• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.2
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• pp.121-127
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• 2017

From the perspective of commercializing rotating machines equipped with magnetic bearings, maintaining the error between the mechanical center and the magnetic center within an acceptable level is crucial. The existing method of measuring the center error is to adjust the position references that minimize the current imbalance present in levitation control outputs. However, this method can be applied only after all the components of the system are operational. In this paper, we present a new method of estimating the center error by using only the position sensors and a current source. A force model that relates the position of the rotor with the coil currents is set up. Using this model, the center error is estimated by minimizing the difference between the force angles and the contact angles measured in a pull test. The feasibility of the method is numerically and experimentally validated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.88-88
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• 2011

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8 Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐 내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시 되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘 할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10torr)~10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 있으며, 펌프 시스템의 기본 설계 및 자기베어링 시스템의 설계 결과 및 수치해석 결과를 나타내었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.32 no.3
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• pp.208-213
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• 2013

To get vibration responses, a camshaft is modelled as an unbalanced multiple rotor bearing system. Because of complex geometry and complicated load conditions, the finite element method is used. After the finite element equation of the system is constructed, Newmark's method is used to get the vibration responses. Whirl vibration responses of a V-8 engine camshaft are estimated and compared with measured responses. After the fluctuating stresses are obtained, fatigue analysis is performed based upon the modified Goodman's equation. Stress concentration effects are considered. In the whirl vibration of camshafts, the bending effect is dominant, and the bending deformation is dependent upon the span length between the adjacent bearing journals. For high speeds, the fluctuations of excitation forces are large, and it is known that nonlinear time varying bearing coefficients should be used for analysis.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.261-269
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• 1989

볼 베어링의 성능에 중요한 영향을 미치는 볼 베어링 특유의 기하학적 형상, 탄성론에 근거한 볼과 궤도륜 사이의 접촉역학 및 구름접촉을 위한 탄성 유체윤활이론을 소개한 후, 축방향 하 중하에서 고속으로 회전하고 있는 볼 베어링의 해석방법을 기술하였다. 소개된 해석 방법이 완박한 것은 아니며, 보다 엄밀한 해석을 위하여 마찰열에 의한 온도상승의 영향을 고려하여야 할 것이다. 또한 해석 결과를 얻기 위하여 효율적인 수치 계산법을 적용한 볼 베어링 해석을 위한 결과를 얻기 위하여 효율적인 수치 계산법을 적용한 볼 베어링 해석을 위한 전용 소프트 웨어를 개발하여야 한다. 외국에서는 이와 같은 컴퓨터 프로그램이 사용되고 있으나, 우리도 독자적으로 전용 소프트웨어를 개발함으로써, 외국의 소프트웨어를 도입하였을 때의 한계를 피 하고, 다양한 응용예마다 가장 효율적인 해석을 할 수 있는 유연성을 가질 필요가 있다고 생각 한다. 구조물 최적설계를 위하여 유한요소 해석 프로그램을 이용하듯이, 이와 같은 전용 해석 소프트웨어를 사용하여 볼 베어링의 최적설계를 할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1987.06a
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• pp.57-60
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• 1987

근래에 들어 축의 고속회전이 요구되고 윤활제로 물이나 액체금속과 같은 동점성계수가 낮은 윤활제가 사용됨에 따라 베어링내의 유동은 층류상태를 벗어난 난류상태에 이르고 있다. 이와같이 고속에서 사용되는 저어널베어링에서의 윤활제의 유동은 더욱 복잡하게 되어 이들에 대한 정확한 특성을 예측하기 위한 연구가 필요하게 되었다. 최근에는 열유체윤활에 대한 연구가 행하여지고 있으나 저어널베어링의 온도특성에 대한 실험적 연구는 부족한 상태이다. 그리고 저어널의 하중을 지지하는 유막내의 압력에 대한 실험을 보면 거의 베어링면에서 국부적으로 측정하므로 유막에서 발생하는 압력의 분포를 정확히 알기는 어렵다. 본 연구에서는 저어널의 중앙단면에 압력계를 부착하여 연속적인 압력분포를 측정하고 베어링내면의 온도분포를 측정하며 편심율과 위상각, 배유량을 측정하여 저어널베어링의 성능특성을 예측하기 위한 실험자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.5
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• pp.454-459
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• 1990

마그네틱 베어링으로써 일반베어링의 사용할 때에 있었던 수많은 문제점들이 모두 해결되는 것 처럼 보인다. 여러 가지 특징 및 장점을 갖고 있으므로 가까운 장래에 회전기계 분야에 중요 하게 사용될 것으로 판단된다. 그러나 받아들여질 수 없는 몇 가지 요인들과 산업체에서 완전히 수용하기 이전에 좀 더 기술되어야 할 사항들은 다음과 같다. (가) 신뢰성 : 좀 더 연구할 필 요가 있다. (나) 안정성 : 동적 안정성의 측면에서 연구되어야 한다. (다) 축방향 베어링 : 앞 에서 설명한 바와 같이 원주속도의 한계치가 21,000m/min이고 따라서 그보다 직경이 작은 반경 방향 베어링의 한계 원주속도는 12,000m/min가 된다. (라) 전기적 장애 : 고정자와 절연된 회 전자 사이에는 방전이 일어나게 되고 이에 따라 포텐셜의 장애가 나타나게 된다. (마) 가격 : 크기가 작을 경우에는 일반 베어링에 비해 약 1.5배가량 비싸며 크기가 클 경우에는 약 80%가 된다. 그리고 운전비용은 일반 베어링에 비해 저렴하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2000.05a
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• pp.663-667
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• 2000

The spindle unit is core parts in high precision machine tools. Diverse static and dynamic charateristics of spindle unit are needed for special purpose of machine tools. Specially, high damping ability may be very useful to high precision and high speed spindle unit. But commercial bearing system has very low damping value and high stiffness. In this paper, the combined bearing system with ball-hydrostatic bearing is suggested for high damping spindle unit. The suggested bearing system has 30% damping ability more than general ball bearing's. The average rotational accuracy of spindle with combined bearing in working speed is 24% better than with ball bearing. The unbalance rotating experiment in spindle show that rotating error with combined bearing is only half value of with ball bearing.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.282-282
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• 2003

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.11
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• pp.1323-1330
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• 2013

A wheel loader is a type of construction machinery that is capable of performing a variety of tasks, and demands on its functional diversity and structural reliability are growing. A wheel bearing is one of the core components that determine the life of the loader; taper roller bearings are commonly used for this purpose. The lifetime of a bearing is typically calculated based only on its load and revolution speed. The initial preload of a taper roller bearing is a critical factor that directly affects its endurance life. In this study, the relations between the endurance life and preload characteristics including the amount of preload according to the weight, rotational speed, and thermal modification applied to tapered roller bearings are presented. When the temperature is $100^{\circ}C$, an excessive preload condition is expected compared with that at room temperature, and the durable life decreases by 20.3 %.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.3
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• pp.372-377
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• 2011

This paper propose the robust stability algorithm for controlling a hybrid magnetic bearing system. The control object in the magnetic bearing system enables the rotor to rotate without any physical contact by using magnetic force. Generally, the system dynamics of the magnetic bearing system has severe nonlinearity and uncertainty so that it is not easy to obtain the control objective. For solving these problems, we propose the fuzzy modelling and robust control algorithm for hybrind magnetic bearing system. The sufficient conditions for robust controller are obtained in terms of solutions to linear matrix inequalities (LMIs). Simulation results for HMB are demonstrated to visualize the feasibility of the proposed method.