The static and dynamic characteristics of a two stage relief valve is studied theoretically and experimentally.
Dynamic equations of motion of the main spool and the pilot spool are solved by digital computer simulation. The motions of the main spool and the pilot spool are predicted by varying the values of various parameters.
The significant parameters on the valve motion are found to be the main spool flow gain, flow pressure coefficient of the orifice in the main spool, pilot spool flow gain, and the main and pilot spool area.
It is shown that the pilot spool flow gain and area should be moderately large for stability and quick response. The flow pressure coefficient of the orifice in the main spool should be increased, and main spool flow gain and main spool area should be decreased for stability. For quick response the flow pressure coefficient of the orifice in the main spool should be decreased and main spool flow gain and main spool area should be increased.
In the experiment, a Vickers type two stage relief valve is designed and the effect of the flow pressure coefficient of the orifice in the main spool on the dynamic performance is tested changing the orifice size.
The experimental results are found to be in fair agreement with the predicted results.
이 논문은 전형적인 Vickers형 Pilot relief 밸브를 정력학적 동력학적으로 분석하여 설계에 보탬이 되는 자료를 얻는데 그 목적이 있다.
실제 밸브에 근사한 모형을 세우고 이에 대한 유체역학적, 동력학적 이론을 전개하였다.
이론 해석을 위하여 밸브의 각 오리피스 및 Spool에 연속방정식과 힘의 평형 방정식을 적용하여 밸브의 각 Spool의 운동방정식을 유도하였다.
이때 운동방정식은 Main Spool 의 변위 x(t) 와 Pilot Spool의 변위 y(t) 의 2개의 혼합 연립방정식이 된다.
이 운동방정식은 자유도 2의 비선형 미분 방정식이며 각 변수는 압력과 변위의 함수이므로 해석적인 해를 구하기가 어렵다. 따라서 각 Parameter 들의 근사값을 구해 Digital Computer 에 의해 Language MIMIC 을 사용하여 Simulation 하였다.
결과로 밸브의 운동에 중요한 영향을 끼치는 Parameter 들을 찾아 그 증감이 밸브의 response 와 안정성에 미치는 효과를 관찰하였다.
또한 오리피스 B의 영향을 실험으로 확인하였다. Parameter 들을 구하는데 가정이 들어 갔기 때문에 Simulation 에 사용된 값과 영역이 실험의 그것과 정확히 일치하지는 않으나 대체로 비슷한 결과가 나타났다.
