• 제목/요약/키워드: 추력 베어링

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패드의 탄성변형을 고려한 틸팅 패드 트러스트 베어링의 근사 열유체윤활 해석에 관한 연구

  • 이광희;황평
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
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    • pp.66-70
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    • 1992
  • 고전적 동수압유체윤활이론은 유막 내의 점성을 일정하다고 가정한다. 유막의 전개방향이나 유막두께방향으로의 온도변화를 결정하는 데 이론적으로나 실험적으로 어려움이 있으므로 이 간소화는 베어링설계에 널리 사용되었다. 그러나 많은 실험적 관찰은 등점성 동수압유체윤활이론은 유막내의 온도상승이나 하중지지용량의 감소를 설명하지 못함을 입증하였다. Fogg는 평행한 추력베어링이 하중을 지지할 수 있음을 발견하였으며 이 fogg의 효과는 동수압 유체윤활이론의 예측과 반대되는 것이고 Thermal wedge라는 개념으로 설명되었다. Hunter와 Zienkiewicz는 유막내에서의 에너지 균형에 관한 이론적 연구를 소개하였고, 온도효과와 이로 인한 유막두께 방향의 점도 변화는 무시될 수 없다는 결론을 내렸다. 본 해석에서는 압력분포를 근사해법으로 구하여, 선지지되는 2차원 틸팅패드 트러스트베어링에서 패드의 탄성 변형을 고려한 열유체윤활해석과 고려하지 않은 얼유체윤활 해석의 결과를 서로 비교함으로서 패드의 변형이 유막의 압력장과 온도장에 미치는 영향과 패드두께의 변화가 유막의 온도장과 압력장에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

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선박의 윤활

  • 김주환
    • Tribology and Lubricants
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    • 제7권2호
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    • pp.13-21
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    • 1991
  • 선박은 사람이나 화물을 수상(水上) 운송수단의 목적으로 오랜 옛날부터 사용하여 왔으며, 금세기에 이르러서는 오랜 옛날부터 사용하여 왔으며, 금세기에 이르러서는 인류문화의 급속한 발전에 따라 주변생활이 가속화(Speed화), 합리화되어 문명의 혜택을 보다 많이 누리게 된 반면에, 국제간에 파생되는 여러가지 교환현상을 바탕으로 지구는 하나의 촌(村)으로 되어 유통경제를 지배하고 이용하는 운송수단으로 발전되어 왔다. 물질문명이 급속히 발전하는 작금, 선용추진 주 기관의 동향을 살펴보면, 1981년 세계에서 건조한 2000톤급 이상의 선박은 940여척으로 이중 13척이 증기 Turbine. 추진(推進), 나머지는 미끄럼 저속 디이젤 또는 중고속 디이젤 추진으로 되어있다. 이와 병행하여 선박에 쓰여지고 있는 각종 윤활제는 주기관으로서 디이젤 engine, Trubine engine, 가솔린 engine, 석유, engine, 선외기, 왕복동 증기기관, Journal계열로서 역전기, 추력베어링, 중간 베어링, 프로펠러베어링, 일반상선으 보조기계로서 발전기, 공기압축기, Boiler, 각종 Pump, 각종 Motor, 냉동기, 조타장치, Side Thrust, 갑판기계, 환기용 송풍기 및 통풍통, Oil 청정기, 수밀로(水蜜爐), 소화설비, 주기 개방용 천정 크레인, elevator, 어선으로서의 주 기관, 보조기기 등에 쓰여지고 있으며 이밖에 수중날개선 등에도 적용되는 등 실로 다양다종한 윤활제가 요구되고 있음에, 본 논고에서는 제목 건을 중심으로 한 선박과 윤활의 중요 Point만을 간추려 기술하고져 한다.

고속 복합재료 공기 주축부를 위한 추력베어링 설계 (Thrust Bearing Design for High-Speed Composite Air Spindles)

  • 방경근;이대길
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권10호
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    • pp.1997-2007
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    • 2002
  • Composite air spindles are appropriate for the high-speed and the high-precision machining as small hole drilling of printed circuit board (PCB) or wafer cutting for manufacturing semiconductors because of the low rotational inertia, the high damping ratio and the high fundamental natural frequency of composite shaft. The axial load and stiffness of composite air spindles fur drilling operation are determined by the thrust ben ring composed of the air supply part mounted on the housing and the rotating part mounted on the rotating shaft. At high-speed rotation, the rotating part of the thrust bearing should be designed considering the stresses induced by centrifugal force as well as the axial stiffness and the natural frequency of the rotating shaft to void the shaft from failure due to the centrifugal force and resonant vibration. In this work, the air supply part of the thrust bearing was designed considering the bending stiffness of the bearing and the applied load. The rotating part of the thrust bearing was designed through finite element analysis considering the cutting forces during manufacturing as well as the static and dynamic characteristics under both the axial and con trifugal forces during high-speed rotation.

50,000 DWT 유조선의 밸러스트 흘수에서 우현 전타시 과도상태가 프로펠러축 거동에 미치는 영향 연구 (Effect of Transient Condition on Propeller Shaft Movement during Starboard Turning under Ballast Draught Condition for the 50,000 DWT Oil Tanker)

  • 이재웅
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.412-418
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    • 2020
  • 선박 축계를 구성하는 프로펠러축은 엔진출력, 프로펠러 하중 및 편심추력의 영향으로 인해 거동의 양상이 달라져 선미관 후부베어링의 국부하중 변화를 일으킴으로써 선미관 베어링 손상의 위험을 증가시킨다. 이를 방지하기 위해 수행된 추진축계 정렬연구는 선급강선규칙을 중심으로 주로 축과 지지베어링간의 상대적 경사각과 유막유지를 최적화 하는데 중점을 두어 진행 되어왔다. 그러나 보다 상세한 평가를 통한 추진축계의 안정성 확보를 위해서는 전타와 같은 급격한 선미유동장 변화에 기인한 과도상태를 포함한 동적상태의 고려가 필요하다. 이러한 관점에서, 본 연구는 50,000 DWT 선박을 대상으로 스트레인 게이지법을 이용하여 밸러스트 흘수 상태에서 정격회전수로 운전 중 대표적 동적 과도상태인 우현 전타상태에서의 프로펠러 축 거동이 추진축계에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 변동된 프로펠러 편심추력은 프로펠러축을 일시적으로 강하게 내려 누르는 힘으로 작용하여 선미관 베어링의 국부하중을 증가시켜 축계 안정성에 부정적 영향을 미침을 증명하였다.

로켓엔진용 연료펌프의 축추력 측정 (Axial Thrust Measurement of Fuel Pump for Liquid Rocket Engine)

  • 김대진;홍순삼;최창호;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.358-362
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    • 2005
  • 축추력의 효과적인 제어는 터보펌프 개발의 핵심 기술 중 하나이다. 현재 개발 중인 액체로켓엔진용 연료펌프의 안정성을 입증하기 위해 축추력 측정 장치를 개발하고 수류 시험을 실시하였다. 시험 결과, 연료펌프는 설계 유량에서 펌프 베어링의 축방향 하중 요구 조건을 만족하였다. 또한 이차 유로의 오리피스를 통해 연료펌프에 대한 축추력 제어가 가능한 것을 확인하였다.

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헬리콥터 무베어링 주로터의 동특성 시험 (Dynamic Characteristics of Helicopter Bearingless Main Rotor)

  • 윤철용;송근웅;김덕관
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.439-446
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    • 2016
  • 이 논문에서는 무베어링 로터의 동특성을 비회전 강성 및 진동수 측정 시험과 회전 훨타워 시험을 통해 살펴보았다. 무베어링 로터의 주요 구성품인 블레이드, 유연보, 토크튜브에 대해 강성 및 고유진동수를 측정하여 해석을 위한 물성치를 확보하였고, 훨타워 시험 전에 댐퍼와 스너버를 장착한 무베어링 로터를 조립하여 지상에서 하중이 부가되는 조건하에 기능시험을 수행하여 로터 구성품간의 간섭 여부, 기구학적 거동 등을 확인하였다. 4개의 블레이드를 가지고 회전반경이 5.82m인 무베어링 로터의 회전 동특성시험을 회전면 높이가 9.65m인 훨타워에서 수행하였다. 정지비행성능을 확인하기 위해 추력과 사용동력을 측정하였으며, 회전시 블레이드의 고유진동수 및 감쇠를 측정하기 위해 유압 가진기를 통하여 사이클릭 가진을 하였다.

항공용 가스터빈 엔진에서의 트라이볼로지

  • 김기태
    • Tribology and Lubricants
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    • 제13권3호
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    • pp.1-9
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    • 1997
  • 인류가 지구상에 존재하기 이전에도 바다 속에는 오징어와 같이 자신의 힘만으로 분사 추진을 하여 움직이는 생물이 존재하였음에도 불구하고 인류는 이러한 반작용 원리를 이용한 항공용 가스터빈 엔진을 고안하는데 1900년 이상의 세월을 보내야 하였으며, 이 긴 세월 동안 많은 장치들이 고안되었다. 그러나, 실제로 이러한 원리를 사용한 현재와 같은 가스터빈 엔진의 개발은 1940년대 중반에야 가능하게 되었다. 이후 소형이면서 높은 추력을 발생시키기 위하여 많은 노력이 이루어져 왔으며, 이를 위하여 가스터빈 엔진의 주축 베어링, gearbox, seal 및 윤활 시스템 등은 더욱 큰 부담을 가질 수 밖에 없었다. 따라서, 이러한 어려움을 해결하고 보다 높은 추력을 발생시키는 가스터빈을 개발하는데 트라이볼로지의 역할이 중요하다고 할 수 있다. 가스터빈에서의 트라이볼로지의 적용 분야는 main-shift bearing, lubrication system, gearbox 및 seal등을 들 수 있으나, bearing과 lubrication을 중심으로 기술하고자 한다.

상반회전 프로펠러 축계 저널 베어링 반력해석 (Reaction Force Analysis on the Journal Bearing of Shafting System with Contra-Rotating Propeller)

  • 신상훈;이승민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.270-276
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    • 2019
  • 국제해사기구(IMO) 2020 규정에 의해, 2020년 1월부터 지정된 배출규제해역 밖을 운항하는 선박도 황 함유량이 0.5% 이하인 저유황유를 사용하여야한다. 고가의 저유황유 소비를 최소화하기 위해 에너지저감 장치의 도입이 시급하며, 그 중에서도 상반회전 프로펠러 시스템이 가장 효과적이라고 알려져 있다. 상반회전 프로펠러를 구동하는 축계는 내축과 외축으로 구성되고 상호 영향을 주는 시스템으로 하나의 축으로 이루어진 일반 축계 시스템보다 훨씬 복잡하며 무거운 구조이다. 국내에서는 처음으로 상반회전 프로펠러 축계 시스템을 장착하기 위해 37K 정유운반선 용 상반회전 프로펠러 축계의 초기 설계가 진행되었다. 본연구의 목적은 초기 설계의 선급승인을 위해 베어링 반력해석을 수행하여, 저널 베어링이 선급에서 요구하는 설계기준을 만족하는지를 검증하는 것이다. 프로펠러의 추력은 축 중심에 작용하는 것이 이상적이지만, 선미부 선체 형상에 의해 발생하는 불균일한 반류 등의 영향으로 추력 편심이 발생한다. 본 연구에서는 추력 편심을 반영한 하중조건을 적용하여 축계해석을 수행하였고, 그 결과를 선급 요구 설계기준과 비교하였다.

평행라인 피봇식 추력베어링의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics of Parallel tine Pivoted Pad Thrust Bearing)

  • 이경우;김종수;제양규
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1999년도 제29회 춘계학술대회
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    • pp.111-118
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    • 1999
  • In this paper, linearized dynamic characteristics of parallel line pivoted pad thrust bearing(hereinafter refer to PLP thrust bearing) was analyzed by perturbation method with inlet pressure. Inlet pressure and excitation frequency irfluence dynamic characteristics of PLP thrust bearing at all operating condition, such as angular pivot position, mass of pad. Therefore, the characteristics is have to analyzed with inlet pressure, excitation frequency, mass of pad and thickness of pad. Otherwise, the analysis is able to estimate the characteristics over or under.

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피봇식 패드 추력베어링의 성능 비교 (Comparison of the Performance of Pivoted Pad Thrust Bearings)

  • 김종수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권3호
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    • pp.337-342
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    • 1998
  • In this paper the lubrication performances of line pivoted pad thrust bearing and point pivoted pad thrust bearing are studied by a numerical analysis. The running characteristic parameters such as nondimensional load carrying capacity nondimensional friciton power loss nondimensional flow rate and film thickness ratios are calculated for various circumferential pivot positions. The results provide a usdful data for the selection of pivot position in a pivoted and thrust bearing.

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