일반기술

유공압회로의 소음진동 감쇠장치

유공압은 유압과 공압을 가리키는 것으로, 작동유체가 오일이냐 공기냐에 따라 유압식 공압식으로 구분되고, 유압과 공압의 기능을 결합한 방식도 있으며, 이러한 방식의 기기들을 총칭하여 유공압 기기라고 한다. 이러한 유공압 기기는 유압펌프나 공기압축기에 의하여 생성되는 동력을 유체의 압력에너지로 변환시켜 압력, 유량 및 방향의 3가지 기본적은 제어를 행하여 실린더, 모터 등의 장치를 이용하여 다시 기계적 에너지로 바꾸는 동력의 변환 혹은 운전을 행하는 것이다. 따라서 펌프, 모터, 밸브, 실린더 등이 유공압 기기에 포함되며, 자동차, 항공기, 선박 등에서부터, 하역기계, 덤프카 등의 건설기계, 공작기계 및 로봇시스템, 이송시스템 등의 자동화설비 등 기계관련 여러 산업분야에서 널리 이용되고 있다.특히, 큰 힘을 필요로 하는 각종 건설기계 및 대형 프레스 기계 및 공장시설 등에는 유압식이 많이 이용되고, 적은 힘으로 빠르게 동작하는 로봇 등에는 공압식이 주로 이용된다. 공압은 유압에 비하여 유지 및 관리가 쉽고, 저렴한 비용으로 제작이 가능하지만, 정밀한 압력조정이나 소형화가 어렵다.이러한 유공압 기기는 가공 부품, 밸브 및 조정 장치의 작동으로 인해 압력변동을 유발하게 되는데, 이로 인해 불규칙한 저주파 진동을 발생시키게 된다. 이를 맥동현상이라고 한다. 유공압 기기의 맥동현상은 제어장치의 정밀제어성능을 저하시키고, 소음 발생의 원인이 된다.본 기술은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유공압 회로의 맥동현상과 관계되는 유체의 동적특성을 감지하고, 주파수 특성이 변할 경우 주요 주파수를 제어하여 서보장치로 축적기를 조절함으로써, 각 주요주파수에서의 유공압회로에서의 소음 및 진동을 감쇠시킬 수 있는 감쇠장치에 관한 것이다.종래의 유공압회로에서는 에너지 저장 및 맥동감쇠용으로 축적기를 주로 사용하고 있는데, 이러한 축적기는 좁은 목과 큰 부피를 갖는 공동으로 이루어져 있으며, 특정주파수의 에너지 밀도를 감쇠시키는 일종의 필터로서, 감쇠시키고자 하는 특정주파수를 중심으로 하는 매우 작은 주파수 영역에서 감쇠현상을 나타내고 있으나 그에 따른 정확한 필터링 주파수 결정이 곤란하며, 축적기의 경계조건에 의한 이론적 해석, 예를 들면 그린함수해석 등에 의한 이론적 압력계산에 어려움이 있다.따라서 유공압 맥동현상은 회로의 제어체적 및 온도, 배관, 유공압 발생장치 등에 따라 변화되므로 정밀제어용 유공압회로에서는 제어장치의 정밀제어기능이 저하되고 소음 및 진동을 충분히 감소시키지 못하는 문제가 있었다.본 기술은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 유공압 회로에 발생되는 맥동현상과 관계되는 유체특성을 감지하고, 주파수 특성이 변화할 경우 주요주파수를 제어하여, 서보밸브 장치에 의하여 축적기의 입구면적을 조절함으로써, 각 주요주파수에서의 진폭을 최소화하여 유공압회로에서의 소음 및 진동을 감쇠시킬 수 있도록 한 것이다.