• Composites Research
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• v.14 no.1
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• pp.47-56
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• 2001

In order to enhance high speed stability the composite air spindle system composed of a high modulus carbon fiber composite shaft, powder contained epoxy composite squirrel cage rotor and aluminum tool holder was designed and manufactured. For the optimal design of the composite air spindle system, the stacking sequence and thickness of the composite shaft were selected by considering the fundamental natural frequency and deformation of the system. The analysis gave results that the composite air spindle system had 36% higher natural frequency relative to a conventional air spindle system. The dynamic characteristics of the composite spindle system were compared with those of a conventional steel air spindle system. From the calculated and test results, it was concluded that the composite shaft and the power contained composite rotor were able to enhance the dynamic characteristics of the spindle system effectively due to the low inertia and high speific stiffness of the composite materials.

• Composites Research
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• v.14 no.3
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• pp.77-89
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• 2001

Since the critical whirling vibration frequency of high speed built-in type motor spindle systems is dependent on the rotor mass of the built-in motor and the spindle specific bending modulus, the rotor and the shaft were designed using magnetic powder containing epoxy and high modulus carbon fiber epoxy composite, respectively. In order to increase the amount of the magnetic flux of the composite squirrel cage rotor of an AC induction motor, a steel core was inserted into the composite rotor. From the magnetic analysis, the optimal configurations of steel core and conductor bars for the dynamic characteristics of the rotor system were determined and proposed. The temperature dependence of composite squirrel cage rotor materials was investigated by various experiments such as TMA, DMA and VSM.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.5-12
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• 1994

고속절삭을 통해서 가공능률과 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있기 때문에, 최근에는 공작기계용 고속주축계가 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 주축 선단부에 무거운 척과 공작물이 위치하는 선반용 고속주축계의 동특성을 해석하기 위해서 유한요소법을 도입하였다. 특히 세장비가 비교적 작은 주축은 Timoshenko 이론으로, 폭이 유한한 베어링은 반경방향 외에도 모멘트방향의 강성 및 감쇠특성을 가지고 있는 것으로 모델화하였다. 그리고 선반용 고속주축계의 고유진동수와 감쇠비에 대한 주축회전수, 베어링의 지지특성, 베어링의 간격, 주축재료의 내부감쇠율 등의 영향을 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.354-359
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• 1995

회전익의 소재로 복합재료를 선택하게 됨에 따라 헬리콥터의 유지, 보수 및 성능에서 유리하게 되었지만 허브 형태의 간소화로 인하여 해석상의 어려움은 확대 되었다고 할 수 있을 것이다. 따라서 회전익의 단면특성은 더욱 중요한 의미를 갖게 되었다. 회전익의 단면특성을 결정하기 위해서 우선적으로 각 방향운동의 연성항을 소거하는 것이 계산상 유리하고 따라서 관성주축방향을 결정하는 것이 중요하다. 그러나 회전익의 익형이 대칭형이 아니고 복합한 재료로 구성되어 있을 뿐 아니라 효율의 극대화를 위하여 축방향을 따라 비틀림을 부여하고 있기 때문에 관성주축의 방향을 결정하는데 많은 어려움이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 실제 회전익을 그 연구 대상으로 회전익 단면의 등가강성행렬을 추출하고 외팔보의 공학이론과 회전행렬을 이용하는 방법으로 관성주축방향을 결정하는 방법을 제시하였다. 해석방법의 타당성을 확보하기 위하여 엄밀해를 알고 있는 간단해 단면을 갖는 외팔보를 이용하여 검증하였다. 이러한 방법은 관성주축방향을 결정하는 새로운 프로그램의 개발이라는 부담을 최소화 하였을 뿐 아니라, 해석방법 자체가 가지는 간편성으로 인하여 많은 시간과 노력을 줄일수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.131-136
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• 1993

일반적으로 공작기계 주축계에 대해서 요구되는 기본적인 항목들로는 고강성, 고감쇠, 고회전정밀도, 저발열, 장수명 등이 있다. 최근에는 이러한 기능들과 함께 가공능률과 가공정밀도의 향상을 도모하기 위해서 고속절삭을 실현햐ㄹ 수 있는 공작기계 주축계의 고속화, 즉 고속 주축계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고속주축계의 동특성을 체계적으로해석하기 위해서 주축회전수의 영향을 고려한 유한요소모델(finite element model)을 도입하였다. 특히 주축은 세장비가 비교적 자기 때문에 Timoshenko보 이론으로, 베어링은 유한한 폭을 가지고 있기 때문에 반경방향 외에도 모멘트방향의 강성 및 감쇠특성을 가지고 있는 것으로 모델화 하였다. 그리고 고속주축계의 설계조건들을 도출하기 위해서 동특성 해석결과들로 부터 고속주축계의 모드매개변수들인 고유진동수와 감쇠비에 대한 주축 회전수, 베어링의 지지특성, 베어 링의 간격, 주축재료의 내부감쇠율 등의 영향을 고찰하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.5-12
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• 1995

전술한 바와 같이 공작기계 기술은 고정밀화, 고속화 고성능화의 추세로 발전해 나가고 있다. 고속 절삭이라고 하면 직감적으로 주축이 수만 rpm으로 회전하면서 어떤 재료를 가공할 수 있는 MC의 고속 주축을 생각하게 된다. 그러나, 이와 같은 고속절삭은 A1이나 Plastic등 재료를 가공 하는데 국한되고 있으며, 철계금속의 고속절삭이란 정의는 절삭속도를 수백m/min의 초고속 가공 뿐만 아니라 '가공시간의 단축'도 고속 가공의 정의에 포함시켜서 이해해야되며 가공물의 소재가 일반 강철, 열처리된 강철, Ceramics재료, 난삭재료 등의 고속절삭을 위해 개발된 Tooling기술에 대한 검토 필요성이 급속히 증가하고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.11
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• pp.1767-1776
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• 2001

For the stable operation of high speed air spindle, the low rotational inertia and high damping ratio of spindle shafts as well as high fundamental natural frequency are indispensable. Conventional steel spindles are net appropriate for very high speed operation because of their high rotational inertia and low damping ratio. In this study, a high speed spindle composed of carbon fiber epoxy composite shaft and steel flange was designed for maximum critical speed considering minimum static deflection and radial expansion due to bending load and centrifugal force during high speed relation. The stacking angle and the stacking thickness of the composite shaft and the adhesive bonding length of the 7teel flange were selected through vibrational analysis considering static and thermal loads due to temperature rise.

• 기계와재료
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• v.2 no.3 s.5
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• pp.61-74
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• 1990

• 기계와재료
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• v.15 no.3 s.57
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• pp.36-43
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• 2003

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.95-95
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• 2017

백미의 품질특성 중 탁도는 쌀을 씻는 과정에서 발생하는 쌀뜨물의 탁한 정도이며, 쌀뜨물은 다량의 유기물을 포함하여 하천으로 유입 될 경우 수질오염의 주요 원인이 되고 있다(Cho et al., 2017). 따라서 본 연구에서는 백미 가공공정 중 백미의 품질 및 탁도 특성을 분석하기 위하여 백미 가공 시스템의 1, 2단 주축 회전속도에 따른 적정 가공조건을 구명하고자 하였다. 공시재료는 전북 김제시에서 생산된 2015년산 신동진 백미를 사용하였고, 가공 중 백미의 품질 및 탁도 특성은 1, 2단 주축 회전속도에 따라 800, 900, 1,000 및 1,100 rpm의 네 가지 조건에서 측정하였다. 가공 후 싸라기율은 주축 회전속도 1,000 rpm 조건에서 0.46%로 비교적 낮았으며, 1,100 rpm 조건의 경우 0.61%로 약간 높은 경향을 보였다. 주축 회전속도에 따른 가공 전후 백미의 탁도 감소는 주축 회전속도가 빠를수록 높은 경향을 보였으며, 주축 회전속도 1,100 rpm 조건에서 19.57 ppm 정도 탁도가 감소하는 것으로 나타났다. 주축 회전속도에 따른 백미 가공 중 에너지 소비량은 주축 회전속도가 빠를수록 증가하였으나, 주축 회전속도 800, 900 및 1,000 rpm 조건의 경우 3.41~4.25 kWh로 큰 차이는 보이지 않았다.