• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.4
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• pp.35-42
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• 2019

Nut fasteners that require ultra-precise control are required in the overall manufacturing industry including electronic products that are currently developing with the automobile industry. Important performance factors when tightening nuts include loosening due to insufficient fastening force, breakage due to excessive fastening, Tightening torque and angle are required to maintain and improve the assembling quality and ensure the life of the product. Nut fasteners, which are now marketed under the name Nut Runner, require high torque and precision torque control, precision angle control, and high speed operation for increased production, and are required for sophisticated torque control dedicated to high output BLDC motors and nut fasteners. It is demanded to develop a high-precision torque control driver and a high-speed, low-speed, high-response precision speed control system, but it does not satisfy the high precision, high torque and high speed operation characteristics required by customers. Therefore, in this paper, we propose a control technique of BLDC motor variable speed control and nut runner based on vector control and torque control based on coordinate transformation of d axis and q axis that can realize low vibration and low noise even at accurate tightening torque and high speed rotation. The performance results were analyzed to confirm that the proposed control satisfies the nut runner performance. In addition, it is confirmed that the pattern is programmed by One-Stage operation clamping method and it is tightened to the target torque exactly after 10,000 [rpm] high speed operation. The problem of tightening torque detection by torque ripple is also solved by using disturbance observer Respectively.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.10 no.5
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• pp.53-59
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• 2001

A screw driver is widely used in assembling machine parts or electronic products such as the printed circuit board with a housing. As the parts to be assembled becomes small and precise, the higher precision of the controlling screw driver torque is required. However, because the operator controls the fastening torque based on experience, it must be inexact and the setting procedure will be time consuming job. Thus the screw driver which can exactly control the fastening torque is developed utilizing a bellows in this paper. The bellows is expanded by the inner air pressure and contracted by the spring operation. The bellows type driver is composed of a clutch mechanism with two solenoid valves and a pressure sensor. Those valves are controlled using the detected bellows pressure by the sensor. When the pressure reaches the setting value, the exit solenoid valve is opened to release the air pressure from the bellows so as not to deliver further torque. Through a series of experiments, the performance is examined and verified.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.561-566
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• 2000

A screw driver is essentially used in assembling machine parts and electronic products such as the printed circuit board with a housing. As the parts to be assembled becomes small and precise, the higher precision of the controling screw driver torque is required. However, because the operator controls the fastening torque by his experience, it must be inexact. Thus the screw driver which can exactly control the fastening torque by a bellows is designed and developed in the study. The bellows is expanded by the inner air pressure and contracted and by the spring operation. The bellows driver is composed of the entrance solenoid valve, the exit solenoid valve and the pressure sensor. The pressure sensor senses the bellows pressure. When the pressure sensor output reaches the setting value, it operates the exit solenoid valve not to deliver further torque by letting the air of the bellows out. Through a series of experiments, the performance is studied and verified.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1995.06a
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• pp.54-64
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• 1995

대표적인 대형 베어링인 일체형 볼 베어링과 와기어 레이스형 볼 또는 로울러 베어링의 마찰 특성을 비성형 유한요소 프로그램인 MARC를 사용하여 상호간의 마찰형상에 대한 접촉응력과 마찰력 특성을 비교 해석하였다. 특히 와이어 레이스식 슬루잉 링 베어링은 우수한 마찰특성 때문에 건설기계, 하역기계, 광산기계나 탱크와 같은 국방무기 등에서 널리 사용되고 있다. 접촉면의 변형에 따른 일체형의 볼 베어링은 마찰력과 기울기면에서 와이어 레이스식 베어링에 비하여 크고, 같은 와이어 레이스식 베어링에서는 마찰력의 경우 볼 타입이 로울러 탕입에 비하여 약간 크게 나타났다. 이들의 계산결과를 종합하면 와이어 레이스식 베어링이 일체형 베어링에 비하여 마찰특성이 우수하고, 특히 와이어 레이스 베어링중에서 로울러 타입은 마찰 토오크면에서 균일하기 때문에 베어링을 사용한 제어기능 설계에서 특히 우수한 결과를 제공할 수 있다. 유한요소 해석결과는 기존의 실험결과와 잘 일치하고 있어서 슬루잉 링 베어링의 최적설계에 유한요소 해석의 유용함을 확인하였다. 또한 상부 구조물과 하부 구조물을 연결하기 위한 체결볼트의 구멍은 하중조건에 따라서 구조적 불안정성을 야기할 수 있음도 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.80-80
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• 2017

국내에서 대부분 생산되는 사료(사일리지) 수확 작업은 베일 생산 및 비닐 래핑 작업이 독립적으로 수행되고 있어서 비효율적이다. 본 연구에서 개발한 조사료 수확기는 수집, 롤링, 베일 네트 생성, 래핑, 래핑 종료 및 베일 방출작업을 통합적으로 수행하도록 설계-제작하였다. 통합형 다목적 조사료수확기의 설계는 3D 디자인 툴 (CATIA V5R18)을 이용하여 실시하였으며, 기구부 23 파트 어셈블리, 전기제어 어셈블리, 유압요소기술을 통합하여 통합시작기를 제작하였다. 기초 프레임, 오거장치파트, 픽업장치파트, 하부롤러파트, 상부롤러파트, 하부 프레임 및 주행부 파트, 래핑회전파트, 롤러부 구동 동력부, 유압파트, 전기제어파트, 드로우바파트, 체결 및 컨트롤러 파트 등 25개 파트로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발한 시작기의 견인력 및 소요동력 분석은 선행 연구에서 사용한 Brixius (1987) 제안 모델을 체택하여 분석하였다. 이 Brixius 제안 모델은 견인력 예측에서 토양변수 및 토양강도 특성을 나타내는 원추지수 (Cone Index, CI)를 이용하여 트랙터의 견인력 예측에 사용하였다. 또한 트랙터-조사료수확기 시스템의 소요 견인력을 예측하는데 있어, 트랙터-조사료수확기 시스템이 운용되는 토양조건과 트랙터의 마력에 따른 소요 견인력 특성을 분석하기 위해 대표적으로 3수준의 토양조건 (CI: 356 kPa, 543 kPa, 1,429 kPa)을 적용하였으며, 베일의 개당 최대무게는 최고 수준인 옥수수 기준으로 800 kgf를 적용하였다. 본 연구에서 적용된 3수준의 CI 조건은 연구팀에서 선행연구과정 (토양특성에 따른 최적 경운작업 시스템 개발, 2006)에서 분석한 전국 10개 지역의 33개 지점의 경반층 CI지수의 측정범위인 1,050-3,170 kPa에 대해 견인력이 많이 소요되는 열악한 조건 수준을 적용하였다. 각 작업에 사용된 소요동력은 베일 작업시 (ASABE D497.7, 2011) 그리고 래핑작업시 (Zhortuylov et al., 2013)를 사용하였으며 두 소요마력을 트랙터-조사료 수확기 시스템의 필요 소요마력의 합계로 계산하였다. 트랙터-조사료수확기 시스템의 최소 소요 동력, 차축 소요 동력과 PTO 소요 동력을 Zoz and Grisso (2003)을 이용하여 계산하였다. 연구에서는 기본적으로 ASAE의 작업속도 및 작업효율을 적용하였는데, 적용된 조사료수확기의 현장 작업효율은 60-86%의 범위이고 일반적으로 70%를 적용하고 이때 작업속도는 2.5-8.0 km/h이며 전형적으로 5.0 km/h를 기준하고 있다. 자주식 (SP; sief-propelled machine) 조사료수확기의 경우 작업속도가 2.5-10.0 km/h의 범위에서 작업효율은 60-85% 범위이다. 적용되는 조사료 수확기의 작업효율인 60-85% 범위에서 일반적으로 적용되는 작업효율인 70%를 적용하면 트랙터의 소요동력은 95hp를 적정 작업환경으로 하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.18 no.2
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• pp.87-93
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• 2015

The uneven reaction surface profile facing the lift magnets in attractive Maglev vehicles naturally brings about pitch motion of the bogie. In particular, in the placement configuration of the long stator of the linear synchronous motor (LSM) on the track for high-speed propulsion, surface irregularities and the offsets between the stator packs create measurable airgaps, i.e., the clearance between the magnet and the stator, with discontinuously extreme values, resulting in bogie pitch motion. This occurs because the airgap velocities and accelerations derived by the differentiations of the measured air-gaps are used to determine the voltages applied to the magnets. This paper incorporates bogie pitch motion into a control law for each magnet controller to reduce the variations in both the airgap and the pitch angle. The effectiveness of the proposed method is analyzed using a full-scale Maglev vehicle running over a test track.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.23 no.2
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• pp.139-145
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• 2017

Recently, gusts, typhoon and tsunamis have been occurring more frequently around the world. In such an emergency situation, a moored vessel can be used to predict and analyze other vessel behavior, but if the mooring system is destroyed, marine casualties can occur. Therefore, it is necessary to determine quantitatively whether a vessel should be kept in the harbour or evacuate. In this study, moored ship safety in an exclusive wharf according to swell effects on motion and mooring load have been investigated using numerical simulations. The maximum tension exerted on mooring lines exceeded the Safety Working Load for intervals 12 and 15 seconds. The maximum bollard force also exceeded 35 tons (allowable force) in all evaluation cases. The surge motion criteria result for safe working conditions exceeded 3 meters more than the wave period 12 seconds with a wind speed of 25 knots. As a result, a risk rating matrix (risk category- very high risk, high risk and moderate risk) was developed with reference to major external forces such as wind force, wave height and wave periods to provide criteria for determining the control of capabilities of mooring systems to prevent accidents.