에너지보존과 토크평형을 이용한 제로터 유압 펌프/모터의 배제용적 해석 - 내․외부로터 회전 경우 - (An Analysis on Volumetric Displacement of Hydraulic Gerotor Pump/Motor using Energy and Torque Equilibrium - First Report: Case of Rotation of Inner and outer Rotors -)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 유공압건설기계학회
· 수록지 정보 : 드라이브·컨트롤 / 10권 / 2호 / 13 ~ 22페이지
· 저자명 : 김성동, 김대명, 함영복

초록

본 연구의 주요 결론은 다음과 같이 요약된다.
1) 제로터 기구에서 내․외부로터의 중심과 피치점이 일정하게 주어진 상태에서 내․외부로터 의 로우브 수에 반비례하는 속도로 회전하는 운동형태의경우에 대하여 모터에 공급되는 유압에너지와 모터측의 기계적 에너지 사이의 에너지 보존원리와 로터에대한 토크평형을 이용하여 모터용적을 산출하는 방법을 제시하였다.
2) 유압에너지와 모터측의 기계적 에너지 사이의에너지 보존원리와 로터에 대한 토크평형을 이용하여모터용적을 산출하는 결과공식이 회전날개길이법의 배제용적 결과 수식이 동일함을 이론적으로 증명하였다.
3) 또 다른 검증방법으로서 접촉점 사이의 챔버용적을 이용하여 산출된 배제용적 결과와 수치해석적인 방법으로 비교하였으며, 에너지 보존원리와 로터에 대한 토크평형을 이용한 모터용적과 유량에 관한이론과 수식의 타당성을 확인하였다.
4) 에너지보존과 토크평형을 이용하여 유량과 배제용적을 산출하는 방법의 계산과정이 단순히 내외부로터의 접촉점의 좌표만을 이용하기 때문에 복잡한형상의 내․외부로터사이 챔버용적을 구하는 방법보다 간단하다.
5) 에너지보존과 토크평형 이용법이 회전날개길이법과 계산과정의 난이도가 유사하지만, 축의 구동 토크와 배제용적의 상관관계를 직접적으로 보여주기 때문에 토크사양이 주어진 유압모터의 설계에 이용이효율적일 것이다.

영어초록

It is difficult to analytically derive a volumetric displacement formula of gerotor hydraulic pump/motor because geometric shape of rotors is complicated. An analytical method about the volumetric displacement is proposed in this work, which is relatively easy and based upon two physical concepts. The first one is energy conservation between hydraulic energy of the pump/motor and mechanical input/output energy. The second concept is torque equilibrium with respect to inner and outer rotors. The formula about the volumetric displacement is derived for the common case of inner and outer rotors rotate with respect to fixed axes. The formula is verified by comparing another analytical displacement formula, and it is numerically verified by comparing numerical results, which is calculated for geometric specification of a motor. The numerical displacement is calculated through CAD software program and MATLAB program. The proposed analytical formula can be utilized in analysis and design of hydraulic gerotor motors.

참고자료

· 없음