• Tribology and Lubricants
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• 제36권2호
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• pp.82-87
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• 2020

In thrust bearings, the thrust collar and bearing surface need to be parallel to each other to ensure that all pads share the same load. In rotating machines, the shaft system cannot achieve perfect alignment. Misalignment of the thrust collar results in some pads supporting a higher load than others and excessive loads being placed on some pads. Consequently, high loads and high temperatures may occur in the bearing. Thus, in this study, we aim to analytically evaluate the performance of a misaligned non-equalizing direct lubricated tilting pad thrust bearing. We define the oil film thickness of the misaligned thrust bearing using the Byrant angle. Additionally, we calculate the pressure distribution and temperature distribution of the thrust bearing using the generalized Reynolds equation and energy equation. The design limit of the thrust bearing is defined by the load and temperature. Therefore, we evaluate the allowable misalignment angle as the limit of the maximum load and temperature. The analysis results demonstrate that an increase in the speed and load corresponds to a smaller allowable misalignment angle. However, as this is not the same for all thrust bearings, evaluating the allowable misalignment angle at each thrust bearing is essential.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권1호
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• pp.27-33
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• 2020

Self-equalizing tilting pad thrust bearings are usually employed in turbomachines to achieve high stability and reliability. A tilting pad bearing can incorporate self-equalizing links to handle the misalignment between the bearing and the thrust collar. In this popular design method, the pads sit on the upper-level plates and the lower-level plates stay on the retainer base. With misalignment, the pads that are heavily loaded are pushed down. Consequently, the link pushes up the pads on the opposite side, keeping the bearing surface parallel to the thrust collar surface. The self-equalizing link is used to handle the misalignment from the thermal and mechanical effects. In this study, the experimental investigation deals with the performance of self-equalizing tilting pad thrust bearings. The test rig for evaluating the performance of bearing is developed which can control the misalignment angle. Simultaneous measurements are taken for the force acting on each pad. Pad metal temperature and oil film thickness are functions of the shaft speed, bearing load, misalignment angle, and design of leveling plates. The effect of misalignment on bearing performance is discussed. The results demonstrate that the load on each pad depends on the test conditions(especially misalignment angle), and the load influences the performance of bearings.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.389-392
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• 2008

The thrust axis alignment of the launch vehicle is very important because of the misalignment causes the unstable attitude control and results in mission failure. Generally, optical methods such as digital theodolite and laser tracker and mechanical method such as turn table method are used to thrust axis alignment. This article deals with the simple method of thrust axis alignment of Kick Motor.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권8호
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• pp.574-581
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• 2019

본 논문에서는 추력비정렬 및 발사체 횡방향 무게중심 오프셋에 의한 유도 성능 영향성에 대해서 다루었다. 민감도 분석 방법과 몬테카를로 시뮬레이션 방법을 적용하여 추력비정렬 및 횡방향 무게중심 오프셋에 의한 궤도 투입 오차 변화를 계산함으로써 영향성을 분석하였다. 추력비정렬 및 횡방향 무게중심 오프셋에 의한 영향을 보상하기 위한 방안으로서 적분제어기를 추가하는 방법과 Saturn-V 발사체의 비정렬 보상 알고리듬인 SMC 방법의 적용을 고려해 보았고 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 효용성을 평가하였다.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.138-142
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• 2010

발사체의 기체 축과 추력 축이 요구 조건에 맞게 정렬되지 않을 경우엔 자세 제어 오차가 허용 범위를 초과할 수 있으며, 심각할 경우 미션 실패로 이어질 수 있다. 일반적인 발사체의 추력 축 정렬에는 데오도라이트와 레이져 트레커를 사용하는 광학적 방법과 턴테이블을 이용하는 기계적 방법이 사용된다. 본 논문에서는 3차원 측정 결과로부터 획득된 형상 정보에 기반하여 경사도계를 사용하는 킥모터 시스템의 추력 축 정렬 방법에 대해서 다룬다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권11호
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• pp.981-986
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• 2000

A pulse amplitude modulation(PAM) controller is designed for the 3 axis attitude control of a sounding rocket. a certain number of fixed level of thrust are used for the pulse amplitude modulation and the nonlinearity of the controller is considered to examine the existence of the limit cycles and the stability analysis is carried out with the aid of Nyquist plot.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.146-156
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• 2007

본 논문에서는 KSLV-I 상단부 시험을 목적으로 실물형으로 제작된 킥모터 조합체에 대한 TVC 구동특성시험과 분석 결과에 대해 정리하고자 한다. 실물형 킥모터 조합체는 추진제 대신 물을 채울 수 있는 구조로 되어서 수압으로 연소압 상황을 모사하면서 챔버압에 따른 플렉스씰 TVC 노즐의 특성을 파악할 수가 있으며, 챔버압에 따른 TVC 정적 및 동적특성 변화 또한 분석할 수가 있다. 실물형 킥모터 조합체에 대한 TVC 구동 시험을 수행하는 데 필요한 설비 구축 과정에 대해서 개략적으로 설명하고, TVC 정적 시험을 통한 제어 특성 분석 결과 및 TVC 동적 시험을 통한 동특성 분석 결과를 정리한다. 이러한 결과들은 KSLV-I 의 TVC 자세제어 정밀도를 높이는 데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.76-82
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• 2011

우주발사체의 추력 축 정렬이 제대로 안되면 발사체의 자세제어가 불안정해지고 심할 경우 임무 실패를 초래 할 수 있으므로 추력 축 정렬은 매우 중요하다. 일반적으로 추력 축 정렬은 데오돌라이트나레이져 트렉커와 같은 광학 방식을 사용하거나 턴테이블을 사용하는 기계식 방식을 사용한다. 본 연구에는 중력 방향과 관련된 경사도계를 이용하는 쉬운 방법을 다룬다. 경사도계는 지구 중력방향과 수직이 되면 0도를 가리킨다. 이 방법은 두 개의 경사도계가 필요한데, 하나는 기준이고 다른 하나는 정렬용이다. 두 경사도계의 각도차이는 TVC 구동기를 조정하는 참고치가 된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.303-314
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• 2024

쉴드 TBM (tunnel boring machine) 시공은 일반적으로 세그먼트 설치를 위해 규칙적으로 굴진을 멈추는 것이 요구되어, TBM 굴착과 세그먼트 설치를 병행하는 연속굴착형 쉴드 TBM의 개발에 대한 연구가 국내외에 추진되고 있다. 하지만, 연속굴착형 쉴드 TBM은 기존 쉴드 TBM과 다른 굴착 공정과 이에 따른 특별한 장비 및 유압 시스템이 요구된다. 또한, 연속굴착형 쉴드 TBM 설계 및 시공 사례가 적으므로 연속굴착형 쉴드 TBM 시공을 위한 사전 리스크 평가가 반드시 수행되어야 한다. 본 논문에서는 연속굴착형 쉴드 TBM에 특화된 4가지 사건과 8가지 요인 간의 인과관계를 규명하였다. 이를 기반으로 전문가 설문조사와 리스크 매트릭스를 이용하여 최종적으로 리스크 등급을 도출하였다. 리스크 평가 결과, 붕괴/지표침하의 영향도와 TBM 선형이탈 관련 인과조합의 발생확률이 높게 평가되었다. 또한, 연속적으로 수행되어야 하는 테일보이드(tail void) 뒷채움 미흡과 추진 잭 손상으로 인한 붕괴/지표침하를 방지하기 위한 리스크 저감조치가 사전에 적용해야 함을 알 수 있었다. 이에 따라, 리스크 저감 조치로서 나선형 세그먼트를 따라 배면 전 범위 탐지가 가능한 비파괴탐사 기술 개발과 순차적 추진 잭 가력 방식 고안 및 최적 페데스탈 각도 선정을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권5호
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• pp.419-426
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• 2018

심우주 탐사 임무를 수행하는 경우 발사체의 최상단에 궤도전이를 위한 고체 또는 액체 엔진이 장착된다. 궤도 전이 과정에서 추력 비정렬 오차가 존재할 경우, 시간이 지남에 따라 탑재체의 자세각 오차가 급속히 증가하여 임무의 성패에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 추력 비정렬 오차를 줄이는 방법으로는 스핀안정화 방식 또는 3축 자세제어 방식이 있으며, 이 중 시스템 단순화 및 구조 경량화 측면에서 강점을 가지는 스핀안정화 방식이 많이 사용된다. 스핀 안정화를 적용하는 방법 중 하나는 발사체의 스핀테이블 시스템을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 스핀테이블이 탑재체 분리 후 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 분석에 필요한 스핀테이블의 기능을 모사할 수 있도록 기초 설계를 수행하였으며, 이를 적용하여 스핀테이블의 거동을 모사하는 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 스핀테이블의 유무에 따른 탑재체의 거동 및 스핀테이블의 효과를 분석하였고 스핀테이블 시스템의 구성요소 중 분리스프링의 공차에 의한 탑재체의 분리 후 거동 해석을 수행하였다.