• 제목/요약/키워드: Center roller displacement

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원통형 중공롤러의 변형거동 안전성에 관한 연구 (A Study on the Displacement Behavior Safety of Cylindrical Hollow Rollers)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.41-45
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원통형 중공롤러의 변위거동 안전성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 세 개의 튜브들 사이에 Y형상을 갖는 컬럼 구조물을 설치한 중공롤러를 개발하여 유한요소법으로 변형거동 안전성을 해석하였다. 동일한 크기와 중량을 갖는 두 개의 중공롤러 모델에 대한 해석결과에 의하면, 기존의 중공롤러는 세 개의 튜브 사이에 새로이 설계된 Y형상을 갖는 컬럼을 설치한 중공롤러에 비해 4~6.6% 낮은 변형거동 안전성을 보여주고 있다. 따라서 본 연구에서는 중공롤러의 강도 안전성을 높이고, 전체적인 중량을 낮춰 소비되는 전기에너지를 줄이기 위해서는 Y형상 컬럼을 설치한 새로운 중공롤러를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

Mechanics-Based Determination of the Center Roller Displacement in Three-Roll Bending for Smoothly Curved Rectangular Plates

  • Shin, Jong-Gye;Lee, Jang-Hyun;Kim, You-Il;Hyunjune Yim
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권12호
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    • pp.1655-1663
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    • 2001
  • The objective of this paper is to develop a logical procedure to determine the center roller displacement, in the three-roll bending process, which is required in the fabrication of curved rectangular plates with a desired curvature. To this end, the mechanics of the process was analyzed by both analytical and finite element approaches. Comparisons of the results reveal that a simple analytical procedure, based on the beam theory, yields a reasonably accurate relationship between the center roller displacement and residual curvature. With further development and refinement, the proposed in this work has great premise for practical application, particularly automation of the process.

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와이어 소 머신용 중공롤러의 변위량과 응력해석에 관한 연구 (A Study on the Displacement and Stress Analysis of Hollow Rollers for a Wire Saw Machine)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.10-15
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원통형 중공롤러를 갖는 와이어 소 머신에 대한 변위와 응력강도 안전성 해석결과를 제시하고 있다. 유한요소법을 사용하여 세 개의 튜브 사이에 Y형상의 편위형 컬럼과 수직형 컬럼을 설치한 중공롤러에서 변형거동과 응력강도 안전성을 높인 중공롤러를 개발하고자 한다. 동일한 직경과 길이를 갖지만, 중량을 달리하는 중공롤러 모델에서 Y 형상의 편위형 및 수직형 중공롤러에 작용하는 변위거동 안전성은 중공롤러의 전체길이에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타는데, 이것은 중공롤러의 굽힘 모멘트와 밀접한 관련이 있다. 그러나, 중공롤러의 응력강도는 중량 차이가 크지 않을 경우 절단면의 형상에 의해 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 중공롤러의 강도안전성을 높이고, 총중량을 낮추기 위해서는 Y형상을 갖는 중공롤러를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

중공롤러의 절단면 형상변화에 따른 변형거동 특성해석 (Characteristic Analysis of Displacement Behavior of Hollow Rollers with Cross Sectional Area Profiles)

  • 정준기;김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.55-61
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    • 2015
  • 본 연구에서는 여러 가지의 절단면 형상과 하중지지 용량을 높이기 위해 원판을 설치한 중공롤러의 변위거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, 중공롤러의 절단면 형상은 외측튜브, 중간튜브, 내측튜브와 이들 튜브들 사이를 연결하기 위해 X형 또는 Y형 컬럼을 설치한 경우는 중공롤러의 중간부에서 발생하는 최대 변위량을 줄여주는 효과가 있다. 여기에 중공롤러의 중간부 두께를 30~40mm 갖는 원판을 설치할 경우는 중공롤러의 최대 변위량을 줄이는데 효과가 크다는 해석결과를 제시하였다. 본 연구에서는 원통롤러의 전체 중량에 연계된 최대 변위량 비율을 고찰한 최적설계 데이터를 제하였다. FEM 해석결과에 의하면, 중공롤러에서 발생하는 최대 변위량과 전체 중량의 비율을 줄인 설계모델로는 4, 5와 6번을 추천할 수 있다.

Roll bending machine에 의한 선체외판의 곡면가공 해석 (Analysis of Ship Hull Plate Bending By Roll Bending Machine)

  • 김유일;신종계;이장현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.142-149
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    • 1996
  • 선체 외관을 이루는 판부재 중에서 일차곡만을 가진 부품은 피라미드 형의 롤러 굽힘장치를 이용하여 제작한다. 일차곡 부재를 생산하기 위한 공정에서 가장 중요한 작업 변수는 중앙 롤러의 수직변위값이다. 본 연구에서는 이러한 굽힘 현상을 보의 탄소성 굽힘현상으로 모델링하여 해석해를 구하였으며, 엄밀한 역학적 이해를 위하여 유한요소해석법을 이용하여 굽힘현상을 해석하였다. 해석을 통하여 일정한 굽힘 곡률을 얻기 위한 중앙 롤러의 수직변위 값을 계산하였으며, 유한요소해석법은 보 요소와 평면변형율 요소를 이용하여 모델링하고 각각의 경우에 대한 해석을 수행하였으며 이 결과를 해석해와 비교하였다. 계산을 통하여 판에 가해야 할 굽힘곡률과 중앙롤러의 수직변위 사이의 관계를 도출하였으며 일차곡가공의 중요한 작업변수인 중앙롤러의 수직변위와 잔류곡률상의 관계를 수치 데이터로써 정식화 하였다.

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상대속도에 의한 형상설계법과 개선된 변위선도에 의한 연사기용 Traverse Cam의 안정성에 관한 연구 (A Study on Stability for Traverse Cam of Twising Machine using Shape Design Method of Relative Velocity and Modified Displacement Curves)

  • 김종수;윤호업
    • 연구논문집
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    • 통권31호
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    • pp.101-112
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    • 2001
  • A Twisting machine is to twist yarns for improving yarn stiffness. After twisting yarns, the twisting machine is winding yarn at a bobbin. Traverse cam is main part of winding yarn part. In other to improve twisting machine performance and stability, improve traverse cam part. Original displacement curves of traverse cam has two problems. One is that displacement curve has a vertex point the other is that velocity curve is discontinue point. So that, in this paper proposes a modified displacement curves of traverse cam and new shape design method of the traverse cam using the relative velocity method[1]. The relative velocity method calculates the relative velocity of the follower versus the cam at a center of roller, and then determines a contact point by using the geometric relationship and the kinematical constraints. Finally, we present to compare two designed cam. One is designed using original displacement curves the other is using modified displacement curve.

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롤러 신발과 조깅 슈즈 신발 착용 후 보행 시 지면반력의 형태 비교 분석 (The Effects of Wearing Roller Shoes on Ground Reaction Force Characteristics During Walking)

  • 채원식
    • 한국운동역학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.101-108
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    • 2006
  • The purpose of this study was to compare GRF characteristics during walking wearing jogging and roller shoes. Twelve male middle school students (age: $15.0{\pm}0.0\;yrs$, height: $173.6{\pm}5.0\;cm$, weight: $587.6{\pm}89.3\;N$) who have no known musculoskeletal disorders were recruited as the subjects. Kinematic data from six S-VHS camcorders(Panasonic AG456, 60 fields/s) and GRF data from two force platform; (AMII OR6-5) were collected while subjects walked wearing roller and jogging shoes in random order at a speed of 1.1 m/s. An event sync unit with a bright LED light was used to synchronize the video and GRF recordings. GRF data were filtered using a 20 Hz low pass Butterworth. digital filter and further normalized to the subject's body weight. For each trial being analyzed, five critical instants and four phases were identified from the recording. Temporal parameters, GRFs, displacement of center of pressure (DCP), and loading and decay rates were determined for each trial. For each dependent variable, paired t-test was performed to test if significant difference existed between shoe conditions (p <.05). Vertical GRFs at heel contact increased and braking forces at the end of initial double limb stance reduced significantly when going from jogging shoe to roller shoe condition. Robbins and Waked (1997) reported that balance and vertical GRF are closely related It seems that the ankle and knee joints are locked in an awkward fashion at the heel contact to compensate for the imbalance. The DCP in the antero-posterior direction for the roller shoe condition was significantly less than the corresponding value for the jogging shoe condition. Because the subjects tried to keep their upper body weight in front of the hip to prevent falling backward, the DCP for the roller shoe condition was restricted The results indicate that walking with roller shoes had little effect on temporal parameters, and loading and decay rates. It seems that there are differences in GRF characteristics between roller shoe and jogging shoe conditions. The differences in GRF pattern may be caused primarily by the altered position of ankle, knee, and center of mass throughout the walking cycle. Future studies should examine muscle activation patterns and joint kinematics during walking with roller shoes.

병진운동용 원통캠기구의 운동해석을 위한 수치해석법 연구 (A Study on Numerical Method for Motion Analysis of Cylindrical Cam with Translate Follower)

  • 김상진;신중호;김대원;박세환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.719-722
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    • 2002
  • Cylindrical cam mechanisms are used commonly in many automatic machinery. But the cylindrical cam is very difficult to design and manufacture the shape. The motion analysis of the cylindrical cam can check the accuracy between designed data and manufactured data of the cam shape and can reproduce without the cam design data. The motion analysis of the cylindrical cam consists of displacement analysis, velocity analysis and acceleration analysis. This paper performs the motion analysis of a cylindrical cam with translating follower by using a relative velocity method and a central difference method. The displacement is calculated by using the central difference method and the velocity is calculated by the relative velocity method. The relative velocity method is defined by the relative motion between follower and cam at a center of a follower roller. The central difference method is derived in the 3 dimensional space.

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고속 래피어 직기용 바듸침 캠의 최적설계 (Optimum Design of Beating Cam for High Speed Rapier Loom)

  • 김종수;김대원
    • 연구논문집
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    • 통권28호
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    • pp.89-100
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    • 1998
  • This paper deals with the design and analysis of a beating cam. The beating device of a high speed rapier loom, weaving fabric by completion of warp-weft patterns, is driven by double cam type on the same axis. As the double cam, coupled with two cams, performs the mutual conjugate motion, the double cam must be very preciously designed for smooth. For the shape design of a double cam, an instant velocity center method is proposed. This method can determine the cam profile from the contact conditions of the cam and roller follower and the velocity relationships at the instant velocity center. And the practical applicability was verified by developing “DISKCAM of a CAD program. As the results in this paper, the shapes of two cams, which are in the conjugate motion, are designed by instant velocity center method. We applied 8-order polynominals for the beating as displace¬ment curves for shape determination of double cams. The data of displacement, velocity, and acceleration of beating cam can be used adjust in accurate operation and to develope an advanced beating device.

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선체 곡판의 롤 굽힘 공정 변수 결정을 위한 가공 형상의 최적 근사 알고리즘 (An Algorithm on Determination of Process Parameters for Roller Bending of Curved Shell Plates)

  • 유철호;이장현;윤종성
    • 대한조선학회논문집
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    • 제44권5호
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    • pp.517-525
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    • 2007
  • This paper presents how to approximate an optimal shape of roll bending process in the fabrication of a curved shell plate. The roll bending process usually makes the cylindrical or conic shape from an initial flat plate. It means that the final shape is developable or its surface representation has zero Gaussian curvature. The fabrication shape is important in order to find process parameters of roil bending. An optimal concept is used to determine the developable fabrication shape which is in the closest proximity to the design surface or the given shell plate and is subject to developability. The results and the efficiency of this algorithm are evaluated by applying to some shell plates. Furthermore, the fabrication shape will be fundamental information for other process parameters of roll bending such as the vertical displacement of the center roller and the rolling directions.