• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.424-426
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• 2008

A parametric study was carried out to find the fuel lubrication performance of high speed small rolling element bearings. Both MIL-PRF-7808 turbine oil and JP-8 aircraft fuel were used as the lubricant to compare the operational characteristics. 17 mm inner diameter deep groove ball bearing and 20 mm cylindrical roller bearing were used. A high speed bearing test rig was developed and the testing was done with varying applied load, cooling air temperature, lubricant flow rate, and speed. Fuel caused more cage wear than oil for ball bearing with increasing axial load and rotational speed. The bearing temperature using fuel was lower than that using oil, and this seems to be the result of the high cooling capacity of fuel. According to various tests, the fuel lubrication is applicable for the lubrication on the main shaft bearings of expendable small gas turbines.

• Tribology and Lubricants
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• v.1 no.1
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• pp.30-37
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• 1985

동수압적 미끄럼베어링의 작동원리는, 두개의 서로 경사진 면이 윤활제를 그 사이에 두고 상대적인 운동을 함에 있어서 두면사이에는 윤활유 막이 형성되어 압력이 형성되고 두면에 작용하는 하중의 지지하게 되므로 직접적 마찰없이 상대적 미끄럼운동을 한다는 것이다. 동수압적 유체윤활은 윤활틈새 내의 윤활유동에 동수압적 점성유체역학 이론을 적용하며 베어링윤활유막의 압력분포를 계산하기 위한 편미분 방정식의 발견이 그 근본을 이루고 있고, 미끄럼베어링에 대한 기본적연구는 1900년 이래로 계속 수행되고 있다. 크랭크샤프트와 피스톤 연결봉 사이의 베어링은 동하중을 크게 받으며 회전하므로 저어널과 축의 상대운동은 회전운동과 윤활면의 수직운동으로 나누어 해석할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1987.11a
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• pp.75-78
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• 1987

저어널베어링으로 지지되고 있는 축 및 베어링 시스템에서 축이 고속으로 회전할 때, 어느 회전수 이상에서 시스템의 안정성이 깨어져 축의 진동진폭이 갑자기 커지는 Self-excited whirl이라 불리우는 불안정 현상이 존재한다. 따라서 고속회전체에 적용되는 공기윤활 저어널베어링에 있어서 안정성 문제는 설계 및 운전에 고려되어야 하는 지배적 요인 중의 하나가 된다. Lund, Fleming과 Cunningham, Mori 들은 외부가압형 공기윤활 저어널베어링의 안정성을 이론적으로 해석하였으며 Pincus는 Self-acting형 공기베어링에서 편심율이 작은 경우 2-Lobe 베어링이나 3-Lobe 베어링이 원형베어링보다 강성도와 감쇠력이 더 크므로 안정성이 더 좋을 것이라고 정성적으로 예측했다. 그러나 외부가압 공기윤활 저어널베어링의 안정성에 비원형 베어링의 유효성은 김 두환, 김 금모, 박 종포 등에 의하여 실험적으로 제시되었다. 따라서 본 연구는 외부가압형 공기윤활 저어널베어링에서 Multi-lobe 형상의 베어링이 축 및 베어링 스스템의 안정성에 미치는 효과를 원형의 경우와 비교하여 이론적으로 해석하여 Multi-lobe베어링의 유효성을 보이고 이에 적용 가능한 Programing을 하여 몇가지 경우에 대하여 계산을 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1991.06a
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• pp.63-69
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• 1991

프로팅링저어널베어링은 저어널과 슬리브 사이에 자유롭게 움직일 수 있는 링을 삽입하여 이중의 유막이 형성되도록 한 것이다. 프로팅링저어널베어링은 이중의 유막을 가짐으로 인해 유량이 많이 필요하여 열적 특성이 좋고 마찰손실이 작으며 외축유막의 진동감쇠작용을 기대할 수 있으나, 링에 의해 내외축유막이 분리되어 있으므로 내축유막에 윤활제를 공급하는 것이 쉽지 않은 문제점이 있다. 동베어링에 대한 윤활제의 공급방법으로는 축을 통한 공급을 고려하지 않을 경우 다음과 같은 두가지를 생각할 수 있다. 첫째, 링에 내외축유막을 연결하는 급유구를 뚫어 외축유막으로 공급된 윤활제의 일부가 급유구를 통해 내축유막으로도 공급되도록 하는 방법 둘째, 축방향의 일단에서 내외축유막에 직접 가압급유하는 방법 이 가운데 둘째 방법은 축방향의 일단이 윤활제에 완전히 잠겨 있도록 밀봉하여야 하는 번거로움이 있으므로 잘 사용되지 않고 첫째 방법을 사용하는 것이 일반적이다. 첫째 방법에서도 링내외면에 원주방향급유홈을 파면 내외축유막으로의 윤활제공급이 보다 더 원활히 이루어 질 수 있을 것으로 기대되는데, 본논문에서는 이와 같이 원주방향급유홈이 있는 베어링을 원주방향급유홈 프로팅링저어널베어링이라 부르기도 하고, 이에 대하여 해석하고자 한다.

• Tribology and Lubricants
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• v.8 no.1
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• pp.7-16
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• 1992

기계 시스템에서 사용되고 있는 밀봉 장치는 에너지나 환경오염 등에 밀접한 관련을 맺고 있는 기계요소로 고속, 고압력, 진공, 고온 및 저온 등의 가혹한 조건에서 사용되고 있는 정밀기계가 많아지면서 그 중요성이 크게 증대되고 있다. 구름 베어링의 상대접촉 운동면에서 윤활과 시일에 관련된 설계조건은 대단히 중요하다. 베어링용 시일은 먼지, 분진, 수분, 모래입자와 같은 이물질이 베어링 내부로 침입하는 것을 차단하여 윤활제의 기능이 저하되는 것을 방지하여야 하고, 또한 베어링 내부의 윤활제가 외부로 유출되지 않고 베어링 내부에 균일하게 분포되어 회전 접촉부에서 윤활이 잘 이루어질 수 있도록 보조해주는 역할을 수행하는 중요한 요소이다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06b
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• pp.60-69
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• 1989

안정성과 진동억제 특성이 요구되는 터어빈이나 모터등의 고속 회전기계에서는 틸팅-패드 저어널 베어링이 많이 사용되고 있다. 이는 틸팅-패드 저어널 베어링에서는 패드가 피봇이나 로울러로 지지되어 있으므로 윤활유막에서 발생하는 압력의 합력중심이 항상 이 지지점을 지나게 되어 베어링의 안정특성이 향상되기 때문이다. 틸팅-패드 저어널 베어링은 추력 베어링과 같이 불연속적인 윤활면을 갖는다. 그러므로 베어링의 입구부 선단에서 공급되는 윤활유의 충돌로 인한 압력격변이 일어나는데 이때 패드 입구부에서 발생하는 압력을 선단압력이라 한다. 이러한 선단압력으로 인한 베어링의 성능변화에 관한 연구는 주로 추력 베어링에 대하여 이론 및 실험적으로 수행 되어져 왔으며 그 결과들은 선단압력이 베어링의 성능에 미치는 영향을 무시할 수 없음을 보여주고 있다. 그러나 아직도 선단압력의 영향이 제대로 파악되고 있지 못하며, 특히 틸팅-패드 저어널 베어링에서 선단압력의 영향을 조사한 연구는 많이 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 유한폭 틸팅-패드 저어널 베어링을 모델화한 실험장치를 설계 제작하여 선단압력을 포함한 유막내의 압력분포 및 유막두께를 연속적으로 측정함으로써 틸팅-패드 저어널 베어링의 성능에 미치는 선단압력의 영향을 실험적으로 조사하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1992.06a
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• pp.66-70
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• 1992

고전적 동수압유체윤활이론은 유막 내의 점성을 일정하다고 가정한다. 유막의 전개방향이나 유막두께방향으로의 온도변화를 결정하는 데 이론적으로나 실험적으로 어려움이 있으므로 이 간소화는 베어링설계에 널리 사용되었다. 그러나 많은 실험적 관찰은 등점성 동수압유체윤활이론은 유막내의 온도상승이나 하중지지용량의 감소를 설명하지 못함을 입증하였다. Fogg는 평행한 추력베어링이 하중을 지지할 수 있음을 발견하였으며 이 fogg의 효과는 동수압 유체윤활이론의 예측과 반대되는 것이고 Thermal wedge라는 개념으로 설명되었다. Hunter와 Zienkiewicz는 유막내에서의 에너지 균형에 관한 이론적 연구를 소개하였고, 온도효과와 이로 인한 유막두께 방향의 점도 변화는 무시될 수 없다는 결론을 내렸다. 본 해석에서는 압력분포를 근사해법으로 구하여, 선지지되는 2차원 틸팅패드 트러스트베어링에서 패드의 탄성 변형을 고려한 열유체윤활해석과 고려하지 않은 얼유체윤활 해석의 결과를 서로 비교함으로서 패드의 변형이 유막의 압력장과 온도장에 미치는 영향과 패드두께의 변화가 유막의 온도장과 압력장에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.5
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• pp.377-383
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• 1983

베어링, 윤활이라는 것은 특히 기계공업의 제일 기초적인 기술이고 한나라의 공업수출을 나타 내는 지표라고도 한다. 공업수준이 높은 나라에서는 그 수준을 지탱할 고도의 윤활기술의 발전이 당연히 있을 것이다. 다시 말하면 윤활기술의 향상 없이는 현재의 세계의 산업발달은 있을 수 없었다는 것이다. 본 강좌에서는 이러한 윤활기술의 기초가 될 위체윤활이론에 대해서 기초방 정식 및 미끄름베어링에의 적용을 중심으로 기술하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.11a
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• pp.86-93
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• 1989

이론적으로 진원의 저어널과 슬리브를 갖는 저어널베어링은 저어널과 슬리브가 등속으로 역회전할 경우 부하능력이 발생하지 않으므로 베어링으로서의 기능이 상실된다. 따라서, 저어널과 슬리브가 거의 등속으로 역회전하는 계에 대해서는 진원의 저어널베어링을 사용할 수 없고, 다른 종류의 베어링으로 지지하여야 할것이다. 역회전하는 저어널-베어링 계의 예로서는 터어보엔진의 인터샤프트베어링을 들 수 있다. Vance(1)는 고속 터어보엔진의 경우 공기역학적인 관점에서 가스제너레이터축과 파워터빈축이 서로 역회전하는 것이 바람직한 경우도 있는데, 이때 미끄름저어널베어링은 역회전시 부하능력의 감소로 인해 적용하기 어렵다고 하였다. 실제로 현재의 모든 인터샤프트 베어링으로서는 구름베어링이 사용되고 있다. 본 논문에서는 저어널과 슬리브가 역회전하는 프로팅링저어널베어링의 정특성을 해석하여 프로팅링저어널베어링이 역회전 저어널-베어링계를 충분히 지지할 수 있음을 이론적으로 밝히고자 한다. 윤활이론으로서는 층류상태에 대한 등온 유한장베어링이론을 사용하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.14 no.1
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• pp.16-22
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• 1994

In contrast to the machineries using rolling element bearings, systems with journal bearings generally operate in large scale and under severe loading condition such as steam generator turbines and internal combustion engines. Failure of the bearings in these machineries can result in the system breakdown. To avoid the time consuming repair and considerable economic loss, the detection of incipient failure in journal bearings becomes very important. In this experimental approach, acoustic emission monitoring is applied to the detection of incipient failure caused by several types of abnormal operating condition most probable in the journal bearing systems. It has been known that the intervention of foreign materials, insufficient lubrication and misassembly etc. are principal factors to cause bearing failure and distress. The experiment was conducted under such designed conditions as hard particles in the lubrication layer, insufficient lubrication, and metallic contact in the simulated journal bearing system. The results showed that acoustic emission could be an effective tool to detect the incipient failure in journal bearings.