• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.23 no.4
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• pp.393-399
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• 2017

In a reciprocating compressor, the piston and connecting rod are important parts. Excess mechanical stress on these parts may cause damage, and broken parts are expensive and difficult to replace. Therefore, it is necessary to analyze the mechanical stress affecting durability and longevity. The main purpose of this study was to identify locations of maximum stress on pistons and connecting rods. Based on dynamic calculation of the working process of a specific air compressor, an analysis of piston and connecting rod performance has been completed. A three-dimensional model for the air compressor's pistons and connecting rods was built separately, and FEM analysis of these components was carried out using a numerical method. The pistons were loaded by pressure which was changed according to crankshaft angle without thermal boundary conditions. The simulation results were used to predict and estimate stress concentration as well as the value of this stress on pistons and connecting rods. The maximum equivalent stress calculated are over 190 MPa on pistons and 123 MPa on connecting rods at crank angle $135^{\circ}$ and $225^{\circ}$ but these are under tensile yield strength. Besides, the calculated safety factors of connecting rods and pistons is higher than 1. Moreover, the results obtained can be used to provide manufacturers with references to optimize the design of pistons and connecting rods for reciprocating compressors.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.2
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• pp.9-14
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• 2018

The function of gas springs is based on the compression of a gas. They are used in a wide variety of industries, and demand for them is increasing. Gas springs can be divided into compression and extension springs. Extension springs have not been studied much in relation to control of the piston speed, unlike compression springs. In this study, the magnitude of the piston rebound pressure was theoretically predicted by calculating the pressure loss in a double-cylinder extension gas spring. Numerical simulations of the piston behavior were carried out for small and large amounts of friction between the piston and the cylinder. FLUENT was used for the simulation with a 6-DOF model and UDF to simulate the behavior of the piston. The calculation regions of the front and rear of the piston were separated, and different types of grids were generated in the regions to implement a dynamic mesh using only a layering method. The results show that the piston returns with the target speed in both cases. However, the patterns of the piston behavior reaching the final speed are different.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.45-51
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• 1995

자동차 엔진의 피스톤은 핀 구멍의 복잡한 형상과 2사이클 엔진의 경우 실린더쪽 흡기 및 배기 포트의 위치에 따라 균일하지 않은 열이나 응력 등의 영향에 의한 변형을 고려하여, 상온에서의 형상이 각종 평가 시험을 거쳐 엔진마다 다양한 형상을 갖는 피스톤으로 결정된다. 본 연구에서는 컴퓨터 제어에 의한 방법으로서 타원형상을 갖는 임의의 피스톤을 고속, 고정도로 가공할 수 있는 CNC(Computer Numerical Control)선반 개발에 관하여 연구 하였다. 피스톤 데이터를 퍼스널 컴퓨터로 입력하고 CNC 제어하므로 마스터캠의 제작 불필요, Recess 등과 같은 미세가공 가능, 피스톤의 형상변경 용이, 고속가공 등으로 모방절삭 방식보다 훨씬 높은 생산성 향상이 기대된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.777-780
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• 2010

피스톤 로드는 자동차의 진동과 충격을 흡수해 주는 현가장치인 쇽옵소버의 주요 부품의 하나로서 쇽옵소버의 성능에 중요한 영향을 주기 때문에 높은 치수정밀도와 표면 매끄러움을 요구한다. 피스톤 로드의 생산공정은 원자재 입고 및 적재$\rightarrow$절단$\rightarrow$열처리$\rightarrow$선삭$\rightarrow$홈가공$\rightarrow$밀링$\rightarrow$전조$\rightarrow$검사 및 포장 순으로 작업이 진행된다. 생산공장에서는 하루 평균 1만5천개 정도의 피스톤 로드를 생산하고 있기 때문에 사이클 타임을 줄이고 생산의 효율성을 향상시키기 위해 자동화가 필요하다. 본 연구에서는 피스톤 로드의 생산공정중에서 검사공정과 피스톤 로드에 나사산을 만드는 전조 공정후에 가공부품을 넘겨주는 수작업 공정을 성력화하고 사이클 타임을 획기적으로 줄일 수 있는 자동화시스템 구축 방안을 제시한다. 이를 위해 검사 및 이송장치에 대한 세부적인 검사장치, 정렬장치, 이송장치, 적재장치에 대한 세부 설계 방안과 모델링 수행 결과를 분석하고 제시한다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.58-67
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• 1984

공간적 화염전파에 대한 실험적인 파악을 통하여 오토엔진에서의 연소과정과 진행을 위한 깊은 통찰을 할 수 있다. 그것을 통하면 매우 희박한 공기, 연료 혼합기의 경우 실린더에서 직접소염 과정을 확인할 수도 있고 hydrocarbon의 불완전 연소와 나타나는 qunching zone간의 관계를 조사할 수도 있다. 광전도 섬유기술(Lichtleit-fasertechnik)을 사용하여 새로 개발된 측정방법을 이용하여 단기통 오토엔진에서 화염면의 공간적인 전파과정과 매우 희박한 공기 연료 혼합기 에서의 quench zone의 출현을 조사하였다. 측정결과들은 공기연료 혼합기가 희박해 질수록 화 염전파 과정이 점점 느려지는 것을 보여준다. 아주 높은 공기 과잉율을 갖는 엔진 운전에서는 화염속도와 연소속도가 매우 급하게 감소한다. 그리하여 화염면은 팽창 단계에서 상대적으로 증가하는 피스톤속도 때문에 더이상 피스톤을 따를 수가 없으며 그로 인해 직접 피스톤상부에 소염대가 형성된다. 그에 의해 배기가스에서의 hydrocarbon 방출의 급격한 증가와 효율이 급격히 감소하는 엔진 운전과 관련이 지어진다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.3
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• pp.231-237
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• 2007

The torque ripple of the hydraulic pumps for the Electro-hydrostatic Actuators can disturb the cylinder position control under slewing speed operation condition. In principle, the periodic change of the reaction torque generated by a piston type pump is highly dependent on the waveform of its cylinder chamber pressure. In case of uni-directional pumps operating at constant speed, the transient overshoot and rising slope of the cylinder pressure can be adjusted by the precompression angle and notch shape of their valve plates. Therefore, the influence of the valve plate geometry on the torque ripple magnitude of a bent-axis type piston pump for EHA application was investigated in this study. The results showed that any improvement of the torque ripple of such a bi-directional pump can not be achieved by modifying the valve plate geometry, regardless of its operation speed.

• Tribology and Lubricants
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• v.21 no.6
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• pp.296-301
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• 2005

피스톤-실린더-링 틈새를 통해 일어나는 오일소모와 브로바이가스 증가는 최소화되어야 하며, 한편으로는 연료저감 및 성능증가 개선 측면에서 피스톤 링 팩의 마찰 손실도 줄일 필요가 있다. 이러한 두 가지 측면에서, 피스톤 링 팩의 최적 설계에 대한 연구가 수행되어야 한다. 따라서 오일소모 및 브로바이가스의 앙은 엔진개발과정 및 필드에서의 엔진운전 중에 엔진의 상태가 좋은지 나쁜지를 판단하는 중요한 요인이 된다. 본 연구의 목적은 연소실 내로의 오일 흐름 량과 피스톤 링 팩을 지나 아래로 내려가는 가스흐름을 계산하여 엔진오일 소모 및 브로바이가스를 예측하는 컴퓨터 프로그램을 개발하는 것이다. 향 후 본 프로그램을 이용하여 엔진의 상태를 미리 예측할 수 있을 것으로 본다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.07a
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• pp.66-71
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• 2002

파워시프트는 동력전달의 단속 없이 변속할 수 있는 변속 방식이다. 기어는 동기 물림식으로 되어 있으며, 유압 클러치를 통하여 주행 중에도 동력의 흐름을 제어할 수 있다. 주요 구성 요소는 동력 흐름을 제어할 수 있는 유압 클러치와 동력을 전달하는 기어 조합이며, 유압 클러치는 피스톤, 리턴 스프링, 디스크, 플레이트 등으로 구성되어 있다. 접속 시에는 유압 피스톤이 리턴 스프링을 압축하며 전진하여 플레이트와 디스크에 수직력을 가하고 이를 결합시켜 동력을 전달한다. 해제 시에는 리턴 스프링에 의하여 피스톤이 후퇴하고 동력이 차단된다. 이때 유압 제어 시스템은 최대 견인 부하에서도 변속을 원활하게 하기 위하여, 클러치 압력을 이용해 변속 중 작동 클러치의 토크를 정교하게 제어한다. (중략)

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.17 no.3
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• pp.11-18
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• 1995

본 논문에서는 주철 라이너를 삽입한 알루미늄 블럭 엔진 개발과정에서 주조 불량이 발생하였을때, 냉각계에 일어나는 제반 현상을 분석하고, 이를 해결해 나가는 과정을 기술하였다. 이를 위하여 주철 블럭과 알루미늄 블럭을 장착한 엔진의 피스톤 온도와 블럭의 열유속, 열정산을 측정하였다. 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 알루미늄 블럭 제작시 주철 라이너와 알루미늄 블럭 사이에 공기층이 크거나, 용탕 충진이 불완전한 주조 불량이 발생하면 열접촉 저항이 커져 엔진 열전달 경로에 큰 영향을 준다. 2. 알루미늄 블럭 제작시 주조 불량이 발생하면 피스톤에서 라이너로의 전열량이 줄어듦에 따라 냉각수로의 전열량은 감소하는데, 6,000rpm, 전부하에서 알루미늄 블럭의 출력 대비 냉각수로의 방열량의 비는 38.3%이고, 주철 블럭은 44.1%이다. 3. 알루미늄 블럭 제작시 주조 불량이 발생하면, 피스톤 온도가 15-20.deg.C 정도 상승하여 피스톤 손상을 유발시킬 수 있다. 4. 알루미늄 블럭의 주조가 완벽하게 되어 주철 라이너와 알루미늄 몸체 사이에서의 열접촉저항이 없어지면, 스토로크 방향에 따른 금속면 온도 분포가 균일하게 된다. 5. 실린더 라이너의 주조상태 개선없이 오일젯을 사용한 결과 피스톤의 온도를 만족할 만한 수준으로 감소시켰다. 6. 6000rpm, 전부하에서 오일젯 적용시 출력 대비 냉각수로의 방열량의 비가 38.3%에서 36.2%로 감소하고, 출력대비 오일로의 방열량의 비는 9.6%에서 11.2%로 증가한다. 7. 오일젯 작용시 오일 펌프의 용량 증대와 오일 쿨러의 장착이 필수적이다.

• Journal of Drive and Control
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• v.16 no.1
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• pp.14-21
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• 2019

Axial piston pump is a significant part in wheeled armored vehicle, for generating hydraulic power of vehicle power system. The Axial Piston Pump is a high-performer, core functional item that is developed and applied to most of the military models in the development of military weapon systems. However, in the case of military equipment, there are conditions of limited size and weight required depending on the operating conditions and the operating environment. Under these conditions, it is required that the performance and the environmental resistance are verified to exert the required output. A unique technology is needed for the development of such equipment both in the present and in the future. Therefore, in this study, mathematical modeling of an axial piston pump is presented as a basic data for securing proprietary technology. In addition, a simulation model is designed and compared with the models of six kinds of pistons through simulation. It was established that when the number of pistons of the axial piston pump, which is the development objective, is seven, the model is suitable for the wheeled armored vehicle.