• Title/Summary/Keyword: 축 불평형

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IV. 원심펌프 회전축계의 불평형응답에 미치는 유체력의 영향

  • 양보석;최원호
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1986.06a
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    • pp.26-29
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    • 1986
  • 회전축계의 강제진동으로 가장 전형적이고 공업상 중요한 것은 넓은 의미로서 불평형 진동이다. 불평형은 회전체의 제작상 피할 수 없으며 진동이 전혀 문제가 되지 않는 정도로 제작하는 것은 경제적인 면에서도 불가능하다. 지금까지 미끄럼 베어링으로 지지된 회전축계의 불평형 응답 특성에 대하여는 여러 연구자에 의해 연구가 진행되고 있다. 수중에서 운전되는 펌프는 물의 감쇠작용 때문에 축진동 문제는 적다고 생각되어 펌프의 축진동에 관한 보고는 별로 없다. Black은 펌프의 축진동을 연구하여, 시일부분이 축진동 응답에 큰 영향을 미치는 것을 보였다. 그러나 시일형상에 따른 유체력 평가가 충분히 구명되지 않았기 때문에 환상 시일부분의 틈새,폭경비 및 압력차 등이 펌프진동에 어느 정도 영향을 미치는가가 충분히 검토 되어 있지않다. 이에 저자는 펌프용 시일의 유체력에 의한 진동 특성에 관한 일련의 연구를 진행하여 각종 시일의 유체력을 해석하였고, 이 유체력이 회전축계의 안정성에 미치는 영향을 검토하였으며 범용 안정성해석 프로그램을 개발하였다.

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Dynamic Analysis of Railway Vehicle with Wheel Unbalance (차륜 불평형이 있는 철도차량의 동적해석)

  • Lee, Seung Il;Choi, Yeon-Sun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.11
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    • pp.1387-1395
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    • 2013
  • When the center of mass of a railway wheel is not aligned with the geometrical center of the wheel axis, wheel unbalance occurs. If a railway vehicle runs without removing the wheel unbalance, vibrations will be produced. This will also cause wear and damage of the axle bearing. In this study, dynamic analysis of a railway vehicle with wheel unbalance was conducted to examine the reduction in critical speed and the resonance of the car-body and the effect on the magnitude of wheel unbalance was examined. In addition, the calculation of the car-body vibration owing to static and dynamic unbalance in the railway wheel shows that two-plane balancing is necessary.

Optimum Balancing Using Ggenetic Algorithm (유전 알고리즘을 이용한 최적 평형잡이에 관한 연구)

  • 최원호;양보석;주호진;임동수;노철웅
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.137-141
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    • 1995
  • 회전기계에서 발생하는 진동 원인 중 약 60% 이상이 불평형(unbalance)에 의한 진동이다. 불평형은 기계의 과도한 진동을 유발시킬 뿐 아니라 베어링의 수명 단축 및 소음을 발생시킨다. 따라서, 기게의 수명을 연장시키고, 기계의 성능을 향상시키며 부드럽고 진동이 없는 운전을 위하여 평형잡이(balancing)는 절대적으로 중요하다. 불평형은 축 중심선에 대하여 회전체의 질량 분포가 비대칭이기 때문에 발생하는데 그 원인으로는 부품 자체가 비대칭에서 오는 설계 또는 제도 오차, 주물의 기포 및 용접의 불균일 등에 의한 재질상의 결함, 그리고 부품조립시 형상누적공차 등에 의한 가공.조립오차 등이 있다. ISO의 정의에 따르면 평형잡이는 회전체의 질량 분포를 조사하고 필요하다면 저널의 진동과 베어링의 작용력들이 운전속도에 대응하는 주파수에서 특정한 한계내에 있도록 보증하게 하기 위한 조정을 하는 과정이다. 불평형 상태에 대한 조사도 평형잡이로 표현된다. 그러나 수정이 필요하다고 간주된다면 수행된다. 모든 회전체는 초기 불평형(initial unbalance)이라 불리는 임의의 불평형을 가지고 출발한다. 완벽하게 평형이 잡힌 회전체를 달성하는 것이 평형잡이 작업의 목적은 아니다. 임의의 잔류 불평형(residual unbalance)은 항상 허용된다. 경제적인 이유에서 회전체는 일반적으로 요구되는 적절한 허용치보다 더 이상 평형잡이를 하지 않는다. 현장에서 현장 평형잡이를 수행하게 될 경우, 가끔 계산된 수정질량이 매우 클 경우가 있다. 이때 기게의 조건상 큰 수정질량을 부착하기가 곤란한 경우가 자주 발생한다. 작은 수정질량으로 평형잡이를 할 수 있다면 기계의 안정성 면에서 매우 유리하다. 따라서 본 연구에서는 영향계수법(Influence Coefficient Method : ICM)의 기본 개념과 유전 알고리즘(Genetic Algorithm : GA)을 이용하여 회전기계의 안정성을 보장할 수 있는 허용진동 내에서의 최적 수정질량 계산법을 제시한다.

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A Study of Self-Compensating Liquid Balancer (자기보상형 액체 평형장치에 관한 연구)

  • 양보석;이재무
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.139-144
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    • 1993
  • 본 연구에서는 액체를 이용한 위험속도 이상에서 불평형의 반대측으로 액체 를 이동시켜, 이것을 평형질량으로서 이용하여 축의 휘돌림 진폭을 감소시키 는 방안으로서 자기보상형 액체평형장치를 제안하고 기지의 정불평형에 대 한 이론과 실험을 통하여 그 유용성을 검증하고 결과를 나타낸다.

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Experimental Study on the Static Balancing Method of an Unbalanced Rigid Rotor (불평형 회전체의 정적평형 방법에 대한 실험적 연구)

  • Chang, Ho-Gyeong;Kim, Sung-Kyu;Kim, Ye-Hyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.10 no.2
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    • pp.13-22
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    • 1991
  • The presence of an unbalanced mass is originated the common source of vibration in machines with rotating rotor. In this study, the unbalanced rigid rotor mounted on an overhang shaft is balanced using the static balancing procedure, and the compensation mass is estimated by the phase angle method and four run method. Also, the reduction of vibration level before and after balancing is examined. In the experimental results, it is shown that the vibration due to the unbalanced mass is decreased by eliminating the effect of the unbalance. Above all, the four run method is proved more effective on the ability of vibration reduction, in small unbalanced mass, the phase angle method.

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Study on the Dynamic Behavior Characteristics due to the Unbalance High Speed Railway Vehicle Wheel (고속철도차량용 차륜 불평형에 의한 동적 거동 특성 연구)

  • Lee, Seung-Yil;Song, Moon-Shuk
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.7
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    • pp.175-181
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    • 2016
  • This occurs when the unbalanced rotating body is inconsistent with the mass center line axis geometric center line. Wheelsets are assembled by a single axle with two wheels and a rotating body of a running railway vehicle. Owing to non-uniformity of the wheel material, the wear, and error of the wheel and axle assembly may cause an imbalance. Wheelsets will suffer the effects of vibrations due to the unbalanced mass, which becomes more pronounced due to the thin and high-speed rotation compared to the shaft diameter This can affect the driving safety and the running behavior of a rail car during high-speed running. Therefore, this study examined this unbalanced wheel using a railway vehicle multibody dynamics analysis tool to assess the impact of the dynamic VI-Rail movement of high-speed railway vehicles. Increasing the extent of wheel imbalance on the analysis confirmed that the critical speed of a railway vehicle bogie is reduced and the high-speed traveling dropped below the vehicle dynamic behaviour. Therefore, the adverse effects of the amount of a wheel imbalance on travel highlight the need for management of wheel imbalances. In addition, the static and dynamic management needs of a wheel imbalance need to be presented to the national rail vehicles operating agency.

Reduction of Toque Ripple and Unbalanced Magnetic Force of a Rotatory Axial Two-Phase Transverse Flux Machine by Using Herringbone Teeth (헤링본 치를 이용한 축방향 이상 횡자속형 전동기의 토크 리플과 불평형 자기력 저감)

  • Ahn, Hee-Tae;Jang, Gun-Hee;Chang, Jung-Hwan;Chung, Shi-Uk;Kang, Do-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.682-688
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    • 2008
  • Transverse flux machine (TFM) has been considered as a promising driving machine especially at the low-speed applications because it has higher power density, torque and efficiency than the conventional electrical motors. However, it has complicated structure, large torque ripple and sometimes unbalanced magnetic force due to its inherent structure. This paper investigates the characteristics of torque ripple and unbalanced magnetic force of a rotatory two-phase TFM due to the teeth geometry by using the 3-dimensional finite element method, and it develops a rotatory two-phase TFM with herringbone teeth to reduce the torque ripple as well as to eliminate the unbalanced magnetic force.

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Regulation of PWM AC/DC Converter Considering Unbalanced Input Voltage (불평형 입력 전압을 고려한 3상 PWM AC/DC 컨버터 제어)

  • 박규서;안성찬;현동석;최종률
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.476-479
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    • 1999
  • 일반적으로 3상 PWM AC/DC 컨버터는 정상상태 에러 제거 및 빠른 과도응답 특성을 얻기 위해 동기 좌표계상으로 모델링하여 제어한다. 그러나 이와 같은 제어기는 입력전압이 평형일 경우를 전제조건으로 하므로, 입력전원이 불평형인 경우 입력전류와 출력전압에 고조파 성분이 나타나게 된다. 본 논문에서는 전원전압을 동기좌표계상의 정/역상 분으로 분석한 후 두 축(D, Q)의 역기전력 보상성분을 전원전압의 상태에 따라 적절하게 가변하고, 무효 전력과 고조파 전력 성분을 선택적으로 제거함으로써 입출력 시스템의 역률 및 고조파 성분을 효과적으로 보상하기 위한 간단하면서도 효과적인 제어기법을 제안하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

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A study on the design of cycloidal pitch reducer for the 2MW-class wind turbine (2MW급 풍력발전기 사이클로이드 피치감속기 설계에 대한 연구)

  • Min, Young-Sil;Lee, Hyoung-Woo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.39 no.9
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    • pp.895-902
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    • 2015
  • In this paper, finite element analysis of a cycloidal pitch reducer for a 2 MW-class wind turbine is reviewed. The system is composed of one cycloid set, one spur gear set, an input shaft, an output shaft, and a housing. The system was also evaluated for stability by analyzing spur gear strength according to ISO 6336. An analysis of the natural vibration characteristics of the 2 MW-class wind turbine cycloid pitch reducer was performed with attention to critical speed with input mass unbalance, output mass unbalance, spur gear transmission error, cycloid gear transmission error, and excitation frequency.

The Effect of Transient Eccentric Propeller Forces on Shaft Behavior Measured Using the Strain Gauge Method During Starboard Turning of a 4,700 DWT Ship (스트레인 게이지법을 이용한 4,700 DWT 선박의 우현 전타시 프로펠러 편심추력이 축 거동에 미치는 영향 연구)

  • Lee, Jae-ung;Kim, Hong-Ryeol;Rim, Geung-Su
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.24 no.4
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    • pp.482-488
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    • 2018
  • Generally, after stern tube bearing shows a significant increase in local load due to propeller load, which increases the potential adverse effects of bearing failure. To prevent this, research on regarding shaft alignment has been carried out with a focus on reducing the relative slope between the shaft and support bearing(s) under quasi-static conditions. However, for a more detailed evaluation of a shafting system, it is necessary to consider dynamic conditions. In this context, the results revealed that eccentric propeller force under transient conditions such as a rapid rudder turn at NCR, lead to fluid-induced instability and imbalanced vibration in the stern tube. In addition, compared with NCR condition, it has been confirmed that eccentric propeller forces given a rapid rudder starboard turn can lift a shaft from the stern tube bearing in the stern tube, contributes to load relief for the stern tube bearing.