This paper describes the design of a smart three-axis force sensor for measuring forces Fx, Fy and Fz. The smart three-axis force sensor is composed of a three-axis force sensor, a force-measuring device, housing and a cover, where the three-axis force sensor and the force-measuring device are inside the housing and the cover. The measuring device measures forces Fx, Fy and Fz from the three-axis force sensor, and calculates the resultant force using the measured forces, and then sends the resultant force and forces to a PC or other controller using RS-485 communication. The repeatability error and the non-linearity error of the smart three-axis force sensor are less than 0.03%, and the interference error of the sensor is less than 0.87%. It is thought that the sensor can be used for measuring forces in a robot, automatic systems and so on.
Park Yon-Kyu;Kim Min-Seok;Kim Jong-Ho;Kang Dae-Im;Song Hou-Keun
Journal of Mechanical Science and Technology
/
제20권7호
/
pp.961-971
/
2006
A deadweight force standard machine is a mechanical structure that generates force by subjecting deadweights to the local gravitational field. The Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) developed and installed a 100 kN deadweight force standard machine for national force standards. It can generate forces from 2 kN to 110 kN in increments of 1 kN. The uncertainty of the force machine was estimated and declared as $2\times10^{-5}$. This 100 kN deadweight force machine was compared with the 500 kN deadweight force standard machine at KRISS and the 20 kN and 50 kN deadweight force standard machines at the National Metrology Institute of Japan (NMIJ). The measurement results showed good agreement between the deadweight force machines, and the accuracy level of the 100 kN deadweight force machine was verified.
Golf ball spin rate after impact with club is created by the contact force, which is greatly influenced by ball and club mass, material, impact speed, and club loft angle. Previous studies showed that the contact force is determined as the resultant force of the reaction forces normal and tangential to the club face at the contact point. The normal force causes the compression and restitution of the ball, and the tangential force creates the spin. Especially, the tangential force takes either positive or negative values as the ball rolls and slides along the club face during impact. Although the positive and negative tangential forces are known to create and reduce the back spin rate, respectively, the mechanism of ball spin creation has not yet been discussed in detail. It is shown in this work that the linear impulse of the tangential force is directly related to generation of back spin rate of golf ball. The linear impulse can be calculated from the tangential force, which depends upon many factors such as ball and club mass, material, impact speed, and club loft angle. In this research, the influence of the contact force between golf club and ball is investigated to analyze the mechanism of impact. For this purpose, the contact force and the contact time at impact between golf club head and ball are computed using FEM.
We describe the design and fabrication of a two-axis force/torque sensor with parallel-plate beams (PPBs) and single beams for measuring force and torque in hip-joint rehabilitation exercise using a lower rehabilitation robot. The two-axis force/torque sensor is composed of an Fz force sensor and a Tz torque sensor, which detect z direction force and z direction torque, respectively. The two-axis force/torque sensor was designed using the FEM (Finite Element Method) and manufactured using strain gages. The characteristics experiment of the two-axis force/torque sensor was carried out. The test results show that the interference error of the two-axis force/torque sensor was less than 0.64% and the repeatability error and the non-linearity of the two-axis force/torque sensor were less than 0.03%. It is thought that the developed two-axis force/torque sensor could be used for a lower rehabilitation robot.
During sailing by wind-driven thrust on the sail, a catamaran sailing yacht generates leeway and heeling. For predicting sail force, a model test was carried out according to running attitude. Through the model test, drag and side force of the real ship was predicted. A purpose of this study is to find sail force to C.E from changed attitude during running direction. By balance of hull and sail, a heeling force of designed sail is predicted. Also through heeling force and driving force, total sail force and direction from C.E are considered with changed mast including leeway and heeling.
This paper describes the design of the force measuring system for an industrial robot's deburring work. The force measuring system is composed of a three-axis force sensor, a measuring device, a housing and a cover. The three-axis force sensor can detect x-direction force, y-direction force and z-direction force at the same time. The measuring device is designed using DSP(Digital Signal Processor), and have a RS-232 and a RS-485 communication port for sending force data to PC or other controller. As a result of test, the repeatability error and the non-lineality error of the three-axis force sensor are less than 0.03%, and the interference error of the sensor is less than 0.95%. It is thought that the force measuring system can be used for an industrial robot's deburring work.
In this study, wave force tests were carried out for the four types of offshore support structures with scale factor 1:25 and wave forces to the support structure shapes were investigated. As the results of this study, it was found that, as the wave period increased at the normal wave condition, wave force decreased for the most cases. Extreme wave force was affected by the impact wave force. Impact wave force of this study significantly effect on Monopile and slightly on GBS and Hybrid type. Accordingly, Hybrid type indicated even lower wave force at the extreme and irregular wave conditions than the Monopile although Hybrid type indicated higher wave force at the normal wave condition of the regular wave because of the larger wave area of wave body. In respects of the structural design, since critical loading is extreme wave force, it should be contributed to improve structural safety of offshore support structure. However, since the impact wave force has nonlinearity and complication dependent on the support structure shape, wave height, wave period, and etc., more research is needed to access the impact wave force for other support structure shapes and wave conditions.
This paper proposes an approximated contact force model to identify the nonlinear behavior of a fuel rod with gap supports; also, the numerical prediction of interfacial forces in the mechanical contact of fuel rods with gap supports is studied. The Newmark integration method requires the current status of the contact force, but the contact force is not given a priori. Taylor's expansion can be used to predict the unknown contact force; therefore, it should be guaranteed that the first derivative of the contact force is continuous. This work proposes a continuous and differentiable contact force model with the ability to estimate the current state of the contact force. An approximated convex and differentiable potential function for the contact force is described, and a variational formulation is also provided. A numerical example that considers the particularly stiff supports has been studied, and a fuel rod with hardening supports was also examined for a realistic simulation. An approximated proper solution can be obtained using the results, and abrupt changes from the contacting state to non-contacting state, or vice versa, can be relieved. It can also be seen that not only the external force but also the developed contact force affects the response.
Rifling force has a torsion impulse effect on the gun tube and thus generates undesirable vibration of the gun tube about its bore axis, putting additional stress on the projectile. High rifling force at the muzzle of the gun tube may adversely influence the trajectory of the projectile. And, the service life of rifled gun barrels is known to depend on the rifling force. Rifling force along the path of the projectile in the longitudinal direction of the gun tube can be described with projectile mass, projectile velocity, gas pressure curve and rifling angle. Under the same conditions, the character of the rifling of the gun barrel decisively influences the rifling force curve. To reduce the above mentioned harmful effect, locally distinct maximum of rifling force has to be avoided and maximum rifling force needs to be minimized. The best way to minimize the maximum rifling force is to design a rifling angle function so that the rifling force curve has a near trapezoidal shape. In this paper a new approach to make the optimal rifling force curve is described. The rifling angle determining the rifling force is developed by combined Fourier series and polynomial function to satisfy both the convergence and boundary condition matching problems.
For the concept design of the device, a tool was made to test the simulated fuel rods and cutting force and the cutting force was measured. When 2-CUT and 3-CUT modules were used, the maximum force in 2-CUT at 12.5 mm/s speed change was $197.5kg_f$ and the maximum force at 3-CUT was $363.2kg_f$. The change of force in 2-CUT rapidly increases from about 1 second, and you can see that there are increase and decrease of the force change from about 5 seconds to 18 seconds, and it was rapidly decreased and the cut was made. The force change in 3-CUT has higher force at about 5 seconds later than 2-CUT at the speed of 12.5 mm/s, and you can see that it has the same tendency afterwards. If you search for the force at adequate speed from this cutting force test, 2-CUT module requires less slitting force than 3-CUT module, and the cutting time for 250 mm at 12.5 mm/s was 21 seconds, which can cut 4 m fuel rod in 5 minutes. But, there are cases of not completely slitting with 2-CUT module, so it is necessary to supplement this in the future through experiments.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.