• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.135-136
• /
• 2006

A precise linear motion stage supported by magnetically preloaded air bearings is introduced where preloading magnetic actuators are combined with permanent magnets and coils to adjust air bearing clearance by controlling magnetic force actively. Each of the magnetic actuators has a permanent magnet generating nominal magnetic flux for required preload and a coil to perturb the magnetic force resulting adjustment of air-bearing clearance. The characteristics of porous aerostatic bearing are analyzed by numerical analysis, and analytic magnetic circuit model is driven for magnetic actuator to calculate nominal preload and variation of force due to current. A 1-axis linear stage motorized with a coreless linear motor and a linear encoder is built for verifying this design concept. With the active magnetic preloading actuators controlled with DSP board and PWM power amplifiers, the active on-line adjusting tests about the vertical, pitching and rolling motion were performed, and the result shows very good linearity.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.134-142
• /
• 2008

In this paper, we propose a precise linear motion stage supported by magnetically preloaded air bearings. The eight aerostatic bearings with rectangular carbon porous pads were located only one side of vertical direction under the platen where four bearings are in both sides of horizontal direction as wrap-around-design, and this gives simpler configuration than which constrained by air bearings for all direction. Each of the magnetic actuators has a permanent magnet generating static magnetic flux far required preload and a coil to perturb the magnetic farce resulting adjustment of air- bearing clearance. The characteristics of porous aerostatic bearing are analyzed by numerical analysis, and analytic magnetic circuit model is driven for magnetic actuator to calculate preload and variation of force due to current. A 1-axis linear stage motorized with a coreless linear motor and a linear encoder was designed and built to verify this design concept. The load capacity, stiffness and preload force were examined and compared with analysis. With the active magnetic preloading actuators controlled with DSP board and PWM power amplifiers, the active on-line adjusting tests about the vertical, pitching and rolling motion were performed. It was shown that motion control far three DOF motions were linear and independent after calibration of the control gains.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.355-358
• /
• 2003

This paper presents characteristics of vacuum preloaded porous air bearing. Pressure distribution of a porous pad and vacuum pocket are calculated. And load capacity and stiffness of the bearing are analyzed with various vacuum parameters, that is. clearance height. tube diameter, tube length. pumping speed of vacuum pump, vacuum pocket to porous pad area ratio. From the simulation results, optimum clearance for best performance can be selected adjusting these parameters, especially tube diameter which is the most dominant source.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1989년도 제10회 학술강연회초록집
• /
• pp.86-93
• /
• 1989

이론적으로 진원의 저어널과 슬리브를 갖는 저어널베어링은 저어널과 슬리브가 등속으로 역회전할 경우 부하능력이 발생하지 않으므로 베어링으로서의 기능이 상실된다. 따라서, 저어널과 슬리브가 거의 등속으로 역회전하는 계에 대해서는 진원의 저어널베어링을 사용할 수 없고, 다른 종류의 베어링으로 지지하여야 할것이다. 역회전하는 저어널-베어링 계의 예로서는 터어보엔진의 인터샤프트베어링을 들 수 있다. Vance(1)는 고속 터어보엔진의 경우 공기역학적인 관점에서 가스제너레이터축과 파워터빈축이 서로 역회전하는 것이 바람직한 경우도 있는데, 이때 미끄름저어널베어링은 역회전시 부하능력의 감소로 인해 적용하기 어렵다고 하였다. 실제로 현재의 모든 인터샤프트 베어링으로서는 구름베어링이 사용되고 있다. 본 논문에서는 저어널과 슬리브가 역회전하는 프로팅링저어널베어링의 정특성을 해석하여 프로팅링저어널베어링이 역회전 저어널-베어링계를 충분히 지지할 수 있음을 이론적으로 밝히고자 한다. 윤활이론으로서는 층류상태에 대한 등온 유한장베어링이론을 사용하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.37-42
• /
• 2000

고성능과 고속화의 면에서 광저장장치의 관심은 상당히 높다. 그러나 하드디스크와 비교하여 광저장장치는 임의의 데이터에 대한 탐색속도가 매우 늦다. 따라서, 광저장장치에서의 새로운 형태의 연구가 필요하다. 본 연구는 하드디스크 장치와 유사한 스윔 암 구동기를 사용한 광저장장치의 공기베어링의 특성에 관해 연구하였다. 광저장장치에서 요구되어지는 최적의 슬라이더 형상을 구하기 위하여 공기 베어링면의 형상변화에 따른 부상상태에 관한 민감도를 연구하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권6호
• /
• pp.1520-1528
• /
• 2000

This study presents a method for determining bearing stiffness and damping coefficients of air-lubricated slider bearing, and shows influences of air-bearing surface geometry(recess depth, crown an d pivot location) on flying attitude and dynamic characteristics. To derive the dynamic lubrication equation, the perturbation method is applied to the generalized lubrication equation which based on linearized Boltzmann equation. The generalized lubrication equation and the dynamic lubrication equation are converted to a control volume formulation, and then, the static and dynamic pressure distributions are calculated by finite difference method. The recess depth and crown of the slider show significantly influence on flying attitude and dynamic characteristics comparing with those of pivot location.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제40권8호
• /
• pp.655-661
• /
• 2012

본 연구에서는 비정렬 중첩 혼합 격자계를 사용하는 전산유체기법으로 무베어링 로터허브의 공기역학적 항력을 계산하였다. 동체와 로터 허브 모두 점성 항력보다는 압력 항력이 주요 요소로 작용하고 있으며, 토크 튜브의 항력이 허브 항력에서 가장 큰 비중을 차지하고 있음을 확인할 수 있었다. 허브 항력은 동체 항력 대비 39~41%를 차지하는 것으로 나타났다. 최종적으로 개발된 헬리콥터의 항력 추세와의 비교를 통해, 설계된 무베어링 로터 허브의 항력은 요구도를 충족시키는 것으로 확인되었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제21권8호
• /
• pp.7-13
• /
• 2004

초정밀 공작기계의 기능은 초정밀 운동에 의해 대부분 지배된다. 이러한 운동을 생성하는 고정밀 베어링의 운동정밀도는 이미 나노미터 레벨에 도달하고 있으며, 이러한 운동정밀도를 나노미터 레벨의 정밀도로 측정하는 것(정밀나노계측)이 중요한 과제가 되고 있다. 예를 들어, 초정밀선반 등에 있어서, 공기베어링을 대표로 하는 높은 회전정밀도를 갖는 회전축(주축)이 사용되고 있으며, 따라서 이러한 고정밀 주축의 회전정밀도를 나노미터 레벨의 정밀도로 평가하는 기술은 매우 중요하다. (중략)

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.309-314
• /
• 2003

High-efficiency turboblowers in the next generation have been successfully developed and commercialized first in the world, using the high-speed BLDC motors and the foil air bearings. About 20-35% savings in electricity consumption in the field are found in comparison with the conventional roots rotary blowers and the integral gear-driven turboblowers. Current TB75 and TB150 products are replacing the existing blowers in the worldwide market.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
• /
• pp.82-96
• /
• 1992

동하중을 받는 엔진 베어링을 연구하기 위하여 1.5리터, 직렬 4 기통 가솔린 엔진 5개 메인 베어링 모두의 최소 유막 두께를 측정하고, 이론 계산을 수행하였다. 이론 계산은 무한 소폭으로 본 엔진 베어링에 대해 모빌리티 방법을 이용하였으며 유막두께 측정 방법으로는 TOTAL CAPACITANCE METHOD(TCM)을 사용하였다. TCM을 이용한 실험에서 실험의 정도를 높이기 위하여 새로운 베어링 틈새 설정 방법을 제시하였으며, 베어링 캐비테이션(Cavitation) 및 윤활유의 공기 혼입(Aeration)에 의한 시험오차를 해석하였다. 시험과 이론 계산의 결과를 비교한 결과, 정성적인 경향이 비교적 잘 일치하고 있음을 볼 수 있었다. 그러나 정정보로 가정된 이론 계산은 크랭크샤프트 진동 및 각 베어링이 받는 하중의 불균형으로 인한 영향을 예측하지 못함을 알 수 있었다. 엔진 운전중 베어링의 최대 전단율(Maximum Shear Rate)은 $10^7 S^{-1}$ 수준임을 확인하였다.