• Title/Summary/Keyword: 구동마찰토크

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Friction Torque Analysis of a Hydraulic Motor-Load System using Proportional Control Valve (비례제어밸브를 이용한 유압모터 부하계의 마찰토크 해석)

  • Yu, Hwan-Shin;Park, Hyung-Bae
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.14 no.5
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    • pp.760-766
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    • 2010
  • In this paper, The static friction torque and viscous friction torque including hydraulic motor-load system driven by hydraulic proportional control valve analysis. The basic experimental was performed toward characteristic in pressure and flow rate in hydraulic system energy. The variable of friction torque was experiment on brake pressure variable using pneumatic brake system. The analysis of nonlinear friction and linear friction was perform ed toward friction characteristic of hydraulic system.

강자성체를 이용한 연속 가변 토크 제어 전달 기구의 개발

  • Seo, Hyo-Jeong;An, Jae-Yeong;Myeong, Jin-Sol;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.140-140
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    • 2017
  • 4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

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Co-Simulation for Electric Forklift System Using RecurDyn and Matlab with Simulink (RecurDyn과 Matlab/Simulink를 이용한 전동지게차 시스템의 Co-Simulation)

  • Kim Sang-Hoon;Mok Hyung-Soo;Yun Duk-Jin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.342-344
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    • 2006
  • 전동기 구동시스템의 사양 결정과 설계를 위해서는 부하의 부하토크, 관성계수, 마찰계수 등의 정보에 의한 부하 모델링이 반드시 필요하다. 전동지게차 시스템의 모델링을 위해서는 차체의 중량과, 바퀴의 제원 등 제한적인 정보를 기초로 하여 번거로운 계산과정을 거쳐야 하지만 정확한 정보를 얻기에는 어려움이 따른다. RecurDyn은 기계시스템의 모델링과 시뮬레이션을 하는 3차원 해석이 가능한 Functionbay사에서 개발한 시뮬레이션 프로그램으로서 3D의 기계적인 형상을 작성하고, 물성을 입력하면 부하토크, 등가 관성계수, 마찰계수를 출력할 수 있어 전동기구동시스템의 시뮬레이션 프로그램인 Matlab/Simulink와 결합하여 시뮬레이션을 수행 할 경우 부하 모델링 없이 전체 구동시스템의 특성 시뮬레이션이 가능하다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기로 구동하는 전동지게차 시스템을 대상으로 RecurDyn 프로그램의 활용을 소개하고 Matlab/Simulink를 이용한 결함 시뮬레이션의 가능성을 보고자 한다.

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Evaluation of Running Friction Torque of Tapered Roller Bearings Considering Geometric Uncertainty of Roller (롤러의 형상 불확실성을 고려한 테이퍼 롤러 베어링의 구동마찰토크 평가)

  • Jungsoo Park;Seungpyo Lee
    • Tribology and Lubricants
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    • v.39 no.5
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    • pp.183-189
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    • 2023
  • A bearing is a mechanical component that transmits rotation and supports loads. According to the type of rotating mechanism, bearings are categorized into ball bearings and tapered roller bearings. Tapered roller bearings have higher load-bearing capabilities than ball bearings. They are used in applications where high loads need to be supported, such as wheel bearings for commercial vehicles and trucks, aircraft and high-speed trains, and heavy-duty spindles for heavy machinery. In recent times, the demand for reducing the driving friction torque in automobiles has been increasing owing to the CO2 emission regulations and fuel efficiency requirements. Accordingly, the research on the driving friction torque of bearings has become more essential. Researchers have conducted various studies on the lubrication, friction, and contact in tapered roller bearings. Although researchers have conducted numerous studies on the friction in the lips and on roller misalignment and skew, studies considering the influence of roller shape, specifically roller shape errors including lips, are few. This study investigates the driving friction torque of tapered roller bearings considering roller geometric uncertainties. Initially, the study calculates the driving friction torque of tapered roller bearings when subjected to axial loads and compares it with experimental results. Additionally, it performs Monte Carlo simulations to evaluate the influence of roller geometric uncertainties (i.e., the effects of roller geometric deviations) on the driving friction torque of the bearings. It then analyzes the results of these simulations.

A Modeling of Elevator Door Drive System for Co-Simulation of Electric-Mechanical System (전기.기계 통합해석을 위한 엘리베이터 도어 구동시스템의 모델링)

  • Mok, Hyung-Soo;Lee, Jae-Hyun;Kim, Chang-Wan;Seo, Yong-Ho;Kim, Sang-Hoon;Park, Nae-Chun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.109-111
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    • 2008
  • 전동기 구동시스템의 모델링을 위해서는 부하의 부하토크, 관성계수, 마찰계수 등의 정보에 의한 부하 모델링이 반드시 필요하다. 하지만 기본적인 부하모델의 제정수와 단순화된 운동방정식만으로는 기계적 각 부분에서의 발생하는 현상에 대한 해석이 불가능 하다. 본 논문에서는 엘리베이터 도어 구동시스템을 대상으로 기계 해석 분야의 해석 프로그램인 RecurDyn과 전력전자 분야의 시뮬레이션 프로그램인 Simplorer의 Co-Simulation을 통한 부하 모델 및 구동 시스템의 해석 가능성과 해석 범위를 분석하고 실험을 통해 타당성을 검증하고자 한다.

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A Study of Tire Road Friction Estimation for Controlling Rear Wheel Driving Force of 4WD Vehicle (4WD 차량의 후륜 구동력 제어를 위한 구동시 노면마찰계수 추정에 관한 연구)

  • Park, Jae-Young;Shim, Woojin;Heo, Seung-Jin
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.24 no.5
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    • pp.512-519
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    • 2016
  • In this study, the tire road friction estimation(TRFE) algorithm for controlling the rear wheel driving force of a 4WD vehicle during acceleration is developed using a standard sensor in an ordinary 4WD passenger car and a speed sensor. The algorithm is constructed for the wheel shaft torque, longitudinal tire force, vertical tire force and maximum tire road friction estimation. The estimation results of shaft torque and tire force were validated using a torque sensor and wheel force transducer. In the algorithm, the current road friction is defined as the proportion calculated between longitudinal and vertical tire force. Slip slop methods using current road friction and slip ratio are applied to estimate the road friction coefficient. Based on this study's results, the traction performance, fuel consumption and drive shaft strength performance of a 4WD vehicle are improved by applying the tire road friction estimation algorithm.

Unstable Torsional Vibration on the Propulsion Shafting System with Diesel Engine Driven Generator (디젤엔진 구동 발전기를 갖는 추진축계의 불안정한 비틀림진동)

  • 이돈출
    • Journal of KSNVE
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    • v.9 no.5
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    • pp.936-942
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    • 1999
  • Unstable torsional vibration on the marine ship's propulsion shafting system with diesel engine occurred due to a slippage of multi-friction clutch which was installed between increasing gear and shaft generator. In this paper, the mechanism of this vibration was verified via torsional, whirling, axial and structural vibration measurements of shafting system and noise measurement of gear box. And it was also identified by the theoretical analysis method.

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Driving Torque Analysis of Role Driving & Wrapping Arm Rotation Type Round Bale Wrapper (롤 구동 래핑암 회전식 원형베일래퍼의 구동 토크 분석)

  • Yu B. K;Kim H. J.;Oh K. Y.;Choe K. J.;Lee S. H.;Park H. J.;Kim B. K.
    • Journal of Animal Environmental Science
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    • v.11 no.1
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    • pp.11-16
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    • 2005
  • The round bale wrappers are generally used for rice straw after the harvesting of low land rice by combine harvester. In this situation, the bale wrappers should be well adapted under the travelling over raised borders and temporary ditches in soft soil of narrow rice fields. The study was conducted to improve the performance of bale wrapper through the new design for compact size, lowered gravity center and lowered power consumption. The prototype of round bale wrapper had been designed and assembled to tractor with three point hitch mounted. The machine type is one roll driving system with one roll for rotating and one roll for wrapping. The driving torque and work performance of the machines were measured and analysed. The torque requirement of the prototype and conventional type was 6kgf-m and 12kgf-m, respectively. The prototype shaved less friction resistance between bale driving roll and round bale. and the power requirement can also be reduced from 12kgf-m in the conventional to 6kgf-m in the prototype. The work efficiency of the new bale wrapper was $45\%$ higher than the conventional wrapper, and the working cost of the prototype can be reduced $17\%$ than that of the conventional.

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No Load Speed Characteristics by adjusting the parameters of USM which holds Strengthened Holding Torque (홀딩 토크가 강화된 초음파 모터의 파라미터 조절에 따른 무부하 속도 특성)

  • Kim, Dong-Ok;Lee, Hwa-Chun;Song, Sung-Geun;Park, Sung-Jun;Yoo, Dong-Wook;Lim, Young-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1738-1739
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    • 2007
  • 초음파 모터는 고정자와 회전자를 가압마찰하기 위해서 내부에 원형 판 스프링을 이용하고 있다. 출력 토크를 높이기 위해서 이러한 내부 스프링의 강도를 크게 하면 홀딩 토크 역시 커지게 된다. 이로 인하여 기동 시 많은 전류가 소모되며 일반적인 구동 파라미터에 따른 속도 특성 등 기존의 스프링 강도를 지닌 초음파모터(모델명 : 신생공업사(일) USR60-s1)의 특성과는 전혀 다른 특성을 보인다. 본 논문에서는 스프링이 강화된 새로운 타입의 초음파모터(모델명 : 신생공업사(일) USR60-s3)를 가지고 무부하 시의 속도 특성을 실험하였다. 이를 위해 FPGA를 이용해서 디지털 다중 초음파 모터 제어기를 설계하였고, 2상입력 전원의 주파수, 위상차, 주파수-위상차 다중 파라미터 등을 조절하면서 무부하 속도 특성을 측정하였다. 그 결과 홀딩토크가 강화된 초음파 모터의 경우 일반적인 기존 초음파 모터와 비교했을 때 전혀 다른 특성을 보이고, 위상차-주파수 다중 파라미터 조절방식이 조절방식임을 보인다.

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Study on Performance of Electric Propulsion Systems for Aircraft applying Magnetic Gears (마그네틱 기어를 적용한 항공기용 전기추진 시스템의 성능 연구)

  • Sung-Hyun Lee;Rae-Eun Kim;Jung-Moo Seo
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.17 no.6
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    • pp.27-34
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    • 2023
  • This paper presents the application of a magnetic gear to the electric propulsion system for an aircraft. Since high torque is required in aircraft electric propulsion systems, combining a speed reducer can amplify the torque. However, mechanical gears have issues, such as friction, vibration, and heat generation, which lead to maintenance challenges. In the case of a direct-drive motor that does not use mechanical gears, the size and weight of the motor increase to achieve high torque. This paper proposes the application of a magnetic gear to solve the maintenance issues of mechanical gears and the weight increase problem of direct-drive motors in aircraft electric propulsion systems. In this paper, a magnetic gear suitable for aircraft electric propulsion systems is designed, and it is compared with a direct-drive motor in terms of performance and the feasibility of applying the magnetic gear is verified.