• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.77-82
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• 2011

The piston-cylinder mechanism is widely adopted in the hydraulic machine components. In these cases, the hydrodynamic pressures are generated in the clearance gap between the piston and cylinder under lubrication action of the piston. Under the eccentric and tilted condition of the piston in the cylinder bore, the non-symmetric pressure distributions in the circumferential direction result in lateral forces. When the lateral forces act as increasing the eccentricity and tilting ratios, excessive wear can be result in cylinder and piston which are well known 'hydraulic locking' phenomena. In this paper, the hydrodynamic pressures generated in the clearance are measured using a stationary piston and moving cylinder apparatus. The experimental results showed that the hydrodynamic pressure distributions are highly affected by the speed and eccentricity of the cylinder and the oil viscosity.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.17 no.4
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• pp.305-313
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• 1992

Dynamic seals have been continue to be one of the major technical problems facing stirling engine designers. Most of the modern engines use some version of the dry ring seal for piston and displacer seals. Friction power losses associated with seals are typically several percent of gross output power, with piston ring seals usually being the main contributor. Much effort has been expended to develop the seal mechanism of piston, but the performance of these seal devices is very poor. This study was conducted to examine the efficiency of the various types of the trial-made piston seal mechanism with reference to leakage of working fluid and friction losses. This paper described the successful hardware implementation of a stainless steel bellows element in stirling engine application with test data in power performance. The indicated power by use of the bellows was more than two times as that by use of the piston ring types. As the result of this study, bellows was provide as a reliable and efficient seal mechanism for any stirling engine application.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.5
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• pp.1197-1205
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• 1988

An analytical method to predict qualitative performance characteristics of the Stirling Engines in the preliminary design stages is investigated. Both the expansion and the compression cylinder are treated as adiabatic and piston motions are approximated as saw-toothed waves. Basic equations which were originally proposed by Finkelstein consist of mass conservation and energy balances for each adiabatic cylinder. The approximation on piston motions and physical conditions make it possible to divide an engine cycle into four fundamental processes. In each process, first, pressure can be expressed as a function of the crank angle by solving a nonlinear first order ordinary differential equation and other thermodynamic variables are determined in turn. Application of the cyclic steady condition to the whole processes can complete a cycle. Also, further analysis results in analytic expressions for cyclic work and heat transfer in terms of the engine parameters and thermodynamic variables at boundary points. The results are expected useful as a quick reference for the engine performances. Finally, the present method can be applied to the other adiabatic analyses on the Stirling Engines with piece wise linear piston motions, if mass variations are predictable.

• 연구논문집
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• s.28
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• pp.145-159
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• 1998

선박이나 산업플랜트에 이용되고 있는 압축공기의 압력이 증가되고 압축기의 경량화 내지는 설치면적을 축소하기 위하여 3단압축을 하므로서 토출압력을 30기압 이상으로 증가할 수가 있다. 그러나 크랭크기구를 갖고있는 공기압축기의 실린더 배열이 복잡하고 고속운전으로 인하여 크랭크축에 연결된 왕복질량과 회전질량에 의한 불평형력이 저감되도록 왕복질량의 적절한 배치와 중량감소를 위해 주철재 피스톤 재질을 알미늄합금으로 교체하고 적절한 평형추 설치와 방진고무의 선택을 검토해야한다. 본 연구에서는 3개의 실린더가 60도 간격으로 배치되는 W형 공기압축기의 진동상태를 측정하고 이를 분석하여 진동저감을 위한 대책으로 평형추 계산이론을 도출하는데 중점을 두었다. 검토대상 공기압축기의 사양은 표1에 보이는 바와 같다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.98-103
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• 1992

전세계적인 에너지 절약과 환경보존에 대한 관심과 요구가 증가함에 따라 소비전력규제와 CFC삭감에 대응한 국제경쟁력 확보가 중요한 과제로 대두 되고 있다. 이러한 상황변화에 따라 냉동 공조기기의 심장부인 압축기에 대 해서도 고효율 및 저소음화의 요구가 한층 높아졌다. 따라서 가혹한 환경에 도 견딜 수 있는 압축기의 개발은 필수적이라 할 수 있다. 소형밀폐형 압축 기는 크게 두 부분으로 나뉘어진다. 그 하나는 모터에 의한 회전구동부이고, 다른 하나는 실린더와 피스톤 그리고 밸브로 구성된 압축기구부이다. 그 중 에서 밸브는 진동 및 소음에 영향을 미치는 기본요소가 된다. 압축기의 밸브 는 근본적으로 밸브포트와 실린더 형상에 의해 결정되며, 이런 형상조건하에 서 밸브는 연속적인 운전이 되어야 하므로, 그 응답성이 좋아야 하고 무엇보 다도 자체의 신뢰성도 확보되어야 한다. 따라서 밸브의 동적특성과 응력 분 포를 정확히 예측하는 것이 중요한 과제가 된다. 본 논문에서는 컴퓨터를 이 용한 밸브의 동적특성과 응력해석을 위해 밸브의 형상을 유한요소 패키지인 ANSYS를 이용하여 해석하고, 그 모델링 및 해석이 타당성을 검토하기 위하 여 동적 특성해석은 홀로그래피(Holography) 기술을 이용하여 실험하고, 응 력해석은 스트레인 게이지(strain gage)를 이용하여 결과를 얻어서 서로 비 교하여 보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1988.06a
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• pp.28-30
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• 1988

윤활시스템에서 마모는 상대적인 운동을 하는 두 물체사이에서 표면상태, 접촉조건 및 분위기등의 제요소들에 의해 발생되며, 형태학적으로 scuffing, scoring, pitting 및 fretting 등으로 분류된다. 윤활조건의 특성에 따라 미끄럼 접촉에서는 mild wear, severe wear로 구분되며, 이들의 마모 생성기구의 차이는 접촉상대속도, 하중 및 표면조도등의 정도에 기인된다. mild wear에서 severe wear 영역으로 전이될 때의 가혹한 조건에서 생성되는 마모현상을 scuffing wear라 하며, 이는 접촉면에서의 표면돌기의 직접접촉에 의한 cold welding 현상, 즉 local welds의 특성을 지닌 마멸형태로 정의한다. 이의 생성은 접점간의 하중 및 미끄럼 속도가 증가됨에 따라 온도상승에 기인되어 순간적으로 발생된 마찰열이 그 원인이 있으며, 기어, cam 및 tappet, 피스톤링 및 실린더 라이너 등의 마멸현상이 대표적인 예이다.