• 제목/요약/키워드: Gearbox

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압축센싱 기법을 적용한 선박 수중 방사 소음 신호의 저주파 토널 탐지 (Detection of low frequency tonal signal of underwater radiated noise via compressive sensing)

  • 김진홍;심병효;안재균;김성일;홍우영
    • 한국음향학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.39-45
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    • 2018
  • 압축센싱을 적용하면 전체 신호의 차원 대비 실제 사용하는 신호의 차원이 작은 희소신호의 경우, 적은 수의 관측치를 통하여 빠른 시간 내에 복원이 가능하다. 수중 표적의 기어박스 및 보조 장치 등으로부터 방사되는 신호의 토널 주파수 성분들은 처리하고자 하는 주파수 대역에서 상대적으로 주파수 성분이 적다. 따라서 토널 신호는 주파수 영역 전체 대비 희소신호로 모델링 될 수 있으므로 희소 신호 복원 알고리듬인 S-OMP(Simultaneous-Orthogonal Matching Pursuit)를 이용하여 복원할 수 있다. 본 논문에서는 압축센싱 기법을 이용하여 수중 표적의 방사 소음 신호의 토널 주파수를 검출하는 기법을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 확인한다. 모의실험에서 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 임계치 기법을 이용한 방법에 비해 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서도 정확한 토널 성분을 추정 할 수 있음을 확인하였다.

터보 제너레이터의 시동 알고리즘 및 시동기 개발 (Development of the Starting Algorithm and Starter for Turbo Generator)

  • 노민식;박승엽
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.17-24
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    • 2004
  • 터보 제너레이터의 시동기는 터보 샤프트 발전 시스템 시동기의 구성인 기어박스, DC 전동기, 저 전압 축전지를 대신하여 고속 발전기, 인버터 그리고 승압기로 구성된다. 터보 제너레이터는 시동 시 고속 회전이 요구되어 고속발전기는 수십 $\mu$Η의 낮은 누설 인덕턴스를 가지며, 인버터는 높은 전압의 DC link 전압이 필요하다. 본 연구에서는 시동기 구현을 위해 축전지 전압을 높은 전압으로 승압하는 대 용량 승압기를 개발하였다. 그리고 낮은 누설 인덕턴스를 갖는 전동기 권선에 높은 주파수의 전류 제어를 위해 정밀 고속 연산을 수행하는 인버터 드라이버의 설계와 안정된 점화를 위한 터보 제너레이터의 시동 알고리즘을 제안하였다. 또한 개발한 시동기로 터보 제너레이터의 시동을 수행하여 성능을 확인하였다.

2단 축류홴과 엇회전식 축류홴의 공력특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Aerodynamic Characteristics of a Two-Stage and a Counter-Rotating Axial Flow Fan)

  • 조진수;조이상
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권10호
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    • pp.1281-1292
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    • 2001
  • Experiments were done for the comparison of performance and flow characteristics between a two -stage axial flow fan and a counter-rotating axial flow fan. Each stage of the two -stage axial flow fan used fur the present study has an eight bladed rotor and thirteen slater blades. The front and the rear rotor of the counter - rotating axial flow fan have eight blades each and are driven by coaxial counter ro latins shafts through a gearbox located between the rear rotor and the electric motor. Both of the two axial fan configurations have identical rotor blades and the same operating condition fur the one -to-one comparison of the two. Performance curves of the two configurations were obtained and compared by varying the blade pitch angles and axial gaps between the blade rows. The fan characteristic curves were obtained following the Korean Standard Testing Methods for Turbo Fans and Blowers (KS B 6311). The fa n flow characteristics were measured using a five-hole probe by a non-nulling method. The velocity profiles between the hub and tip of the fans were measured and analyzed at the particular operating condition s of peak efficiency, minimum and maximum pressure coefficients. The peak efficiency of the counter-rotating axial fan was improved about 2% respectively, compared with the two stage axial fan. At the minimum pressure coefficient point of the two stage axial fan, the fan inlet flow patterns show that axial velocity highly decreased in the vicinity of the blade tip region. Also, the reverse flow took place at the blade tip.

진동신호를 이용한 LCD 반송로봇의 상태감시 파라미터 선정 (Parameter Selection for Condition Monitoring of LCD Conveyance Robot by Using Vibration Signals)

  • 장준혁;정원영;이규호;정진태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권12호
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    • pp.1593-1598
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 LCD 공정에서 사용되는 반송로봇의 상태감시 파라미터를 선정하고 이를 이용하여 상태감시 방법을 제안하는데 있다. LCD 반송로봇의 주행부 진동특성을 파악하기 위하여 주행부 감속기의 기어물림주파수(GMF)를 구하고, 주파수분석을 통해 이를 확인하였다. 취득데이터의 재연성을 확보하기 위하여 데이터 취득 운행 패턴을 선정하고 실험을 통해 재연성을 확인하였다. 무선데이터 취득 시스템을 구축하고 이를 이용하여 반송로봇의 상태를 감시하기 위한 기어물림 주파수를 중심으로 파라미터로 선정하였다. 취득된 데이터의 표준편차를 이용하는 상태감시 방법과 진폭의 배수를 이용하는 상태감시 방법을 제안하였다.

후륜 구동 자동차의 슬립 인 튜브 프로펠러 샤프트의 진동특성에 관한 연구 (A Study on the Vibration Characteristic of Slip-In Tube Propeller Shaft in FR Automobile)

  • 이혜진;황재혁;김승수;변정무;김응주;차달준;강상욱;변원용
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.309-313
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    • 2006
  • Many researchers have studied on the lightness of automobile. These researches are such as a body shell, sub frame, fuel tank, engine etc. The transmission Part is a magnitude one in the aspect of weight. A drive shaft (propeller shaft) transmits the engine power to rear differential gear assembly. It is used in the compact car that is a single drive shaft. But in the case of long body cars such as SUV (Sports Utility Vehicle), truck and large vehicle, two or three divided drive shaft are used to prevent the vibration damage from a drive shaft that has been taken high torsion and rotation. This multi-divided drive shaft structure is so heavy because it is assembled by yoke, center bearing and solid spline axis. When the rear axle move up and down, the spline shaft adjust the variation of a length between the transmission and rear axle gearbox. In this paper, it is studied in the experimental method that is a bending vibration characteristic of slip in tube shaped propeller shaft. This type propeller shaft is developed to combine the spline axis with drive shaft and can be light in weight of transmission part.

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Atomic norm minimization을 통한 수중 방사 소음 신호의 토널 주파수 탐지 (Detection of tonal frequency of underwater radiated noise via atomic norm minimization)

  • 김준한;김진홍;심병효;홍정표;김성일;홍우영
    • 한국음향학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.543-548
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    • 2019
  • 수중 표적의 기어박스 및 보조 장치 등으로부터 방사되는 토널 신호의 주파수 성분은 처리하고자 하는 주파수 대역에 비해 상대적으로 적어 희소신호로 모델링될 수 있다. 근래에 토널 신호의 주파수 희소성을 이용하여 빠른 시간 내에 적은 수의 관측치로 토널 주파수를 복원하는 압축센싱 기반의 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 방법들은 이산(discrete) 주파수 영역에서 주파수를 검출하기 때문에 이산화로 인한 basis mismatch error가 불가피하다. 본 논문에서는 atomic norm minimization을 이용하여 적은 수의 관측치로 연속(continuous) 주파수 영역에서 토널 주파수를 검출하는 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 기존의 기법들에 비해 제안하는 기법의 성능이 정확성과 평균제곱오차 측면에서 우수함을 확인하였다.

고속 비행의 Lift-offset 복합형 헬리콥터 기체의 능동 진동 제어 시뮬레이션 (Active Airframe Vibration Control Simulations of Lift-offset Compound Helicopters in High-Speed Flights)

  • 홍성부;권영민;김지수;이유빈;박병현;신현철;박재상
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.357-367
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    • 2021
  • This paper studies the simulations of active airframe vibration controls for the Sikorsky X2 helicopter with a lift-offset coaxial rotor. The 4P hub vibratory loads of the X2TD rotor are obtained from the previous work using a rotorcraft comprehensive analysis code, CAMRAD II. The finite element analysis software, MSC.NASTRAN, is used to model the structural dynamics of the X2TD airframe and to analyze the 4P vibration responses of the airframe. A simulation study using Active Vibration Control System(AVCS) with Fx-LMS algorithm to reduce the airframe vibrations is conducted. The present AVCS is modeled using MATLAB Simulink. When AVCS is applied to the X2TD airframe at 250 knots, the 4P longitudinal and vertical vibration responses at the specified airframe positions, such as the pilot seat, co-pilot seat, engine deck, and prop gearbox, are reduced by 30.65 ~ 94.12 %.

회전익기용 엔진 감속 기어열의 웹 형상 최적화 (Optimization of Gear Webs for Rotorcraft Engine Reduction Gear Train)

  • 김재승;김수철;손종현;문상곤;이근호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.953-960
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    • 2020
  • 본 논문은 회전익기용 엔진 감속기 주 기어열의 기어 웹 형상 최적화에 대해 기술하였다. 최적화 목표는 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값의 최소화로 설정하였으며, 기어의 웹 두께, 웹과 축의 연결 위치, 웹과 림의 연결 위치를 설계변수로 선정하였다. 최적화 과정에서 기어의 웹, 축, 림은 3D 캐드 모델로부터 유한요소 모델로 변환되었으며, 기어 해석 프로그램 MASTA에 입력되었다. 최적화 알고리즘은 NSGA-II를 사용하였다. 최적화 결과 주 기어열의 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값은 모두 감소하였으며, 최대 응력도 안전한 수준으로 나타나서 전반적으로 기어 성능이 개선되었음을 확인하였다.

기어 제원 및 기어 가공정밀도가 기어 전달오차에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Effect of Macro-geometry and Gear Quality on Gear Transmission Error)

  • 이주연;문상곤;문석표;김수철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.36-42
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    • 2021
  • This study was conducted to analyze the effect of the gear specification and gear quality corresponding to the macro geometry on the gear transmission error. The two pairs of gears with large and small transmission errors were selected for calculation, and two pairs of gears were manufactured with different gear quality. The test gears were manufactured by two different gear specifications with ISO 5 and 8 gear quality, respectively. The transmission error measurement system consists of an input motor, reducer, encoders, gearbox, torque meter, and powder brake. To confirm the repeatability of the test results, repeatability was confirmed by performing three repetitions under all conditions, and the average value was used to compare the transmission error results. The transmission errors of the gears were analyzed and compared with the test results. When the gear quality was high, the transmission error was generally low depending on the load, and the load at which the decreasing transmission error phenomenon was completed was also lower. Even when the design transmission error according to the gear specification was different, the difference of the minimum transmission error was not large. The transmission error at the load larger than the minimum transmission error load increased to a slope similar to the slope of the analysis result.

다단 치차장치 설계 시스템 개발에 관한 연구(제 2보: 일반화된 신설계 알고리즘의 개발) (Development of a Design System for Multi-Stage Gear Drives (2nd Report: Development of a Generalized New Design Algorithm))

  • 정태형;배인호;박경진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권10호
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    • pp.192-199
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    • 2000
  • The design of multi-stage gear drives is a time-consuming process because it includes more complicated problems, which are not considered in the design of single-stage gear drives. The designer has no determine the number of reduction stages and the gear ratios of each reduction stage. In addition, the design problems include not only dimensional design but also configuration design of gear drive elements. There is no definite rule or principle for these types of design problems. Thus the design practices largely depend on the sense and the experiences of the designer, and consequently result in undesirable design solution. A new and generalized design algorithm has been proposed to support the designer at the preliminary phase of the design of multi-stage gear drives. The proposed design algorithm automates the design process by integrating the dimensional design and the configuration design process. The algorithm consists of four steps. In the first step, the user determines the number of reduction stages. In the second step, gear ratios of every stage are chosen using the random search method. The values of the basic design parameters of a gear are chose in the third step by using the generate and test method. Then the values of the dimensions, such as pitch diameter, outer diameter and face width, are calculated for the configuration design in the next step. The strength and durability of each gear is guaranteed by the bending strength and the pitting resistance rating practices by using AGMA rating formulas. In the final step, the configuration design is carried out using simulated annealing algorithm. The positions of gears and shafts are determined to minimize the geometrical volume (size) of a gearbox while avoiding interferences between them. These steps are carried out iteratively until a desirable solution is acquired. The proposed design algorithm is applied to the preliminary design of four-stage gear drives in order to validate the availability. The design solution has considerably good results in both aspects of the dimensional and the configuration design.

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