• Title/Summary/Keyword: 하중부하속도

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Critical Speed Analysis of a 75 Ton Class Liquid Rocket Engine Turbopump due to Load Characteristics (75톤급 액체로켓엔진 터보펌프의 하중 특성에 따른 임계속도 해석)

  • Jeon, Seong-Min;Kwak, Hyun-D.;Hong, Soon-Sam;Kim, Jin-Han
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.22-29
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    • 2011
  • Critical speed of high thrust liquid rocket engine turbopump is obtained through a rotordynamic analysis and a unloaded turbopump test is peformed for validation of the numerical model. The first critical speed predicted by the numerical analysis is correlated well with the test result for the bearing unloaded rotor condition only considering mass unbalance load. Using the previous rotordynamic model, critical speed variation is estimated as a function of varied bearing stiffness due to pump and turbine radial loads with relative angle difference. From the numerical analysis, it is found that the relative angle difference of pump and turbine radial loads greatly affects the critical speed. However, additional axial load reduces the effect derived from the relative angle difference of radial loads.

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Critical Speed Analysis of a 75 Ton Class Liquid Rocket Engine Turbopump due to Load Characteristics (75톤급 액체로켓엔진 터보펌프의 하중 특성에 따른 임계속도 해석)

  • Jeon, Seong-Min;Kwak, Hyun-D.;Hong, Soon-Sam;Kim, Jin-Han
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.4
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    • pp.42-49
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    • 2012
  • Critical speed of high thrust liquid rocket engine turbopump is obtained through a rotordynamic analysis and a unloaded turbopump test is peformed for validation of the numerical model. The first critical speed predicted by the numerical analysis is correlated well with the test result for the bearing unloaded rotor condition only considering mass unbalance load. Using the previous rotordynamic model, critical speed variation is estimated as a function of varied bearing stiffness due to pump and turbine radial loads with relative angle difference. From the numerical analysis, it is found that the relative angle difference of pump and turbine radial loads greatly affects the critical speed. However, additional axial load reduces the effect derived from the relative angle difference of radial loads.

Temperature and Loading-Rate Dependence on the Mechanical Behavior of Carbon Nanotubes (탄소나노튜브의 역학적 거동에 관한 온도와 하중부하속도의 의존성)

  • Jeong Byeong-Woo;Lim Jang-Keun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.30 no.7 s.250
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    • pp.809-815
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    • 2006
  • The temperature and loading-rate dependence on the mechanical behavior of single-walled carbon nanotubes under axial compression and torsion is examined with classical molecular dynamics simulation. The critical buckling is found to depend on the temperature and loading-rate. The yielding under torsion is also found to depend on the temperature and loading-rate. But it is shown that the compression and torsional stiffness are independent of the varied temperatures and loading-rates.

Vibration Analysis for the Defective Ball Bearing under Radial Loads (반경하중을 받고있는 결함 볼베어링의 진동분석)

  • Kang, Byoung-Yong;Lee, Woo-Seop;Chang, Ho-Gyeong;Kim, Ye-Hyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.16 no.4
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    • pp.21-28
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    • 1997
  • In this study, comparison between Harris-theoretical values and experimental data of load-deflection characteristics in bearing was made. The experiments are conducted under the conditions of the various radial loads and speed of shaft. In the case of non-defective ball bearing, the experimental data agreed well with the Harris-theoretical values for the small steady radial load but not for the large steady radial load. For the radial load bearing, the experimental results show that the stiffness of bearing at the single and multiple defective bearing are bigger in the radial defectiion than in the axial deflection. Load-deflection characteristics for the bearing defect part make it possible to detect the presence of a defect in bearing.

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Critical Speed Analysis of the Turbopump considering the Casing Structural Flexibility (케이징 구조 유연성을 고려한 터보펌프 임계 속도 해석)

  • 전성민;김진한;곽현덕;윤석환
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.6
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    • pp.92-97
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    • 2006
  • A critical speed analysis is performed for a 30 ton thrust turbopump considering the casing structural flexibility. A full three-dimensional finite element method including rotor and casing is used to predict rotordynamic behavior. Rotor alone model and rotor-casing coupled model with fixed-fixed and free-free boundary conditions are calculated to investigate the effects of the casing structural flexibility. The stiffness of ball bearings are applied as unloaded and loaded values to consider rotor operating conditions in vacuum and real engine respectively. From the results of the numerical analyses, it is found that the effect of the casing structural flexibility reduces the critical speeds of the turbopump. Especially, the loaded rotor condition with higher bearing stiffness is affected dramatically rather than the unloaded rotor condition with lower bearing stiffness.

Load capacity simulation of PTO gears for a small cultivator during rotary ditching operation (구굴 작업에 따른 소형 관리기의 PTO 기어 부하 용량 시뮬레이션)

  • Lee, Pa-Ul;Choi, Changhyun;Choi, Youngsoo;Lee, Lijung;Kim, Yongjoo
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.11-11
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    • 2017
  • 지속적인 고령화 추세에 따라 여성과 고령층의 노동력이 차지하는 비율이 높아지고 있어, 사용하기 편리한 소형농기계의 요구가 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서 사용한 소형 관리기는 정식 작업 전 경운, 정지 등 다양한 작업이 가능한 농기계이다. 본 연구에서는 소형 관리기에 토크 측정 시스템을 구성하였으며, 작업 중 가장 큰 부하를 받는 구굴 작업 부하를 측정하였다. 또한, 작업 시 가장 직접적으로 영향을 받는 PTO (Power Take Off) 기어의 부하 용량(load capacity)을 기어 해석 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. PTO 기어의 부하 용량은 안전율, 피로수명을 대상으로 평가하였다. 측정된 부하 데이터는 변동 하중이므로, 부하 크기와 빈도수의 규칙적인 신호로 단순화하기 위하여 레인플로우 카운팅 방법을 사용하였으며, SWT (Smith-Watson-Topper) 방법을 이용하여 공칭 토크를 계산하였다. PTO 기어의 안전율은 ISO 6336, 피로 수명은 마이너 법칙(Miner rule)을 이용하여 계산하였다. PTO의 변속 단수 총 2단이며, 5개의 스퍼 기어로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과, 소형 관리기의 주행 속도 또는 PTO의 회전속도 증가에 따라 PTO에서 발생하는 평균 부하가 크게 나타났다. 또한 주행 단수 및 PTO 기어 단수가 증가할수록 기어의 안전율과 피로 수명이 감소하였으며, 특히 PTO 기어의 안전율은 접촉 응력에서의 안전율보다 굽힘 응력에서의 안전율이 급격하게 감소하였다. 소형 관리기의 PTO 수명은 주행 단수 2단, PTO 단수 2단 일 때 가장 적게 나타났다. 따라서 소형 관리기의 주행 속도와 PTO 회전 속도를 저속으로 작업하는 것이 PTO 기어의 수명에 더 유리할 것으로 판단된다.

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치차의 윤활과 마찰손실

  • 편집실
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.2
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    • pp.153-157
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    • 1985
  • 치차의 마찰손실은 일반적으로 낮으나, 치면의 온도상승을 초래하여 마멸을 증대시키거나 치면의 강도를 저하시킨다. 이것은 결과적으로 치차의 강도(부하특성)에 직접적인 관계를 갖고 있기 때문에 마찰손실을 가능한 한 낮게 유지하여야 한다. 치차의 맞물림은 치면의 미끄름속도 미 끄름율, 곡율반경 및 하중이 맞물림중에 순간적으로 변하므로 해석이 간단하지 않다.

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A Study on the Drive of Experimental Heavy Duty Handling Robot (실험용 초중량물 핸들링 로봇의 구동에 관한 연구)

  • Ko, Chang-Min;Park, Seung-Kyu;Chung, Won-Ji;Kim, Doo-Hyeong;Chung, Gwang-Jo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.251-252
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    • 2008
  • 본 연구는 6축 초중량물 핸들링로봇의 제어 성능을 구현하기 위해 전체적이 로봇의 제어에 가장 중요한 요소인 2축과 3축만을 가진 2축으로 된 실험용 로봇을 설계 제작하고 모션 제어기를 직접 설계하여 드라이브를 토크모드로 설정하고 구동실험을 수행하였다. 제어기로는 DSP를 사용하였으며 이는 초중량물을 핸들링하기 위해서는 샘플링주기를 작게 하기 위함이다. 해 연산 실행 속도가 빠른 DSP를 이용하였다. DSP와 AC 서보모터 드라이브 간의 인터페이스를 설계 제작 하였으며, PI제어기 알고리즘을 설계하여 직선보간 알고리즘에 적용함으로써 최종목적인 가반하중이 600Kg급 부하에도 강한 초중량물 핸들링 지능형 6축 로봇의 실현을 위해 원하는 경로를 부하의 영향에 받지 않는 고속 고응답성을 구현할 수 있는 2축 로봇제어에 대만 실험을 수행하였다. 속도, 위치제어에 대한 알고리즘으로는 PID 제어기를 사용하였다. 본 연구의 의의는 초중량물 핸들링 로봇의 제어에 있어서 로봇의 설계 및 제작이 최적화되어 있다면 작은 부하용 로봇의 제어와 크게 다를 바 없음을 보여주는데 있다.

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A Study on the Digital PI Control of Heavy Duty Handling Robot (초중량물 핸들링 로봇의 디지털 PI 제어에 관한 연구)

  • Ko, Chang-Min;Park, Seung-Kyu;Kim, Doo-Hyeong;Chung, Gwang-Jo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1799-1800
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    • 2008
  • 본 연구는 초중량물 핸들링로봇의 디지털 PI제어의 방법에 대하여 연구하는 목적을 갖는다. 6축 초중량물 로봇의 핵심요소인 2축과 3축만으로 구성되었으며, 제어기는 DSP를 사용하였다. DSP와 AC 서보 모터 드라이브간의 인터페이스 회로를 구성하여, PI제어기 알고리즘을 설계하여 직선보간 알고리즘에 적용하였다. 최종목적인 가반하중이 600Kg급 부하에도 강한 초중량물 핸들링 지능형 6축 로봇의 실현을 위해 원하는 경로를 부하의 영향에 받지 않는 고속.고응답성을 구현할 수 있는 2축 로봇제어에 대한 실험을 수행하였다. 위치.속도제어에 대한 알고리즘으로는 PID 제어기를 사용하였다. 본 연구의 의의는 초중량물 핸들링 로봇의 제어에 있어서 로봇의 설계 및 제작이 최적화되어 있다면 작은 부하용로봇의 제어와 크게 다를 바 없음을 보여주는데 있다.

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$H^{\infty}$ Speed Control for Hot Rolling Mill Drives using Mixed Sensitivity Minimization (혼합감도최소화를 이용한 열간압연 구동기에 대한 $H^{\infty}$ 속도제어)

  • Kim, Jong-Hae;Um, Tae-Ho;Park, Hong-Bae;Lee, Sang-Ho;Jeong, Jin-Yang;Lee, Joo-Kang
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.1
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    • pp.134-140
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    • 1998
  • 포항제철 2열연공장의 사상압연에 사용되고 있는 DC 모터를 가지는 열간압연 구동기에 대한 견실 H/sup .inf./ 속도제어기 설계방법을 제안한다. 기존에는 PI 재어기법을 이용하여 속도를 제어하고 있으므로 불확실성과 외란등이 존재할 경우 양호한 제어 성능을 얻기 힘들다. 이를 해결하기 위해 주파수 하중 함수를 가지는 혼합감도최소화 문제를 설정하여 견실성을 보장하는 H/sup .inf./ 속도제어기를 설계한다. 이때 주파수 하중함수는 루프쉐이핑기법을 이용하여 주어진 구동기 플랜트에 적합하도록 선택한다. H/sup .inf./ 속도제어기 설계는 Pasek이 제시한 DC 모터의 모델링 방법에 의해 얻어진 모델을 포함하는 구동기 모델에서 속도제어기 부분을 제외한 모델을 대상으로 한다. 제안한 견실 속도제어기 설계방법은 파라미터 변화나 부하토크 변동 등의 외란에 대하여 폐루프 시스템의 견실안정성과 원하는 속도에 좋은 추적 성능을 보인다. 제어 대상인 포항제철 2열연공장의 열간압연 구동기에 대한 시뮬레이션을 통해 기준속도 추적성, 응답속도, 불확실성과 외란에 대한 견실성 등의 성능에 기존의 PI 속도제어기보다 양호함을 확인함으로써 제안한 견실 H/sup .inf./ 속도제어기 설계 방법의 타당성을 보인다.

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