• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.475-482
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• 2014

유압밸브 구동용 서보 액추에이터는 항공기, 자동차의 유압시스템 그리고 산업용 유압시스템의 정밀한 작동에 중요한 장치이다. 서보 액추에이터의 신뢰성 있는 동작은 전체 유압시스템의 정밀한 제어에 큰 영향을 미친다. 서보 액추에이터의 주파수 응답특성, 스텝 응답특성과 같은 응답특성은 액추에이터의 성능을 판단하는 중요한 기준이 된다. 본 논문에서는 신뢰성해석을 통해 신뢰성 있는 동작과 응답특성을 만족시키기 위한 구성 부품에 대한 분석을 실시하였다. 또한 신뢰성 있는 동작과 빠른 응답성을 구현하기 위해 현장의 경험적 지식과 문헌 및 전문가의 전자기 이론을 통해 유압밸브 구동용 서보 액추에이터의 설계 파라미터를 도출하였다. 보빈, 요크, 플런저의 설계값, 그리고 코일의 감긴 수와 같은 서보 액추에이터의 설계값들을 결정하는 설계 파라미터를 제안하고, 설계방정식을 통해 산출한 설계값을 유한요소해석을 통해 타당성을 검증하였다. 또한 서보 액추에이터가 장착된 유압밸브의 성능시험을 통해 제안한 설계 방안의 타당성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1483-1490
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• 2011

전동기 일체형 유압액추에이터(EHA)는 전기모터와 직결되어 구동되는 유압펌프를 이용하여 유압 피스톤의 변위나 속도를 제어할 수 있도록 모듈화된 유압기기로 효율이 높고 독립된 동력원을 갖는 장점으로 인하여 항공기의 전자구동시스템에 적용되어 왔다. 최근에는 다양한 형태의 유압시스템이 적용되고 있는 건설중장비 분야에서 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 EHA의 활용범위가 확대될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 편로드 유압실린더를 갖는 EHA가 적용된 유압시스템을 대상으로 펌프작동에 따른 유압실린더의 기동 및 정지특성을 고찰하기 위하여 EHA 내부 유압회로의 기능을 파악하고 동특성 모델을 유도하였으며 파일럿작동 체크밸브의 크래킹압력을 분석하여 개방 및 폐쇄특성을 예측하였으며 시뮬레이션을 통하여 분석된 결과를 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.397-402
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• 2016

원자력 발전소와 화력 발전소에서는 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압 증기터빈에 최적량의 증기를 공급하여야 한다. 터빈에 증기를 공급하거나 차단하는 특수한 밸브인 터빈출력제어장치를 사용하고 있으며, 이 터빈출력제어장치는 유압서보 액추에이터로 구동 된다. 발전소에서는 유압시스템에서 생성되는 기체로 인하여 유압서보 액추에이터의 성능이 저하되거나, 생성된 기체가 압축되면서 발생하는 열로서 씰을 태우고 마모를 증가시켜서 빈번한 고장이 유발된다. 일부 발전소에서는 고정형 오리피스를 사용하여 공기를 배출하고 있지만 많은 유량배출에 따른 동력 손실과 빈번하게 작동되는 펌프, 전기모터 및 밸브 등의 고장을 발생시킨다. 본 연구에서는 기존의 고정형 오리피스와 같이 초기에 많은 량의 공기를 배출하고 정상운전에서는 매우 미세한 유량만 통과 시킬 수 있는 부하 감응형 공기 배출밸브를 모델링하고 해석하여 장착함으로서 유압서보 액추에이터의 제어 정밀성 확보와 기체 압축으로 인한 고장을 방지할 수 있게 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권11호
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• pp.1506-1512
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• 2000

Control of shock may be important in the hydraulic system and necessary to avoid failure and to improve the efficiency of operation. This study addresses the design and use of an orifice to provide the desired control of the hydraulic actuator system. The experimental apparatus is an idealization of an automobile shift system. Control is accomplished by installing three different types of orifices at appropriate locations in the system. Experimental results show that the orifice can be used to obtain the control of shock and control level depends on the orifice size, orifice type, operating pressure and flow rate.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권12호
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• pp.80-87
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• 2006

Seals are usually made from elastomer, a kind of rubber, and it has the non-linearity and hyper-elasticity. U-type seals are used to prevent the leakage of internal fluid sealed in hydraulic actuator because they have more excellent performance than O-rings or rectangular seals. As a core part of hydraulic actuator, U-type seal gives much effect on performance and reliability of actuator. This study considers an NBR U-type seal under high pressure of a hydraulic actuator, and provides its deformation, stress-strain characteristic and contact force using the non-linear finite element analysis. Analysis results are compared with the experimental ones performed by the self-developed testing equipment. Verification result shows that this study presents a good application process for the effective design of U-type seals under high operation pressure.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.31-36
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• 2016

Hydraulic actuator is a primary component of the hydraulic valve systems. In this study, the thrust performance of hydraulic actuator was studied with different values of viscosity of hydraulic oil and rod diameter. Numerical analysis was performed using the commercial CFD code, ANSYS with 2-way FSI(Fluid-Structure Interaction) method and $k-{\varepsilon}$ turbulent model. Results show that increase in viscosity of hydraulic oil reduces the thrust of hydraulic actuator. In order to satisfy the output required of the actuator, it is necessary to compensate for the operating pressure. The results of pressure, velocity and thrust efficiency distributions in the hydraulic actuator were graphically depicted.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권1호
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• pp.7-12
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• 2013

Turbine power control devices at a nuclear / thermoelectric power plant lead to failure by creating mechanical shocks and strong vibrations that are due to the strong elasticity of a spring and the inertia of the valve face during its rapid movement to block steam. To ensure durability of the turbine power control device, which is the main component in the power plant, it is necessary to develop a device that can prevent such vibrations. In this study, a cushion mechanism is added to the head of the hydraulic servo actuator, which is a turbine power control device. Moreover, the cushion mechanism, which includes various modifies shapes and orifices is investigated dynamically through modeling and simulations.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제9권2호
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• pp.8-14
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• 2012

Electro-hydraulic spring return actuator(ESRA) is utilized for air conditioning facilities in a nuclear power plant. It features self-contained, hydraulic power that is integrally coupled to a single acting hydraulic cylinder and provides efficient and precise linear control of valves as well as return of the actuator to the de-energized position upon loss of power. In this paper, the algebraic equations of ESRA at steady-state have been developed for the analysis of static characteristics that includes control pressure and valve displacement of pressure reducing valve, flow force on flapper as well as its displacement over the entire operating range. Also, the effect of external load on piston deviation is investigated in terms of linear system analysis. The results of static characteristics show the unique feature of force balance mechanism and can be applied to the stable self-controlled mechanical system design of ESAR.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.150-158
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• 2002

Through experimental works, the damping force vibration problem was investigated, which results from valve and surge pressure in the oil return line of the hydraulic circuit of an active suspension system in a passenger cu. Experiments were carried out under passive system, where an orifice valve was closed and non-active system, where an orifice valve was opened, using a pressure control valve controlled by solenoid. The effects of parameters of the valve overlap and accumulator on smoothing surge pressure was elucidated. It was proved that the apparent variation of damping force due to the overlap amount of pressure control valve is the most important factor to control the damping force variation. The procedure of the experimental works shows the development process of a proportional pressure control valve in the hydraulics system of an active suspension system of passenger car.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제9권3호
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• pp.16-22
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• 2012

Nowadays, electro hydrostatic actuator (EHA) has shown great advantages over the conventional hydraulic actuators with valve control system. This paper presents a position control for an EHA using a modified back stepping controller. The controller is designed by combining a backstepping technique and adaptation laws via special Lyapunov functions. The control signal consists of an adaptive control signal to compensate for the nonlinearities and a simple robust structure to deal with a bounded disturbance. Experiments are carried out to investigate the effectiveness of the proposed controller.