For a vertical type crankshaft-journal bearing system used in scroll compressor, nonlinear transient response analysis is applied includung nonlinear fluid film reaction forces of journal beatings. By a connected behavior analysis of crankshaft and orbiting scroll, the radial clearance of scroll wraps is calculated. Considering tangential leakage for this clearance, a coupled analysis model for leakage and dynamic behavior of the orbiting scroll is made, and analyzed by iterative calculation. By regarding clearances of main, sub bearing of crankshaft and orbiting scroll shaft bearing clearance as design parameters, the radial clearance of scroll wraps is analyzed.
This paper describes an investigation on bearing failure due to spragging that has been continuously occurred in turbine hearings. The spragging is defined as the damage found on the leading edge of unloaded pads in the tilting pad journal bearing, In general, the damage mechanism by spragging is classified into fatifgue failure, The principle cause of spragging could be thought as the self-excited vibration by the absence of a stable static equilibrium position of upper pads with no preload. Because of serious consequences of system breakdowns due to bearing failures, determination ar the causes of failure and effective method for countermeasures are very important. This paper describes both the causes of spragging and countermeasures for prevention of such failure, which are taken place in the electric power plants.
In this paper, we theoretically analyzed the NRRO(the non-repeatable run-out) of a ball bearing with geometric imperfection. The quasi-static and dynamic analysis of a ball bearing was performed to calculate the displacement of shaft center caused by the form errors while the shaft is rotating. From consideration of the generating mechanism of NRRO, it is found that the waviness of one ball generates vibrations with nf$\sub$b/${\pm}$f$\sub$c/(where n is odd) components. Also it is confirmed that the outer race waviness of the order n = jZ${\pm}$1 generates vibration with jZf$\sub$c/ components. The form errors of ball bearing elements were precisely measured and NRRO of a ball bearing was calculated using the measured data. It is concluded that the ball bearings must has large ball number and small ball diameter to obtain low NRRO.
The axial compression behavior of nine self-compacting concrete columns confined with CFRP-PVC spirals was studied. Three parameters of spiral reinforcement spacing, spiral reinforcement diameter and height diameter ratio were studied. The test results show that the CFRP strip and PVC tube are destroyed first, and the spiral reinforcement and longitudinal reinforcement yield. The results show that with the increase of spiral reinforcement spacing, the peak bearing capacity decreases, but the ductility increases; with the increase of spiral reinforcement diameter, the peak bearing capacity increases, but has little effect on ductility, and the specimen with the ratio of height to diameter of 7.5 has the best mechanical properties. According to the reasonable constitutive relation of material, the finite element model of axial compression is established. Based on the verified finite element model, the stress mechanism is revealed. Finally, the composite constraint model and bearing capacity calculation method are proposed.
버킷기초에 작용하는 수직하중의 일부는 내부 흙을 통해 저면으로 나머지는 스커트 외주면과 지반 사이로 전달된다. 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 설계를 위해서는 수직 하중전이 특성을 명확하게 규명해야 하나 아직 이에 대한 연구가 수행되지 않았다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 수직하중에 대한 지반의 응답을 계산하였다. 극한 상태에서 버킷기초의 선단지지력은 얕은기초의 지지력보다 크며 주면마찰력은 말뚝의 설계식에 비하여 작은 것으로 나타났다. 선단지지력은 스커트 외주면에 작용하는 전단응력이 파괴면을 아래로 밀어내어 파괴면이 확장되기 때문에 얕은기초에 비하여 큰 것으로 분석되었다. 반면 주면마찰력은 침하가 진행되면서 버킷기초 하부의 흙이 수평방향으로 밀려 이동하면서 스커트에 작용하는 수평응력이 감소하기 때문에 작은 것으로 나타났다. 버킷기초의 극한지지력은 얕은기초의 선단지지력과 주면마찰력 설계식을 합한 값보다 큰 것으로 계산되었다. 이는 주면마찰력은 설계식보다 작지만 크기가 선단지지력에 비하여 매우 작아 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 반면 선단지지력은 주면마찰력에 비하여 증가폭이 크기 때문이다.
교량 받침장치부는 상부구조의 수직하중을 지지하여 하부구조에 전달하고, 교량의 붕괴사고를 방지하는 역할을 한다. 하지만, 포항지진에 의하여 총 12개 도로교량의 받침장치 몰탈 파손, 받침장치 파손 및 쐐기 손상이 보고되었다. 본 연구에서는 지진시 교량 받침장치부의 구조 시스템 특성을 고려하여 교각의 코핑부와 무수축몰탈을 포함한 면진받침 장치 실험체의 전단 거동특성 및 손상모드를 평가하였다. 받침장치 쐐기에 대한 영향을 확인하기 위하여 쐐기 설치 유무를 변수로 설정하였으며, 압축-전단 실험을 실시하여 면진장치의 전단 거동특성과 손상모드를 확인하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 받침장치의 거동특성 및 각 구성요소별 손상원인을 분석하였다. 실험결과, 쐐기의 충돌 및 손상 발생 이후 급격한 하중변화가 발생하였으며, 받침장치와 무수축몰탈 경계부를 따라 균열이 발생하였다. 쐐기 유무에 따른 쐐기, 앵커 소켓 및 무수축볼탈의 응력거동을 비교함으로써 지진시 교량받침장치부의 손상원인을 규명하였다.
연약 점성지반 위에 상대적으로 낮은 하중의 구조물이 얹어질 때, 상부에 모래층을 두어 지지력을 증진시킬 수 있다. 이와같은 점토 위 모래층이 놓이는 조건에 대한 지지력 검증은 현장에서 평판재하시험 등을 통해 지지력 검증이 어렵기 때문에 설계단계에서부터 정확한 지지력 예측이 필요하다. 따라서, 본 연구는 점토 위 모래층이 놓이는 지반의 지지력 거동을 파악하기 위해 2차원 실내토조실험과 FEM 해석을 수행하였다. 주요 인자로 깊이비 H/B와 지지력비 $q_c/q_s$를 선정하여, 모래층 높이, 점토의 비배수전단강도 그리고 재하 폭을 변수로 하였다. 그 결과, 실내토조실험은 FEM 해석과 적합성이 상당히 높게 나타났다. 이론식과의 비교에 있어서 보다 최신 연구인 Okamura et al.(1998)의 메커니즘보다 관입전단 메커니즘과 그 유사성이 크게 나타났으며, 하중확산 메커니즘의 적용성을 위하여 등가하중확산각을 제시하였다. 또한, $q_c/q_s$에 대하여 무차원 단위의 한계깊이비 $H_f$의 선형 회귀식을 제안하였다.
한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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pp.289-290
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2002
Stainless steel ball bearings are used in the control element drive mechanism and driving mechanisms such as step motor and gear boxes for the integral nuclear reactor, SMART. The bearings operate in pressurized pure water (primary coolant) at high temperature and should be lubricated with only this water because it is impossible to supply greases or any additional lubricant since the whole nuclear rector system should be perfectly sealed and the coolant cannot contain ingredients for bearing lubrication. Temperature of water changes from room temperature to about 120 degree Celsius and pressure rises up to 15MPa in the nuclear reactor. It can be anticipated that the frictional characteristics of the ball bearings changes according to the operating conditions, however little data are available in the literature. It is found that friction coefficient of 440C stainless steel itself does not change sharply according to temperature variation from the former research, and the friction coefficient is about 0.45 at low speed range. In this research frictional characteristics of the assembled ball bearings are investigated. A special tribometer is used to simulate the axial loading and the bearing operating conditions, temperature and pressure in the driving mechanism in the nuclear reactor. Highly purified water is used as lubricant ‘ and the water is heated up to 120 degree Celsius and pressurized to 15MPa. Friction force is monitored by the torque transducer.
얕은기초 및 깊은기초의 지지력에 관한 연구는 여러 분야에서 진전을 이루고 있으며, 다양한 파괴 모델에 따른 지지력 공식들이 발표되었다. 이들 모델들에 대한 얕은기초와 깊은기초의 근입깊이와 기초폭의 비에 따른 구분 방법은 명확하지 않고 지지력계수의 적용에 통일성이 없는 실정이다. 본 실험에서는 탄소봉을 이용하여 평면변형률 상태로 모형지반을 구성하고, 근입깊이에 따른 지반의 파괴 메카니즘과 지지력을 조사하였으며 이로부터 파괴형태에 따른 얕은기초와 깊은기초의 구분을 시도하였다. 또한 여러가지 기존의 기초 파괴형태를 실험으로 검증하였다.
회전기기의 고장 탐지에 있어 기존의 진단법과 달리 동적 하중조건 하에서 비접촉, 비파괴의 적외선 열화상 기법이 제안된다. 본 논문에서는 단열 깊은 홈 볼 베어링을 시편으로 하여, 회전기기의 기존의 고장 진단법 대신 수동형 열화상 기법을 이용한 시험을 수행하였다. 추가적으로, 제안된 방법의 효율성을 평가하기 위해 기존의 진동 스펙트럼 분석법을 적용하여 열화상 시험법을 비교하였다. 시혐의 결과로써, 동적 하중조건 하 볼 베어령의 온도분포 특성이 철저히 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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