• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.21 no.2
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• pp.130-136
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• 2022

Reducing production costs through net-shaped cold forging is an important aspect in the automobile industry. In this study, we intend to produce a net-shaped electronic parking brake (EPB) serration gear for automobiles, using multi-stage cold forging. These serrations are then assembled to the reduction gear of an EPB actuator. The forging process of the serrations and the cold forging design were verified through finite element analysis (FEA) in order to evaluate metal flow. The forging machine was selected by checking the load using FEA. Based on the FEA results, molds were designed, and parts were made using multi-stage cold forging to produce a net-shaped serration gear.

• Journal of Platform Technology
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• v.8 no.3
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• pp.10-21
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• 2020

Partial discharge occurs a lot in high-voltage power equipment such as switchgear, transformers, and switch gears. Partial discharge shortens the life of the insulator and causes insulation breakdown, resulting in large-scale damage such as a power outage. There are several types of partial discharge that occur inside the product and the surface. In this paper, we design a predictive model that can predict the pattern and probability of occurrence of partial discharge. In order to analyze the designed model, learning data for each type of partial discharge was collected through the UHF sensor by using a simulator that generates partial discharge. The predictive model designed in this paper was designed based on CNN during deep learning, and the model was verified through learning. To learn about the designed model, 5000 training data were created, and the form of training data was used as input data for the model by pre-processing the 3D raw data input from the UHF sensor as 2D data. As a result of the experiment, it was found that the accuracy of the model designed through learning has an accuracy of 0.9972. It was found that the accuracy of the proposed model was higher in the case of learning by making the data into a two-dimensional image and learning it in the form of a grayscale image.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.5
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• pp.507-515
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• 2015

This study was conducted to develop and verify a torque application device for use in a mechanical power-circulation test rig for 5.5 MW wind turbine gearboxes. The design and analysis of the torque application device was conducted. In addition, the torsional stiffness of the test rig was calculated using the rotational angle measurements for each of the components. The calculated stiffness of the test rig was $231.13kN{\cdot}m/rad$ for a clockwise torque application. The rated torque can be applied when the stiffness of the gearbox is greater than $1,064,400kN{\cdot}m/rad$ for a clockwise torque application. Because of the limited rotational angle of the test rig, the potential application of the rated torque is determined according to the torsional stiffness of the test gearbox.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1399-1406
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• 2011

The reducer of the mixer is one of the main parts of the processor used for water and wastewater treatment. In this study, an advanced reducer with a drywell structure was developed in order to prevent oil leakage during operation in the field. During the development of the advanced reducer prototype, a mockup, a metal mold, and a cast were made using CAD and a CNC machine. The structural safety of the reducer prototype's lower housing (drywell structure) was checked using the ALGOR commercial FEM analysis code, which yielded a von Mises stress of about 123 N/mm2, which is below the yield stress of 250 N/$mm^2$, and a natural frequency of about 650-700 Hz. In addition, the torque transmission efficiency for the advanced prototype was 95.87%, which is about 8% more than that found in a previous study, 88.45%, and the sound level was below 75 dB. Furthermore, no oil leakage or abnormal sound or vibration occurred. Therefore, an optimally designed advanced reducer prototype has been successfully developed.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.40-46
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• 2021

An automatic transmission of automobiles enables comfortable driving experience with lower transmission shifting jerks. However, the assembly structure is more complicated and requires additional components with lower efficiency than the manual transmission system. Extensive research has been conducted to improve the overall transmission efficiency by optimizing each component of the automatic transmission assembly. This study focuses on enhancing the friction torque of double angular contact ball bearings used in automatic transmission. The friction torque of the bearing varies with the operating conditions such as the operational load and rotating speed. Since reducing the friction torque of the bearing tends to deteriorate the durability of the bearing, it is necessary to design the bearing having a minimum required friction torque by determining the durability life of an automatic transmission assembly, In this study, the theoretical life and friction torque of conventional and newly-developed bearings are calculated. The difference in the friction torque between the new and existing bearings are also evaluated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.11
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• pp.915-924
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• 2014

In an aero gas-turbine engine, a surface air-oil heat exchanger (SAOHE) is used to cool the oil system for the gearboxes and electric generators. The SAOHE is installed inside the fan casing of the engine in order to dissipate the heat from the oil system into the bypass duct stream. The purpose of this study was to develop an effective numerical method for designing an SAOHE for an aero gas-turbine engine. A two-dimensional model using a porous medium was developed to evaluate the aero-thermal performance of the fins of the heat exchanger, and a one-dimensional flow and thermal network program was developed to save time and cost in the evaluation of the heat exchanger performance. Using this network program, the pressure drop and heat transfer performance of the heat exchanger were predicted, and the results were compared with two-dimensional computational fluid dynamics results and experiment data for validation.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.9 no.3
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• pp.257-265
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• 2016

In this study, an optimal design for motor-driven track type traveling system applied into high clearance working machineries in orchard is proposed. Tractive performance and hill climbing ability were predicted and evaluated for the optimal motor traveling system by taking into account of soil characteristics in orchard utilizing the high clearance working machineries. Design criteria for tractive performance were based on the traction force calculated from tractive effort subtracted by motion resistance, while hill climbing ability had its design criteria that fulfill the climbing 20% slope ground at a speed of 3km/h. Based on the evaluation results of traction and climbing ability, two DC48V, 4500rpm, 1.6kW AC motors were independently applied to both left and right side of orbits; each motor is designed to transmit power on driving sprocket of track type traveling system via 50:1 reduction gear ratio. The motor-driven track type traveling system developed in the study found to have 396 kgf of tractive force, which is 12.5% higher than climbing resistance at orchard soil having 20% slope ground (352 kgf), demonstrating sufficient tractive performance and hill climbing ability.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.77-77
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• 2017

현재 국내의 경우 4륜 승용관리기가 개발되었으나 성능 미비와 편이성 부족으로 승용관리기 및 부속 작업기 보급이 매우 저조한 상태이다. 3륜 승용관리기는 작업기 복부 장착으로 작업의 정밀도, 편이성, 관측의 용이성 향상과 함께 지상고 제고, 차폭 조절, 조향 등의 성능 개선을 기할 수 있다. 국내에서는 3륜 승용관리기용 복부 장착 부속작업기가 거의 개발되어 있지 않으며, 특히 두류 재배에 있어서 일관기계화 작업을 위한 관리작업기의 개발은 매우 필요한 실정이다. 승용관리기에 의한 중경제초는 잡초방제는 물론 물 빠짐과 토양 속 통기가 좋아지고, 지온 조절, 쓰러짐 방지, 부정근 발생을 조장하여 콩의 생육과 결실을 좋게 함으로써 수량이 증가되는 효과가 있다. 따라서 본 연구는 3륜 승용관리기에 적합한 복부장착형의 중경제초기를 설계 제작하였다. 3륜 승용관리기용 중경제초기는 승용관리기의 복부 PTO에서의 구동력 전달을 위한 연결 조인트, 중간축, 기어 및 체인 전동기구, 구동축으로 구성된 동력전달부, 중경제초를 위한 5개의 로타리 날과 후방 1개의 제초날로 구성된 3조의 작업날, 경심 조절을 위한 바퀴, 다양한 조간거리에 적응을 위한 조간조정 나사부, 흙의 비산 방지를 위한 로타리 날 커버 및 케이스, 3륜 승용관리기에의 부착을 위한 프레임 및 부착보조 작업기 이동용 바퀴장치 등으로 구성 설계 제작하였다. 로타리 날은 기존 시판 관리기용 로타리 중경 날을 사용하였는데 진행방향에 역으로 회전하도록 하였고, 날의 회전반경은 약 330 mm, 조당 경운 폭은 약 250 mm, 최대 경심 100 mm로 설계하였다. 조간거리의 조절범위는 수동나사에 의하여 620~900 mm 범위로 무단조절 할 수 있도록 하였다. 중경제초기는 3륜 승용 관리기 복부의 평행링크에 부착되므로 작업기의 이동 및 부착 편이성을 위하여 이동용 바퀴를 설치하였다. 제작된 중경제초기의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이가 $660{\times}2072{\times}880mm$, 중량은 약 200 kg으로 제작되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.76-76
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• 2017

4륜 승용관리기는 보통 후방이나 전방에 작업기를 장착하여 작업하나 3륜 승용관리기는 작업기를 복부에 장착함으로 작업의 정밀도, 편이성, 관측의 용이성 향상과 함께 지상고 제고, 차폭 조절, 조향 등의 성능 개선을 기할 수 있다. 국내에서는 3륜 승용관리기용 복부 장착 부속작업기가 거의 개발되어 있지 않으며, 특히 두류 재배에 있어서 일관기계화 작업을 위한 관리작업기의 개발이 매우 필요한 실정이다. 승용관리기의 중경배토기에 의한 작업은 기존 인력에 의한 작업보다 약 87%의 노력을 절감할 수 있으며, 잡초방제 효과도 인력에 비하여 크게 떨어지지 않고, 수량도 증가하는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구는 3륜 승용관리기에 적합한 복부장착형의 중경배토기를 설계 제작하였다. 3륜 승용관리기용 중경배토기는 승용관리기의 복부 PTO에서의 구동력 전달을 위한 연결 조인트, 중간축, 기어 및 체인 전동기구, 구동축으로 구성된 동력전달부, 4개의 로타리 날과 후방 1개의 배토날로 구성된 3조의 작업날, 로타리 날과 배토날의 경심 조절을 위한 3조의 바퀴, 흙의 비산 방지를 위한 로타리날 커버 및 케이스, 다양한 조간거리에 적응을 위한 조간조정 나사부, 3륜 승용관리기에의 부착을 위한 프레임 및 부착보조 작업기 이동용 바퀴장치 등으로 구성 설계 제작하였다. 로타리 날과 배토날은 기존 시판 관리기용 날을 사용하였다. 로타리 날은 진행방향으로 회전하도록 하였으며, 날의 회전반경은 약 330 mm, 조당 경운 폭은 약 230 mm 설계하였다. 최대 경심은 100 mm이며, 조간거리의 조절범위는 수동 나사에 의하여 620~900 mm 범위로 무단조절 할 수 있도록 하였다. 중경제초기는 3륜 승용 관리기 복부의 평행링크에 부착되므로 작업기의 이동 및 부착 편이를 위하여 이동용 바퀴를 설치하였다. 제작된 중경배토기의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이가 $660{\times}2072{\times}880mm$, 중량은 약 200 kg으로 제작되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.78-78
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• 2017

현재 국내에 공급되고 있는 잡곡류 수확기는 보행형 예취기, 탈곡기 위주의 저능률 기계화 수준으로 고능률의 콤바인 수확기 개발이 필요하며, 특히 잡곡류가 소규모 경작지의 영세농가 위주로 재배되어 저가격의 소형 콤바인 수확기 개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 소규모 밭의 두류 및 잡곡 수확작업에 적응성이 뛰어나며, 농기계 임대사업소의 활용도를 높일 수 있고, 여성과 고령자도 쉽게 운전할 수 있어 수확작업의 노동력을 크게 절감할 수 있는 저가격의 25kW급 자주식 소형 콤바인을 개발하고자 시작기를 설계 제작하였다. 시작기의 주요부로 엔진은 25kW/2600rpm 3기통 디젤엔진을 탑재하였으며, 동력전달부는 주변속 3단, 부변속 2단의 선택맞물림 기어식의 변속장치를 이용하였다. 주행부는 궤도형으로 조향클러치와 습식 원판식 제동장치를 채용하였다. 전처리부는 선단거리 1700 mm의 디바이더와 상하좌우 수동 조절되는 회전속도 약 42 rpm의 정오각형 릴로 구성하였으며, 전처리부의 최대 승강높이는 740 mm이었다. 작물이송부는 돌기부착 오거와 체인컨베이어로 구성되어 있으며, 탈곡부는 단동형 축류식의 직경 440 mm, 길이 1180 mm의 급동과 높이 65 mm, 지름 10 mm의 46개 강봉형 급치, 격자형 수망으로 구성하였으며, 회전속도는 약 325 rpm으로 작동하도록 하였다. 선별 정선부는 요동 송풍선별식으로 곡립판, 볏짚체, 곡립체, 송풍팬으로 구성하였고 송풍팬의 회전속도는 약 850 rpm, 요동진동수는 약 5.8 Hz로 작동하도록 하였다. 곡물이송부와 재처리부는 수평이송 외경 103 mm, 수직이송 외경 110 mm의 피치가 모두 82 mm인 스크류컨베이어를 이용하였으며, 곡물탱크는 용량이 250 로 2개의 배출구로 곡물을 포대에 담도록 하였다. 그 외 시작기는 운전조작부, 유압장치부, 전기장치부 등을 갖도록 설계 제작하였다. 전체적인 기체의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이 $3935{\times}1900{\times}2440mm$이었으며, 기체 중량은 약 1753 kg이었다. 콩 대상 기초 성능시험 결과 시작기의 작업속도는 약 0.5 m/s, 작업능률은 약 11 a/h로 나타났다.