• 산업기술연구
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• 제20권B호
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• pp.95-103
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• 2000

A model trains must have similitude with its original model not only in shape but also in motion. Motion characteristics of a model train under considerations are maximum velocity in straight and circular tracks and stopping distance. Equations of motions are derived to obtain maximum speed and stopping distance based on the Newton's Second Law and the energy principal. To accurately predict traction and resistance force between wheel and rail. wheel slip, or creepage, is taken into consideration. To verify the equations of motion, various experiments have been carried out including measurement of gear efficiency, location of mass center, rolling resistance force, traction force, slip, maximum velocity and stopping distance. This paper addresses how the experiments are setup and carried out in detail. Also the results of experiments are compared with the analytical prediction, which showed good agreements with each other.

• Tribology and Lubricants
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• 제13권3호
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• pp.85-92
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• 1997

An experimental study was performed to discover the tribological behaviors of pure silver coated 52100 bearing steel. Pure silver coatings ranging from 80 nm to several micrometers were produced by a thermal evaporation coating method. Experiments using a thrust ball bearing-typed rolling test-rig were performed for the investigations of the influence of coating thickness on the tribological rolling behavior. The existence of optimum film thickness which revealed minimum rolling resistance was discovered. A careful analysis on the contact surfaces for the optimum film thickness has been performed. The contact patches produced by the transferred silver films played an important role for the rolling resistance to keep low.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.93-101
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• 2010

열차의 제동 및 궤도의 조도가 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 교량구간에서 열차와 교량의 상호작용과 연행하중효과를 라그랑주 운동방정식을 사용하여 고려하였다. 뉴마크 직접적분법을 사용하여 유도한 운동방정식의 해를 구하였으며, 조도성분에 대한 고려는 레일의 조도성분에 대한 PSD 제안 곡선을 사용하였다. 열차의 급제동에 따른 제동효과에 대한 고려는 ASTM E503-82에서의 감속도의 변화량을 근간으로 미끄럼저항을 모형화하였으며, 제동시의 구름저항은 고려치 않았다. 단순지지된 교량과 열차 1량에 대한 예제를 통해 이 연구에서 제안된 방법에 대한 수치적 검증과 매개변수해석을 수행하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권3호
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• pp.99-106
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• 2001

Model trains should have very similar motion characteristics to real trains in order to provide realistic feeling to their operators. Main purpose of dynamic analysis of model trains is to predict velocities in straight and circular tracks and estimate stopping distance after power shut off. Equations of motion for a model train are derived that relates velocity, traction, rolling resistance, and pulling force. Also, energy equations for calculating stopping distance after power shut off are derived. Experiments with model trains are preformed to measure velocity, rolling resistance, slip, and stopping distance. The results are compared with the prediction based on the equations of motion, and they showed good agreement. It can be concluded that the prediction is more accurate when the slip between wheel and rail is accounted for. The analysis procedures can be applied to determining various design factors in model trains.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권3호
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• pp.179-186
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• 2000

Interactions between wheel lug surfaces and soil were analyzed through wheel motion. In this paper, lug surfaces such as trailing and leading lug sides and a lug face were analyzed and reported. The interactions between the surfaces and soil were expressed as the horizontal and vertical directions of resultant forces acting on the surfaces. There analysis indicated qualitatively that (1) the trailing lug side is mainly related to produce motion resistance and reaction to dynamic load, (2) the lug face is related to produce not only the motion resistance, the reaction to the dynamic load but also the traction and (3) the leading lug side is mainly related to produce the traction and the reaction to the dynamic load. Experiments were conducted to prove the results of the motion analysis. Normal and tangential forces acting on the surfaces were measured, and the traction, the motion resistance and the reaction to the dynamic load were calculated with wheel rotational and lug design angles. The experiments proved that the results of wheel motion analyses above mentioned as (1), (2) and obtained from the analysis were correct.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.30-36
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• 2018

Automotive fuel efficiency regulations and air pollution control are hot issues of recent years in the automotive industry. To solve these regulation problems, many studies are continuing to improve the transmission efficiency of transmissions. Tapered roller bearings are useful to improve the transmission efficiency in the recent automobile parts. The frictional losses in the tapered roller bearings are mainly composed of the rolling friction and the sliding friction, and are dependent upon the load, the lubrication, the rotation speed of bearings, and etc. In this paper, the operating conditions of the transmission are defined and then the power losses of each bearing are calculated. In addition, improvement options are suggested after identifying the design factors influenced much by the improvement effect of power loss under the operating conditions of each bearing. We compare the power losses of the entire transmission system due to bearing improvements by comparing the friction losses between the original design and the improved design. Lastly, it is shown that the calculated power losses are valid by comparing the test values and the theoretical values for the frictional torque characteristics of the original and improved bearings.

• Elastomers and Composites
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• 제52권2호
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• pp.114-130
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• 2017

여러 종류의 고무 제품을 가정과 산업 현장에서 오래전부터 사용하여 왔기 때문에 고무 제품의 기능을 당연시하나, 고무만의 독특한 점탄성 기능에 근거한 충격 흡수 기능과 수축과 변형 능력을 다른 재료에서 찾기 어려워 고무 제품의 활용 분야가 점차 더 넓어지고 있다. 고무 제품의 사용 여건이 다양해지고 기능을 제고해야 할 필요성이 높아지면서 고무 물성을 보강하는 충전제가 고무 제품의 기계적 물성 제고뿐 아니라 고무 제품의 특수 기능을 보장하고, 생산성을 높이며, 수명을 늘리는 첨가제로서 더욱 중요해졌다. 충전제에 의한 고무의 물성 보강은 고무와 충전제의 종류, 첨가량과 가황반응 등 제조 방법과 조건에 따라 크게 달라져서 보강 효과를 간단하게 설명하기 어렵다. 지금까지 제안된 보강 기구와 보강 효과를 종합한다. 1) 고무 사슬과 충전제 사이에 친화력이나 수소결합에 의한 이음, 고무 사슬과 충전제 알갱이 사이의 화학결합, 또는 충전제 알갱이 표면이나 알갱이 사이에 고정된 이음끈 등에 의해 고무 사슬이 충전제 표면에 고정(immobilized)되고, 2) 고정된 고무 사슬이나 이음 구조, 또는 화학결합을 중심으로 고무 사슬들이 서로 얽히면서 고무 사슬의 움직임이나 변형이 제한되어 보강 효과가 나타난다. 3) 충전제 첨가량이 많으면 충전제 알갱이끼리 또는 충전제 알갱이-고무 사슬이 이어지면서 만드는 이음 구조도 고무 사슬의 움직임과 변형을 억제하여 보강 효과를 증진시킨다. 4) 충전제와 고무 사슬의 접근과 주변 고무 사슬의 얽힘으로 생성된 충전제-고무 결합체가 고무 물성을 보강하고 에너지 분산을 촉진하며 변화에 대한 저항을 증폭시켜 보강 효과를 증진한다. 5) 충전제 알갱이가 나노 크기로 아주 작아서 고무 사슬과 접촉할 수 있는 면적이 넓어져 고무-충전제 결합체가 많이 생성되고, 고무 사슬이 얽힐 수 있는 이음끈이 많으면 충전제 표면에서 고무 사슬의 농도가 높아져 보강 효과가 커진다. 종래에는 고무의 물성 보강은 인장성질과 내마모성의 증진에 초점이 맞추어져 있었지만, 사용 목적과 사회적 요구에 따라 보강 대상이 달라지고 있다. 승용차용 타이어에서 트레드 고무의 접지력과 구름저항을 동시 개선하기 위한 보강용 충전제로 실리카를 사용한다. 충전제가 단순 기능 보강에서 특수 기능의 보강으로 사용 목적이 다양해지면서, 충전제는 이제 고무 제품의 단순한 첨가제 수준을 넘어서 고무 제품의 용도를 넓히고 기능을 높이는 필수적인 물질로 발전하고 있다. 카본블랙과 실리카 등 전통적인 충전제 외에 탄소나노튜브나 그래핀 등의 새로운 충전제의 활용, 표면처리와 화학적 가공으로 판상 점토의 보강 기능 제고, 고무 내에서 충전제의 상태와 이들의 보강 기능에 대한 연구가 더욱 활발해지리라 전망한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권1호
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• pp.11-16
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• 2005

1. 구획이 작고 논두렁이 많은 논의 볏짚 수집에 적합한 1축롤 구동 래핑암회전식 트랙터 3점히치 장착형 원형베일 래퍼를 개발하였다. 2. 2개의 구동롤을 구동하는 래핑암 회전식원형베일래퍼는 베일 적재시 베일에 변형이 발생하였으며 작업시 무게중심이 높아 기체 흔들림이 있었으나 시작기는 베일적재시 롤이 수평직선운동을 하여 베일의 변형이 적었으며 무게중심이 낮아 작업 안정성이 다소 높은 것으로 평가되었다. 3. 베일적재시에 두 개의 적재롤이 자유회전을 하여 적재시의 베일과 롤의 마찰저항을 구름저항으로 바꿈으로써 베일의 변형이 생기지 않았으며 베일을 회전시키기 위한 구동롤의 토크를 기존의 2축롤 구동식은 12 kgf-m 이었으나 새로 개발한 1축롤 구동식은 6 kgf-m로 낮았다. 4. 구동롤 토크가 낮아 1축롤 구동으로 베일래핑작업이 가능하였으며 기계구조를 단순화 킬 수 있었다. 5. 기존 회전테이블식에 비해 작업능률을 $45\%$ 향상, 작업비용은 $17\%$ 절감할 수 있었다.