32). 로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압모터의 역부하 실험장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 부하용 모터(25)가 전기모터(41)로서, 제어기(42)에 의해 자동 제어되는 것을 특징으로 하는 유압모터의 역부하 실험장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 전기모터(41)는 DC모터인 것을 특징으로 하는 유압모터의 역부하 실험장치.