• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1997년도 제25회 춘계학술대회
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• pp.218-223
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• 1997

유압장치의 핵심부품인 유압 제어밸브(hydraulic control valve)는 유압펌프 등에 의하여 가압된 유압유의 압력과 유량을 제어하고 유동방향을 변화시키는 주요기능을 수행한다. 특히, 대부분의 제어밸브는 스푸울(spool)과 슬리브(sleeve)를 기본구조로 채용하고 있다. 피스톤 형상인 스푸울이 슬리브내를 왕복운동하면 스푸울과 슬리브 사이의 간극(clearance)에서는 점성유체인 유압유의 윤활작용에 의하여 원주방향으로 비대칭인 유체압력이 발생한다. 이 결과로 스푸울에 측력(lateral force)이 작용하며, 조건에 따라서는 스푸울에 작용하며, 조건에 따라서는 스푸울에 작용하는 마찰력이 증대할 뿐만 아니라 스푸울과 슬리브의 내벽에 과도한 마멸(wear)을 유방시키기도 하여 제어밸브의 성능을 크게 저하시키기도 한다. 유압공학분야서는 이를 유체고착(hydraulic locking) 현상이라고 부른다. 본 논문에서는 항공기 Flap actuator의 Selector manifold에서 사용되는 스푸울 밸브의 성능에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 스프울과 슬리브 사이 간극에서의 윤활특성을 이론적으로 조사하고자 한다.

• 기계저널
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• 제18권2호
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• pp.118-121
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• 1978

지난번 강좌에서는 유압밸브의 스푸울에 작용하는 반경방향의 유동력(Iateral flow force)에 대해 서 그 원인과 대책을 소개하였다(대한기계학회지 vol.2, No.1).여기서는 스푸울에 작용하는 축방향 의 유동력(axial flow force)을 기술하는 방법과 이에 대한 보상방법(method of compensation)을 소개한다. 축방향의 유동력은 유체의 운동방정식을 적분형으로 고쳐 쓴, 소위 운동량 이론을 적용 함으로써 그 표현을 용이하게 얻을 수 있다. 그러므로 먼저 유동력의 보석에 적용될 수 있는 운 동량 이론을 소개하고, 스푸울의 형상이 비교적 간단한 경우에 대해서 유동력을 계산하고, 그 보상방법을 논의한다.

• 기계저널
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• 제17권1호
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• pp.28-31
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• 1977

유압밸브의 스푸울(spool)에 작용하는 유동력을 정확하게 기술하는 것은 일반적으로 매우어렵고, 실험에 의존하는 경우가 많다. 수푸울의 형상이 비교적 간단한 경우에 대해서는, 적절한 가정하에 서 유동력의 크기를 계산할 수 있고, 그 결과를 설계에 이용할 수 있다. 많은 유압교과서에서 유 동력의 기술을 다루고 있으나 기술방법에 있어서 명확성이 결여된 느낌을 주는 경우가 많고, 가 끔 학생들이나 현장의 기술자들이 유동력의 개년메 대해서 혼돈하는 수가 있다. 이 글의 내용은 본인의 유압공학 강의에서 발춰, 정리한 것이고, 유압백브에 작용하는 유동력의 명확한 이해를 주 기 위해서 쓴 것이므로 앞으로 이 분야에 종사하는 사람들에게 참고가 되기를 희망한다. 여기서 다루는 문제는 유압밸브의 스푸울에 작용하는 반경방향의 유동력(Iateral forces)과 축방향의 힘 (axial forces), 포펫트형(popet type) 밸브에 미치는 유동력, 후렛퍼형(flapper) 밸브에 작용하는 힘 등이고 기하학적 형태가 간단한 경우에 대해서 논의한다.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.15-20
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• 2007

All of the hydraulic spool valves adopt radially grooved spools to avoid hydraulic locking. In this paper, a commercial computational fluid dynamics (CFD) code, FLUENT is used to investigate the accurate Poiseuille flow characteristics inside single groove. The stream lines, velocity and pressure distributions are obtained for various groove widths, depths and shapes. The stream lines are highly affected by groove shape and there occurred large vortexes inside groove beyond a certain ratio of groove width to depth. Especially the U shaped groove restrains the occurrence of vortex. Therefore the numerical method adopted in this paper can be use in optimum designing of multi-grooved hydraulic spool valves.

• 연구논문집
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• 통권29호
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• pp.123-130
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• 1999

Flow divider valve는 한 개의 공급라인에서 두 개 이상의 출력라인으로 유압유를 일정비율로 분배하는 유압제어밸브로서 하중압력이나 공급압력 등에 관계없이 항상 일정비율의 유량분배가 가능해야 한다. 현재 상용제품의 유량분할 정확도는 90~95% 수준이며, 이러한 유량분할오차(Flow dividing error)는 유압시스템에 누적오차로 작용하여 많은 문제점을 야기시키고 있어 보다 고정밀 유량제어가 가능한 Flow divider valve 개발이 요구된다. 본 연구에서는 외력을 고려한 스푸울의 거동을 수치적으로 정확하게 조사하여 Flow divider valve의 동특성을 규명함과 동시에 유량분할 오차를 감소시키는 최적설계방안을 제시하고자 한다. 동특성 해석은 일정한 하중저항을 입력신호로 작용하는 경우에 대해서 제시하였으며, 이때의 고정오리피스와 가변오리피스의 단면적 및 스푸울의 단면적 변화에 따른 동특성의 변화를 조사하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제22권6호
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• pp.307-313
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• 2006

In this paper, a theoretical analysis is carried out to study the effect of viscosity variation with pressure in multiply grooved moving hydraulic spool valves. Analytical expressions for pressure distribution in the clearance and leakage flowrate are obtained solving one-dimensional Reynolds. For constant viscosity, an analytical expression for lateral force is also presented. The results showed that variation of viscosity with pressure affect highly on pressure distribution, leakage flowrate and lateral forces in hydraulic spool valves. Therefore additional intensive studies, including numerical analysis for two-dimensional Reynolds, should be required to investigate detailed lubrication characteristics of spool valves for high pressure.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권1호
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• pp.8-13
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• 2014

Hydraulic servo valves are widely used in various fluid power systems because of their fast response and precision control. In this paper, we studied the effect of metering notch shapes and amount of their openings on the flow characteristics within the spool valve using a computational fluid dynamic (CFD) code, FLUENT. To obtain the results for more realistic operating conditions, viscous heating due to the jet flow and viscosity variation of the hydraulic fluid with temperature were considered. For two types of notch shape, streamlines, oil temperature and viscosity distributions, and variations of flow and friction forces acting on spool were showed. The flow and friction forces affected by the metering notch shapes and their openings, and oil temperature rise near metering notch was significant enough to results in the jamming phenomenon. A thermohydrodynamic (THD) flow analysis adopted in this paper can be used in optimum design of hydraulic servo valves.