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본 연구에서는 목표압력 2,000 bar에서 사용 가능한 초고압 압력 비례 제어 밸브의 스풀(spool)에 대한 특성을 분석하고 시제품을 제작하기 위한 설계와 제작을 진행하였으며, 입력 전압에 따른 밸브의 동작 특성을 분석하였다. 시작품은 전기적신호(0~5 V)를 받아 구동하는 고토크 서보모터를 이용하여 스풀을 직선 변위시키고 단면 변화를 가진 스풀과 일정한 단면의 슬리브(sleeve)로 구성되어 스풀의 위치에 따라 통과되는 유량이 변화하도록 하였다. 특성 분석 결과는 입력 전압 증가에 따른 스풀의 변위와 변위별 스풀의 직경, 그리고 유로 단면적의 변화는 선형적인 특성을 얻을 수 있었다. 또한, 밸브 바디의 내압력 해석을 수행한 결과는 밸브 바디의 선형변위는 등가 응력이 최대로 작용했던 모서리 부분의 변형률이 0.00988 mm 수준으로 아주 미미한 것을 볼 수 있으며 해석된 자료를 토대로 본 연구 시작품의 바디 설계가 초고압 환경에서의 사용에 안정적이라는 것을 확인할 수 있었다.
In this study, it analyzed the characteristics of spool in pressure proportional control valve for using the target pressure at 2,000 bar and tried design and manufactured for prototype. Also, performance characteristics of valve due to input voltage are progressed. Using high torque servo motor of input voltage in 0 to 5 Volt, spool made linear displacement, spool with aspect change and sleeve can be change the flow due to spool position. The result of analysis obtained linear characteristics spool displacement, spool diameter per spool displacement, and the change of flow surface. The result of capacity to resist pressure analysis in valve body got that von mises stress in the body edge was 0.00988 mm and their lever was very slight. Above results of body design verified stable condition for using ultra high pressure environments.
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- Publisher :The Society of Convergence Knowledge
- Publisher(Ko) :융복합지식학회
- Journal Title :The Society of Convergence Knowledge Transactions
- Journal Title(Ko) :융복합지식학회논문지
- Volume : 9
- No :1
- Pages :29-37
- DOI :https://doi.org/10.22716/sckt.2021.9.1.004