In this study, we analyze the rattle noise of a power takeoff (PTO) driveline and develop a PTO driveline resonance model. We measured the rattle noise of the PTO driveline on the output shaft and, by analyzing the rattle noise in the time domain, we determine that the engine expansion stroke period matches the sound pressure of rattle noise. This finding helped us demonstrate that the rattle noise is caused by the collision between the PTO driving gear and the gear driven by the engine expansion stroke; the torsional vibration caused by this collision is affected by the angular velocity fluctuation of the PTO drive shaft. By measuring the angular velocity of the PTO drive shaft, we confirm that the angular velocity fluctuation of the engine flywheel tends to excessively amplify the PTO drive shaft angular velocity fluctuation. We conclude that the resonance, which occurs when the operating frequency of the engine is close to the natural frequency of the tractor power transmission system, causes the excessive angular velocity fluctuation of the PTO drive shaft. We performed a modal analysis of the PTO driveline resonance and, using the characteristic equation, we show that the resonance occurs when the engine rotation speed is close to 850 rpm, which matches the natural frequency of the PTO driveline.
^In this paper, diagnostic technique for detecting the engine faults, especially misfire, are introduced and compared with each other under the same conditions. With all of them the instantaneous angular velocitys, measured at the flywheel, were analyzed. The techniques include the frequency analysis, auto-correlation function, velocity index, acceleration index, maximum acceleration index, and integrated torque index. Since the main driving components for the angular velocity fluctuation are both the pressure and the inertia torque, the component of the inertia torque in it must be excluded to extract the information of the combustion from the angular velocity. To do this, it is required to consider only the first half of the combustion period in the angular velocity fluctuations, which has never been proposed in the existing methods. On the basis of this fact, the results show that the most effective diagnostic technique is maximum acceleration index.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권7호
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pp.722-728
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2015
2013년 1월 1일 이후 발효된 선박 에너지효율관리계획(SEEMP) 규정에 따라 선박에서는 점차 에너지관리에 대한 요구가 증가되고 있다. 이에 따라, 선박의 에너지 사용에 가장 많은 부분을 차지하는 주기관의 연료 사용량 및 출력과 관련된 요소들이 엄격하게 모니터링 되어 질 필요가 있다. 현재 주기관 출력을 모니터링 및 확인하기 위한 많은 장치들이 개발되어 적용되고 있으나 본 연구에서는 저렴하고 장치가 쉬운 각도센서인 엔코더(encoder)를 이용하여 주기관의 출력상태를 실시간으로 파악하기 위한 실험을 하였다. 실제 운항 중인 두 선박의 주기관에서 엔코더와 근접센서를 이용하여 한 사이클 동안의 각속도 변동을 계측하고 이 데이터 값을 토크 변동으로 계산하여 주기관의 토크변동 상태를 조사하였다. 또한, 실린더의 이상 연소 시 발생하는 각속도 변화를 측정하여 착화 실패에 따른 토크 변동을 조사하고 실험의 신뢰성을 확보하기 위해 해상시운전 데이터와 비교하였다. 본 연구를 통해 저렴한 장치를 이용하여 실시간 출력상태를 파악할 수 있었다.
엔진의 토크 변동과 추진축의 각속도 변화는 차량 동력 전달계의 주요 가진원이다. 본 논문에는 이들 가진원의 발생 기구에 대하여 논하였다. 이 시스템의 등가모델은 가진원과 유사하게 구성되었고, ARLA Simul v 6.7과 ARLA-Simstat v 2.3을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과는 동력 전달계의 비틀림 가진원의 특성을 보였다. 엔진과 추진축 시스템에 대한 실험 장치는 차량의 부품으로 구성되었다. 플라이휠의 토크 변동과 추진축의 각속도는 실험 장치로 부터 측정하였다. 실험결과는 시뮬레이션 결과와 비교하였고, 이론적 결과와 일치하였다.
We have developed a device for recording biological data by inserting three electrodes and a needle with an angular velocity sensor into the moth for the purpose of measuring the electromyogram of the flapping and the corresponding lift force. With this measurement, it is possible to evaluate the moth-physiological function of moths, and the amount of pesticides that insects are exposed to (currently LD50-based standards), especially the amount of chronic low-concentration exposure, can be reduced the dose. We measured and recorded 2-channel electromyography (EMG) and angular velocity corresponding to pitch angle (pitch-like angle) associated with wing flapping for 100 sweet potato hawkmoths (50 females and 50 males) with the animals suspended and constrained in air. Overall, the angular velocity and amplitude of EMG signals demonstrated high correlation, with a correlation coefficient of R = 0.792. In contrast, the results of analysis performed on the peak-to-peak (PP) EMG intervals, which correspond to the RR intervals of ECG signals, indicated a correlation between ΔF fluctuation and angular velocity of R = 0.379. Thus, the accuracy of the regression curve was relatively poor. Using a DC amplification circuit without capacitive coupling as the EMG amplification circuit, we confirmed that the baseline changes at the gear change point of wing flapping. The following formula gives the lift provided by the wing: angular velocity × thoracic weight - air resistance - (eddy resistance due to turbulence). In future studies, we plan to attach a micro radio transmitter to the moths to gather data on potential energy, kinetic energy, and displacement during free flight for analysis. Such physiological functional evaluations of moths may alleviate damage to insect health due to repeated exposure to multiple agrochemicals and may lead to significant changes in the toxicity standards, which are currently based on LD50 values.
Torque fluctuation of the engine and angular velocity variation of propeller shaft is the main excitation source for torsional vibration in the vehicle driveline. Experimental model for engine system is constructed with 4 cylinder 4 cycle diesel engine including Motor-Propeller Shaft-Axle-Wheel system. The angular velocity is measured by magnetic pickup and FV converter at the engine flywheel and propeller shaft. This paper presents the theoretical mechanism of these excitation sources and it is identified by the experimental methods.
Hard disk drived (HDD) in computer are used extensively as data storage capacity. The trend in the computer industry to produce smaller disk drives rotating at higher speeds requires an improved understanding of fluid motion in the space between disks. The distribution of pressure disturbance on disks has relation to flow structure. To investigate the flow structure, time-resolved hot-wire measurements of the circumferential velocity component were obtained for the flow between the center pair of four disks of common radius $R_2$ coretating at angular velocity ${\Omega}$ in a fixed cylindrical enclosure. Hot-wire supporter acts as an obstruction in this case. The effects of rotating speed and size of hot-wire supporter diameter between disks on the flow driven by disks were investigated. Velocity spectra at the fixed space were measured to obtain the structure of inner and outer region in flow field.
본 연구에서는 기계 기구의 각속도 변동을 줄이는데 사용되는 플라이휠을 운동에너지의 법칙을 이용하여 해석하고, 주어진 허용 각속도 변동률을 정확히 만족하 는 플라이휠의 크기를 결정하는 새로운 방법을 제시하였다. 또한 수치 해석을 통하 여 본 해석방법에 의해 설계된 플라이휠과 종래 방법에 의한 플라이휠의 성능을 비교 하였다.
Propeller cavitation extent, pressure fluctuation induced by cavitation, pressure distribution on propeller blade, total velocity distribution and nominal wake distribution for a MR Taker were computed in both conditions of model test and sea trial using a code STAR-CCM+. Then some of the results were compared with model test data at LCT and full-scale measurement (Ahn et al (2014); Kim et al (2014)] in order to confirm the availability of a numerical prediction method and to get the physical insight of local flow around a ship and propeller. The nominal wake distributions computed and measured by LDV velocimeter on the variation of on-coming velocity show the wake contraction characteristics proposed by Hoekstra (1974). The numerical prediction of propeller cavitation extent on a blade angular position and pressure fluctuation level on each location of pressure sensors are very similar with the experimental results.
본 연구는 평균대에서 필수요구조건(EGR)에 해당되는 동작인 옆공중돌기 동작의 성공과 실패를 운동역학적으로 비교 분석하였다. 연구대상은 국가대표 선수들로 하였으며, 연구의 목적은 기술의 실수 요인을 규명하여 지도자 및 선수들에게 과학적으로 유용한 정보를 제공하는데 있다. 성공시 옆공중돌기 동작의 신체중심은 평균대 중앙 중심으로 좌-우축으로 벗어나는 결과가 나타나고 동작의 특성상 회전하는 방향으로 신체중심이 이동한다는 것을 나타내고 있다. 도약구간인 event2와 3에서 성공시 상 하 변화가 크게 나타나 체공시간을 높이는 것으로 투사변인이 실패시 보다 높게 나타나는 결과를 뒷받침 해 주고 있다. 또한 공중 비약을 위해 다리를 차는 동작을 하는 오른쪽 고관절 각도와 속도, 각속도가 실패시 보다 성공시 동작에서 모두 크게 나타나 도약의 최적조건을 수행하고 있다. 어깨를 중심으로 상지분절의 속도와 견관절 각속도를 크게 함으로써 운동량을 증가시켰으며 그중 오른쪽 견관절 각속도가 크게 나타난 이유는 오른쪽 다리를 잡기 위한 결과이다. 옆 공중돌기 동작에서 실패시 보다 성공시 동작에서 x축을 중심으로 각운동량이 크게 나타나 공중 비행 동작은 x축을 중심으로 각운동량을 크게 하는 것이 중요한 요인으로 나타났으며 옆공중돌기 특성상 y축과 z축으로 각운동량도 적정한 비율로 동작이 이루어져야 성공적인 동작을 만들수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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