유압유를 사용하여 에너지를 절약하고 누출을 줄입니다.

메리 개넌(Mary Gannon) | 2014년 11월 13일

누출과 시스템 효율성은 항상 유체 동력 사용자의 최우선 사항입니다. 이것이 여러 CCEFP 연구자들이 시스템 밀봉 및 유체를 최적화하는 방법에 초점을 맞추고 있는 이유입니다. 이 연구는 내슈빌의 밴더빌트 대학교 메리어트에서 열린 센터의 첫 번째 연례 유체 동력 혁신 및 연구 컨퍼런스에서 발표되었습니다.

마찰학, 씰 및 유체에 대한 트랙을 시작한 사람은 Milwaukee School of Engineering의 MSOE Fluid Power Institute의 연구 화학자인 Paul Michael이었습니다. Michael은 다양한 유압 펌프 및 모터에서 어떤 유형의 유체가 가장 효율적인지 결정하는 작업인 유압 유체에 대한 연구소의 연구를 강조했습니다.

연구의 목표는 "유압유체 연구를 통해 유압 구성요소와 시스템 효율성을 향상시키는 것"이라고 Michael은 말했습니다. 이전 연구에서 연구원들은 동력계 및 벤치탑 유체 테스트를 통해 모터의 저속 기계적 효율성이 크게 향상되는 것을 확인했습니다.

Michael이 발표한 가장 최근 연구는 4가지 유체, 즉 무회 광물 기반 기본 유압 오일인 HM46-1, 점도지수 향상제를 함유한 베이스 스톡인 HV46-1; 에스테르 합성 환경 오일인 HEES46-1; 및 고벌크 모듈러스 폴리페놀 에스테르 오일인 HBMO.

다양한 압력과 온도에서 다양한 벤치탑 기기의 유체를 연구한 결과 점도, 압력, 견인력 및 마찰 계수에 흥미로운 차이가 있는 것으로 나타났습니다.

MSOE 연구진은 펌프의 케이스 배수 흐름, 보상기의 제어 압력 흐름, 방향 제어 밸브의 흐름 손실, 유압 모터 케이스 배수의 누출 흐름 등 4가지 요소를 정의하여 시스템 누출 흐름을 측정했습니다.

Michael은 압력과 온도가 상승함에 따라 누출 유량도 증가한다는 사실은 놀라운 일이 아니라고 말했습니다. 또한 펌프 입력 전력에 따라 효율이 증가합니다.

그들은 Parker Geroler 모터, Poclain 방사형 피스톤 모터 및 Danfoss 축 피스톤 펌프로 구동되는 Danfoss 축 피스톤 모터를 연구했습니다. 4,000개 이상의 데이터 포인트를 검토한 후, 그들은 기본 유체부터 최고 성능의 HEES46 생분해성 에스테르까지 유체의 평균 모터 기계적 효율에 약 3%의 차이가 있음을 확인했습니다. HBMO 유체가 최고 성능을 발휘하는 유체에 대한 시스템의 평균 누출 흐름에는 20%의 차이가 있었습니다.

결론적으로, Michael은 저속에서 7~16%의 모터 기계적 개선이 관찰된 반면, 전체 범위 조건에서는 2~5%의 모터 기계적 효율성 개선이 이루어졌다고 말했습니다. 전체 조건 범위에서 평균 시스템 누출 유량 감소가 17~21%로 관찰되었습니다.

마지막으로 도출된 가장 큰 결론은 밀도와 체적 계수가 점도보다 누출 흐름에 더 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 모델링한 것입니다. 높은 체적 계수 유체가 가장 낮은 누출 유량을 나타냈기 때문입니다.

스와시플레이트 각도 센서를 추가하고 Stribeck 모델에 대한 추가 작업을 통해 연구가 계속될 것입니다.