• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1998.04a
• /
• pp.159-166
• /
• 1998

본 연구에서는 공기포일 베어링으로 지지된 로터 베어링 시스템을 구성하고 실험을 수행함으로써 시스템의 진동을 측정하고 그 결과를 해석함으로써 로터 베어링 시스템의 안정성 검토한다. 또, 초기 구동 마찰을 고려하여 공기윤활로만 구동되는 경우와 초기에 베어링 표면에 오일이 도포된 경우를 비교한다. Transient data를 해석 함으로써 로터 베어링 시스템의 startup 및 shutdown에 대한 특성 파악이 가능해지며 시스템의 동적 특성에 대한 더욱 정확한 해석을 가능케한다.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.118-130
• /
• 2010

In this paper, it is described the current technology status of bearingless rotor hub system for helicopter which is one of major rotor hub system. First, the advantages and disadvantages of major helicopter rotor hub system are described and compared each other. The unique characteristics of bearingless rotor hub system are described compared to other types of rotor hub systems. Next, the main function, role and characteristics of the sub-components of bearingless rotor hub system are described. Furtherly, recent helicopters which adopt this bearingless rotor hub system are described and introduced.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1997.10a
• /
• pp.64-69
• /
• 1997

정격속도 100,000RPM용 원심분리기(centrifuge) 로터베어링계에 대해 회전체동역학 해석이 수행된다. 시스템은 원심분리기 로터, 유연축, 모터 로터와 축, 그리고 모터축 지지용 두 개의 구름베어링으로 구성된다. 설계목표는 정격속도가 위험속도(critical speed)에 대해 충분한 분리여유를 갖고, 위험속도에서 로터의 양호한 불균형응답특성을 이루어 내는 것이다. 후자의 요구조건은, 시스템이 다수의 위험속도를 통과하며 정격속도 주위에서 충분한 분리 여유를 갖지 않을 수도 있기 때문에 특히 중요하다. 시스템에 초유연축(extra-flexible shaft)을 도입함으로써, 비록 1차 위험속도에서 만족스럽지 못한 큰 불균형응답을 가질지라도 고차 위험속도에서 만족스런 작은 불균형응답을 보인다. 1차 위험속도에서 로터의 큰 변위를 억제하기 위해서 범퍼링(bumper ring) 또는 안내베어링(guide bearing)을 유연축의 적절한 위치에 설치할 필요가 있다. 비록 유연축계라 할지라도 정격속도와 가까운 4차 이상의 고차 위험속도를 정확히 규명하기 위해서는 모터의 동역학을 전체시스템에 결합하여야 함을 볼 수 있다. 해석은 유한요소법(finite element method)에 의해 수행된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.41 no.7
• /
• pp.561-568
• /
• 2013

After we designed Bearingless rotor hub system for 7,000lb class helicopter, flexbeam fatigue analysis was conducted for validation of requirement life time 8,000 hours. sectional structural analysis method applying elastic beam model was used. Fatigue analysis for two sections of flexbeam which were expected to weak to fatigue damage from result of static analysis was conducted. Extension, bending and torsion stiffness of flexbeam section shape was calculated using VABS for structure analysis. S-N curve of two composite material which composed flexbeam was generated using wohler equation. Load analysis of bearingless rotor system was conducted using CAMRAD II and load analysis result was applied HELIX/FELIX standard load spectrum to generate bearingless rotor system load spectrum which was used flexbeam fatigue safe life analysis.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.97-97
• /
• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.117-117
• /
• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보 분자펌프(Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동 제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm 까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

• Journal of Power System Engineering
• /
• v.6 no.4
• /
• pp.73-80
• /
• 2002

이 논문은 MIMO 능동 자기 베어링 시스템에 있어서의 병진 및 회전(기울기)운동을 하는 횡축형 강체 로터의 동적 거동을 모델링하고, 로터 양 끝단의 간섭효과를 고려한 제어방법을 제안한다. 제어기는 DSP 보드를 이용하였으며, 설계된 제어기의 타당성을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.185-185
• /
• 2004

최근 고속 회전기계에 사용되고 있는 공기호일 베어링은 동압형 기체 베어링으로 매우 안정적이고, 보통의 저널 베어링에서 발생할 수 있는 불안정한 진동을 최소화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 높은 안정성 및 축 자체에 자동 조절 기능을 가지고 있어서 극저온 기계 및 고속 회전기계에 널리 사용되고 있다. 이러한 고속 회전기계는 축의 기동 및 정지 시, 위험속도를 안전하게 통과하기 위해 위험속도에서의 진동을 억제하여야 하고, 운전 가능한 회전수를 증가시키기 위해서 로터 시스템의 동적 해석이 필요하다.(중략)

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.503-508
• /
• 2007

In this study, the aeroelastic response and stability of bearingless rotors are investigated using a large deflection beam theory. The outboard main blade, flexbeam, and torque tube are all assumed to be an elastic beam undergoing arbitrary large displacements and rotations. The finite element equations of motion obtained from Hamilton's principle. Two-dimensional quasi-steady strip theory is used to evaluate aerodynamic forces. In hover, the modal approach method based on coupled rotating natural modes is used for the stability analysis. In forward flight, the nonlinear periodic blade steady response is obtained by integrating the full finite element equation in time through a coupled trim procedure with a vehicle trim. The results of the full finite element analysis using the large deflection beam theory are compared with those of a previously published modal analysis using the moderate deflection-type beam theory.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
• /
• v.13 no.8
• /
• pp.598-604
• /
• 2003

In this paper a general solution method is presented to obtain the unbalance response orbit from the finite element based equations of motion of a gear-coupled two-shaft rotor-bearing system, whose shafts rotate at their different speeds from each other. Particularly, are proposed analytical solutions of the maximum and minimum radii of the orbit. The method has been applied to analyze the unbalance response of a 800 refrigeration-ton turbo-chiller rotor-bearing system having a bull-pinion speed increasing gear. Bumps in the unbalance response of the driven high speed compressor rotor system have been observed at the first torsional natural frequency due to the coupling effect of lateral and torsional dynamics. Further, the proposed analytical solutions have agreed well with those obtained by a full numerical approach. The proposed analytical solutions can be generally applied to obtain the maximum and minimum radii of the unbalance response orbits of dual-shaft rotor-bearing systems coupled by bearings as well.