압력 p(물리적 개념은 압력)는 단위 면적당 힘으로, 부하의 크기와 관련이 있습니다.
p=F/A （2-1）
공식에서 p-압력(일반적으로 압력이라고 함)(MPa);
F-하중(일반적으로 외력이라고도 함)(N);
하중을 받는 단면적(mm²)입니다.
기계적 및 유체 마찰, 유체 흐름 저항(저항 및 국부 저항 모두 포함) 및 기타 요인이 없는 경우 이 공식(2-1)은 유압 액추에이터에 가해지는 외부 하중 \( F \)가 유압 시스템 유체 압력을 생성한다는 물리적 의미를 설명합니다. 그러면 유압 액추에이터가 유체에 이 유체 압력을 생성합니다.
이는 유압 시스템의 압력이 외부 하중에서 비롯된다는 것을 나타냅니다. 따라서 방정식 (2-1)에 따르면 시스템이 견딜 수 있는 최대 압력은 면적 A를 선택하여 결정됩니다. 외부 하중은 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 한 가지 유형은 선형 왕복 운동을 생성하는 하중(F)입니다. 다른 유형은 회전 운동을 생성하는 토크(M)입니다. 외부 하중이 토크인 경우 배압 \(p_0 = 0 \)이 있는 모터의 압력 \(p \)은 공식 (2-2)에서 도출할 수 있습니다. 이때 압력 \( p \)는 토크 \( T \)에 의해 제공되는 외부 부하에 의해 결정된다고 볼 수 있습니다:
p=T/V （2-2）
공식에서 p-압력(MPa);
T-부하 외부 토크(N - m);
V-유압 모터 변위(mL/r).
유압 외부 하중의 힘 또는 토크가 유압 액추에이터의 움직임과 같은 방향으로 작용하는 경우 이 외부 하중을 "음의 하중"이라고 합니다. 또는 "오버런 하중"이라고도 합니다. 예를 들어 크레인이 떨어지는 무게나 같은 방향으로 움직이는 물체의 자체 무게가 있습니다. 이러한 조건에서 액추에이터는 일정 시간 동안 오일 주입 챔버에 진공 상태를 표시합니다. 결과적으로 오일 회수 챔버가 멈추고 제어할 수 없게 되어 잠재적으로 위험할 수 있습니다. 또한 시스템 설계에서 마이너스 부하 조건을 고려하더라도 시스템 작동 중에는 에너지 손실이 발생합니다. 결과적으로 이러한 에너지 손실은 심각한 시스템 가열 및 기타 문제로 이어질 수 있습니다.
유체 구동 시스템 압력의 경우, 국가 표준에 따라 다음과 같은 표준 등급을 사용할 수 있습니다:
표 2-1 유체 전달 시스템 및 구성품 공칭 압력 시리즈(GB/T2346-2003)
(단위: MPa)
| 1 | [1.25] | 1.6 | [2] | 2.5 | [3.15] | 4 | [5] | 6.3 | [8] | 10 | ||
| 12.5 | 16 | 20 | 25 | 31.5 | [35] | 40 | [45] | 50 | 63 | 80 | 100 | |
| 125 | 160 | 200 | 250 |
참고: 괄호 안의 값은 기본값이 아닌 값입니다.
표 2-1의 공칭 압력 계열은 국가 표준 GB321-1980에 지정된 이론적 공통 비율인 우선순위 계수 \(q_r\)을 사용하여 다양한 수량을 등급화한 후 제공됩니다. 이론적 공통 비율 \(q_r\)은 \(\sqrt[r]{10} \) (r = 5, 10, 20, 40)으로 정의됩니다. 표 2-2는 유압 시스템 및 구성품에 대한 압력 분류를 보여줍니다.
표 2-2 유압 시스템 및 구성 요소의 압력 분류
| 압력 카테고리 | 저압 | 중간 압력 | 중압 및 고압 | 고압 | 초고압 |
| 압력 값/MPa | 0~6.3 | 8.0~21 | 25~31.5 | 35~63 | >70 |
| 일반적인 애플리케이션 | 기계 공구 | 농기계 | 불도저 | 프레스 | 재난 구호 장비 |
위의 압력 분류 개념은 유압 기술의 발전을 기반으로 합니다. 현재 유압 펌프 제조업체는 31.5MPa의 공칭 압력에서 35MPa 등급으로 발전하고 있습니다. 고급 제조업체, 특히 대형 제조업체는 42~48MPa 수준으로 제품을 개발했습니다. 이러한 제품은 제품 카탈로그에 등장했습니다. 제품의 최고 압력 수준은 63MPa(보쉬 렉스로스 생산)에 도달했습니다(표 2-3 참조).
표 2-3 유압 부품의 압력 적용 값
| 애플리케이션 산업 | 기계 공구 | 조선 | 프레스 기계 | 건설 기계 | 최근 개발 | 예상 개발 |
| 압력 값/MPa | 21 | 25 | 35~63 | 31.5~35 | 42~48 | 56~63 |
유체 압력의 개념을 제품에 적용할 때 제품(예: 유압 펌프)이 견딜 수 있는 최대 압력을 지정하는 경우가 많습니다. 이 압력은 제품이 설계 수명 동안 지속될 수 있도록 보장해야 합니다. 이는 제품이 계속 작동 중이거나 잠시 특정 한계에 도달했을 때에도 적용됩니다. 압력 값은 다음과 같이 표시됩니다:
(1) 최대 구성품 작동 압력 \(p_{max}\) 시스템의 짧은 작동 중 유압 구성품의 최대 허용 작동 압력입니다.
(2) 구성품 최소 작동 압력 \(p_{min}\) 유압 구성품(펌프)의 시스템 정상 상태 작동 조건에서 가장 낮은 작동 압력을 허용하는 것을 의미합니다.
(3) 요소 피크 압력 \(p_{p}\) 시스템에서 유압 요소가 순간적으로 도달할 수 있는 최고 압력입니다.
(4) 공칭 구성품 압력 \(p_{n}\) 시스템의 연속 작동의 정상 상태 조건에서 유압 구성품의 최대 허용 작동 압력을 나타냅니다.
다양한 제조업체에서 위에서 언급한 압력 값 표시기를 제품 샘플에 사용합니다. 대부분의 경우 최대 작동 압력과 공칭 압력은 본질적으로 동일합니다. 그러나 그 차이는 주로 제조업체가 강조하는 바에 따라 발생하며, 이는 사용자의 선택을 용이하게 하는 데 도움이 됩니다.
여기서 압력의 형성은 부하에서 비롯된다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 압력 형성은 시스템의 유속이나 압력 형성과는 아무런 관련이 없습니다. 압력과 유량은 베르누이 방정식인 유체 흐름의 경우에만 관련이 있습니다.
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