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Shock Absorbers
Hydraulic Shock Absorbers
오늘날 생산규모는 더욱 대형화 되고 생산 속도 또한 증가하여 생산성은 더욱 높아지고 있습니다.
반면 이러한 고속화의 영향으로 인하여 충격력이 지극히 높아지고 진동이 발생하여 작업환경이 악화되고 피로하중으로 인하여 생산설비에 문제가 발생하고 있습니다. 따라서 적절한 충격 및 진동 대책을 강구하지 않을 경우 시스템이나 장비에 손상을 야기할 수 있습니다.
KOBA는 지속적인 연구개발을 통해 혁신적인 Shock Absorber를 개발하여 기존 제품들에 비해 월등히 향상된 다양한 제품들을 공급하고 있으며, 개발 제품들은 높은 충격력을 받고 있는 시스템에서도 성능이 최적화되어 있습니다.
세련된 디자인뿐 아니라 내구성을 보강하여 제품 사용 수명을 늘렸으며, 중량효과치의 범위는 더욱 넓어지고, 에너지 흡수용량은 기존 모델에 비해 2배로 증가되었습니다.
Shock Absorber와 같은 기능을 가진 부품으로는 Rubber & Metal Spring 혹은 유,공압 장치등을 이용하며, 충격흡수 특성은 아래와 같습니다.
| Rubber & Spring | 고무나 스프링을 이용하여 움직이는 물체를 감속시킬 때 압축되는 힘이 일정하지 않고, 압축 될 때 점점 저항력이 증가되고, 충격에너지는 흡수되지 않고 저장되어 반발력이 그대로 물체에 충격을 전달합니다. |  |
| Hydraulic & Pneumatics Devices | 유압 실린더 , Dashpot, 감속 Valve 등과 같이 단공 Orifice를 이용하여 감속시킬 때 초기에 큰 저항력이 발생됩니다. 반면 공압 장치의 경우 점차 저항력이 증가하여 Stroke의 끝단에서 최대 힘이 걸리게 됩니다. |
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| KOBA Shock Absorber | 운동하는 물체를 정지시킬 때 발생되는 충격력을 최소화하기 위해 여러 개의 Orifice를 이용하여 Stroke 전 구간에 걸쳐 일정한 저항력을 갖고 충격에너지를 흡수합니다. 그로인해 반발력을 최소화하여 움직이는 물체를 보다 부드럽게 정지시킬 수 있습니다. |
Shock Absorber의 외부 구성 및 기능
- Shock Absorber는 Body, Bumper Head, Piston Rod, Adjustment Dial, Lock Nut로 구성되어 있습니다.
- Body는 나사산으로 구성되어 있어, 충격 흡수로 인한 열을 효과적으로 방출시켜 주며취부 시 나사를 이용하여 보다 편리하게 사용할 수 있습니다.
- Bumper Head는 Stopper 역할을 해줍니다.
- Piston Rod는 Bumper Head에 가해진 충격에너지를 Piston으로 전달해 줍니다.
- Adjustment Dial은 충돌 속도에 따른 완충력을 조정할 수 있어 충돌 하중과 속도에 맞추어 편리하게 사용할 수 있습니다.
- Lock Nut는 Body의 나사산과 함께 이용하면 취부 위치를 정확하고 안정적으로 고정시킬 수 있습니다.
Shock Absorber의 내부 구조 및 작동 원리
Shock Absorber 내부에는 Piston, Check Valve, Accumulator, Inner Tube, Multiple Orifice, Coil Spring, Oil 등으로 구성됩니다.
Stroke가 진행됨에 따라 Piston Rod가 Inner Tube 내로 진입하게 되면 Check Valve가 닫히고 되고, Orifice를 통하여 Inner Tube를 빠져나간 Oil은 Rod의 체적만큼 Accumulator에 저장되게 됩니다. 이후 복귀 시에는 Check Valve가 열리게 되고 Recoil Spring에 의해 Piston Rod를 신속하게 초기상태로 복귀시켜 줍니다.
Energy 흡수의 원리
Piston Rod에 물체가 충돌하면 Piston에 의해 Inner Tube 내부의 Oil은 orifice를 통해 Inner Tube밖으로 흘러나가고, 그 과정에서 충격에너지가 열에너지로 변환되어 외부로 발산되면서 에너지를 소멸하게 됩니다.
오리피스 특성
Single Orifice
Single Orifice Type에는 Piston 과 Inner Tube의 틈새나 1개의 Hole을 이용한 Dashpot 구조로 되어있고, 저항력 특성은 아래의 그림과 같이 나타납니다. 전 Stroke 구간에 걸쳐 Orifice 면적은 일정하게 되어, 충돌 직후에 저항력이 높아지게 되고, Stroke 가 진행됨에 따라 속도가 줄어들게 되어 끝단부에서의 저항력은 작아지게 됩니다.
Multiple Orifices
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조정형
여러 개의 Orifices는 Stroke가 진행됨에 따라 순차적으로 Orifices 면적을 줄여주어 전 Stroke에 걸쳐 저항력을 일정하게 함으로써 충돌물을 부드럽게 정지시킬 수 있습니다. Adjustment Dial을 이용하여 저항력 특성을 충돌 조건에 맞추는 것이 가능합니다.
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자기 조정형
조정형과 동작 원리는 같고, 충돌조건에 맞게 최적화된 Orifices 면적이 적용되며 조정은 되지 않습니다.
아래 그림에서 A1은 높은 속도 / 낮은 구동력, B1은 낮은 속도 / 높은 구동력 조건에 대한 응답을 나타냅니다.
Hydraulic Buffer
KHG Series의 작동원리
이동하는 물체가 Bumper Head에 충돌하게 되면 내부에 있는 Check Valve는 닫히게 되고 Oil Chamber를 압축하게 됩니다. 압축된 Oil은 Multiple Orifice를 통하여 Orifice bar 내부로 들어가면서 충격을 흡수합니다. 또한 Piston Rod가 Oil Chamber 내부로 진입하면서 생긴 Piston Rod 체적만큼의 Oil 양은 Chamber Piston을 밀어 올려 Gas Chamber를 압축(Accumulator 기능을 수행)하여 Gas Chamber 내부의 압력이 증가되어 Oil과 Gas가 동시에 Stroke 전 구간에 걸쳐 충격을 흡수합니다.
충격흡수가 끝나면 압축된 Gas Chamber는 Oil Chamber 쪽으로 힘이 가해지게 되고 Piston에 설치된 Check Valve는 열리게 되어 Piston Rod를 원래 상태로 복귀시켜 줍니다.
Technical Information
| Model | KHG | KHS |
| 조정방식 | 자기보정(Self adjusting) | 자기보정(Self adjusting) |
| 사용유체 | Oil, N2 Gas | Oil |
| 사용속도 | 0.2~4.5m/sec | 0.2~3m/sec |
| 사용온도 | -20~80℃ | -20~80℃ |
| Returen방식 | Nitrogen gas | Coil Spring |
| Pistion rod | H-Cr도금 (30~40) | H-Cr도금 (30~40) |
| Body, Bumper head | Epoxy paint coatings | Epoxy paint coatings |
| Application | Over head crane, Transfer car, Stacker crane, Gantry crane, Transport equipment | |
Rubber Damping
- Low dampping
- High spring
Spring Damping
- Low dampping
- High spring
Hydraulic Buffer
- Maximum damping
- Low gas spring
KHS Series의 작동원리
이동하는 물체가 Bumper Head에 충돌하게 되면 내부의 Piston을 이용하여 Multi Orifice로 Oil이 빠져나가면서 충돌에너지를 흡수하는 제품입니다.
충돌 후 압축된 Piston Rod는 외부의 Return Spring에 의해 원래 상태로 복귀하게 됩니다.
Hydro Check
Hydro Check의 특징
정확한 이동 속도제어 , 위치제어가 가능하고 어떠한 이동 장비라도 속도 조절이 미세하게 가능하며 다양한 종류가 Stroke 별로 준비되어 있습니다. Hydro Check는 취부 및 조정이 편리하고 Adjustment Knob를 300° 범위로 미세조정하여 정교한 이송을 얻을 수 있어 공구의 수명을 연장시켜주며, Auto Feed Drilling, Grinder, Cutting 등 정확한 이송작업을 요구하는데 쓰여집니다. Piston Rod는 부식에 강한 소재를사용하였으며, Body 는 도금처리로 작업환경에 의한 손상을 방지하여 줍니다.
Accessory에는 Snap Ring 과 Mounting Block을 이용하여 취부를 간단히 할 수 있고 위치이동, 고정이 편리합니다. Hydro Check 내부에 Oil은 자체 Filltering이 되어 항상 일정하게 속도제어가 되기 때문에 어떠한 조건에도 작업이 편리합니다.
Step Check Unit의 특징
Step Check Unit은 Hydro Check와 속도 제어 기능은 같고 원하는 위치에 중간 정지 기능을 갖고 있다는 차이가 있습니다. Long Drilling 작업, 정밀성을 요구하는 작업, 중간에 Chip 배출이 필요한 작업등에 사용되며, 특수용도에 맞게 주문 제작도 가능합니다.
Gas Spring
Structure & Specification of Gas spring
Gas spring은 용도에 따라 여러 종류가 있으며 일반적인 구조로는 Cylinder, Piston Rod, End cover로 구성되어 있습니다.
Cylinder내부에는 Nitrogen gas가 압축되어 있으며, Piston의 Check valve와 Orifice의 작동으로 인장과 압축시 속도 제어가 가능하기 때문에 안전하고 부드럽게 제어 할 수 있습니다.
Gas spring은 광범위한 스프링 특성 Long stroke, 작은 스프링 정수, 소형으로 큰 하중을 받을 수 있으며, 압축 및 신장시 작동 속도의 제어가 가능하므로 여러 분야에 걸처 응용설치가 가능 합니다. 일반 Plate spring, Coil spring에 비해 안정적인 힘을 얻을 수 있어 산업전반에 걸처 사용되고 있습니다.
스프링 성능 곡선 비교
Install Method
GAS SPRING은 부드러운 작동을 위하여 그림과 같이 BODY부가 상향이 되게 설치하여야 합니다.
- F: Spring force(N)
- m: Door 중량(kg)
- A: Hinge에서 Gas spring 까지의 거리(m)
- B: Hinge에서 Door 무게 중심까지의 거리(m)
- N: Gas spring의 취부 수량
- G: 중력 가속도(9.8m/s2)
