고고도 장기체공 축소형 전기 동력 무인기(EAV-2H+)용 프로펠러의 성능을 평가하기 위해 풍동시험과 전산해석을 수행하였다. 3종의 프로펠러에 대해 성능 곡선을 측정하고, 운용 조건을 평가하여 EAV-2H+에 적용 가능 여부를 판단하였다. 낮은 rpm 영역에서 성능 계수의 저하 경향을 확인하였다. 프로펠러 성능에 미치는 강체 천이 테이프 부착 효과를 측정하고 분석하였다. 상용 전산유체역학 코드를 사용한 성능 해석을 수행하여 시험과 해석의 추력계수-동력계수 선도가 잘 일치함을 확인하였다. 전진비에 따른 성능 계수를 비교하고 결과 차이에 기여하는 시험장치의 영향을 평가하였다. 시험에서 관찰된 낮은 rpm 영역의 성능 감소 경향을 transition SST 모델이 유사하게 모사함을 확인하였다. 낮은 레이놀즈수에 의한 깃 요소의 공력 성능 저하가 프로펠러 성능 감소의 주원인으로 분석되었다. 고고도 조건 해석으로부터 프로펠러 성능 저하를 확인하였다.
This study was performed for the application of a high-speed centrifugal cyclone to shale gas mining process. This device uses the centrifugal force to control particles similar to typical cyclones, and the disk located inside the cyclone is forced to rotate using a motor. The pressure difference occurred during the rotating of disk. Hence, inflow rate was generated without a blower fan. In addition, flow rate increased with elevating rpm of motor. The installing the disk in multiple stages on the inner rotor increased the instantaneous disk outlet flow. Hence, the control efficiency of oil particle increased from 1.05% to 31.2%. By modifying the structure of the disk so that the air flow to the opposite direction of the cyclone, the control efficiency of oil particles increased to 81.5%. By increasing the capacity of the motor and the size of the disk, the flow rate was increased to 2.5 ㎥/min because the rpm of motor and pressure difference increased. As rpm of motor increased, the cut-off diameter (dpc) became smaller. Unlike the Lapple's equation, dpc was inversely proportional to the effective number of rotations (Ne). The control efficiency was maintained even if the concentration of oil particles increased, for this reason, the higher the oil concentration, the more particles were accumulated and controlled.
주축은 공작기계의 핵심요소로서 주축의 정 동적 특성은 공작물의 가공정밀도에 직접적으로 영향을 미친다. 주축의 특성은 축 크기, 베어링 간격, 내장모터의 위치 등에 의해 결정된다. 그러므로 축 크기, 베어링 간격, 모터위치의 선정은 주축 특성을 개선하는데 중요한 요소라 할 수 있다. 본 논문은 40,000rpm 고속주축의 정 동적 해석과 최적 설계에 관한 연구로, 유한요소해석과 최적화를 위한 통계분석을 하였다. 이를 위하여 반응표면법을 사용하여 목적함수와 설계변수를 최적화하였다. 최적화 대상은 주축의 고유진동수의 최대화와 변위의 최소화이다. 설계변수는 축길이, 축직경, 베어링 간격, 모터위치로 선정했다. 최적설계를 통해 도출된 설계안으로 초기모델보다 개선된 결과를 얻을 수 있었고, 본 연구의 결과를 주축 설계에 적용하면 주축의 정 동적 특성 개선에 도움이 될 것으로 기대된다.
The tapping is machining process that makes a female screw on the parts to be assembly together. It is used for the high-speed tapping machine with synchronizing function for the high productivity. This paper describes the development of the ultra high-speed tapping machine with 10,000rpm. The key factors in the tapping speed are the acceleration/deceleration velocity and the synchronizing errors between the spindle motor and feeding motor. To minimizing acceleration/deceleration time, the low inertia spindle with synchronous built-in servo motor is developed. To minimizing synchronizing errors, the tapping cycle algorithm under open architecture CNC environment is optimized. The developed tapping machine has 0.13sec/10,000rpm in acceleration/deceleration time and the synchronizing error below 4.0%. It has 0.55sec for cycle time of one female screw, M3 tap, 2 times depth of tap diameter.
In this study, a motor-integrated high-speed spindle system with $\psi$65mm $\times$ 25,000rpm is developed by introducing the oil-jet lubrication method, ceramic angular contact ball bearings, a built-in motor and so on. And oil-jet lubrication experiments fur evaluating the system performance are performed under various operation conditions. Especially, in order to establish the oillet lubrication conditions related to the development of a high-speed spindle system, the effects of oil supply rate and rotational spindle speed are investigated on the temperature rise, temperature distribution, motor current and so on.
This paper deal with control and design of 50,000rpm class Active Magnetic Bearing(AMB) system for high speed precision motor. In the design of AMB system, the design parameters adopted high robust rotor shaft, Active Magnetic Bearing, sensor and control system. In the design of Magnetic Bearing, 2-D Finite Element Method(FEM) is used and transfer matrix method is using for rotor dynamics. The control accuracy of high speed AMB system is demonstrated by experimentations.
In this paper, a study on the controller for high speed PMSM (Permanent Magnet Synchro-nous Motor) is described. PMSM can be driven over 50,000 rpm because it has no brush and commutator structure. It also has less EMI noise and easy cooling structure compare to the other motors. The controller was designed to have a capability to drive 20kw, 42,000rpm high speed motor system. A senseless vector control method was studied based on d-q conversion theory to have a high driving efficiency. The control board was designed using TMS320C33 and the performance was verified by experimental results on driving the inverter and motor system.
고가의 발전기를 사용하는 발전 방법은 일부 도서의 경우 전력수요 증가로 인한 예비전력 부족과 고비용의 디젤 발전기 운영과 같은 문제점들을 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 폐열을 열원으로 이용하는 ORC시스템 적용을 통하여 발전 설비의 효율을 증가시킬 필요가 있다. 따라서 가격 경쟁력과 고신뢰성의 ORC 발전시스템의 현장 기술이 요구되며 발전기의 최적화 기술의 효과가 크기 때문에 본 연구에서는 2개의 발전기 설계를 수행하여 최적화된 30kW 출력을 갖는 고효율의 발전기를 얻었다. 2개의 설계된 모델들에 대한 모의 데이터 비교 결과 발전기의 12,000rpm 기준에서 SPM factor 46.2%의 경우 약 23.2kW의 출력과 92.1%의 효율을 보였고, SPM factor 44.46%의 경우 발전기의 출력은 27.9kw와 93.6%의 효율을 확인하였다. SPM factor 44.46%를 갖는 개선된 설계모델의 시제품 검증을 위하여 110kW 모터 동력계를 갖는 시제품 시험시스템을 설치하였으며 2,000rpm 기준 정격용량 25kW의 조건에서 92.08% 효율을 얻었으며, 시제품 발전기의 시험결과 발전기 설계의 유효성을 확인하였다.
본 연구는 엔진 구동형 Ni-Ti 파일인 $ProTaper^{TM}$를 이용하여 좁고 만곡된 근관 형태를 가지는 레진 모형상에서 회전 속도를 변화시켰을 때 근관 형태 변화에 대해 비교 분석하기 위해 시행되었다. 16 mm의 작업장 길이를 갖는 40개의 기성품 레진 블록을 엔진 구동형 Ni-Ti파일인 $ProTaper^{TM}$를 사용하여 회전 속도를 제외하고 제조자의 지시에 따라 크라운다운법으로 근관 성형하였다. 연구에 사용된 회전 속도는 250 rpm, 300 rpm, 350 rpm, 400 rpm이었으며, 근첨부 성형은 #25 파일 크기인 F2로 시행하였다. 근관 성형 전 후 이미지를 스캐너를 이용하여 얻었고, Photoshop 7.0 프로그램을 이용하여 중첩하였다. 이미지 분석 프로그램을 이용하여 치근단 쪽에서부터 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8 mm부위의 내 외측 폭경 변화와 총폭경 및 근관의 중심축에 대한 근관 변위를 측정하였다. 각 부위에서 내 외측 폭경과 총폭경 및 근관의 중심축에 대한 근관 변위의 유의성 검정을 위해 one-way ANOVA분석을 시행하였으며, 각 기구간의 유의성 검정은 Scheffe's test로 사후 분석하였다. 또한 근관 성형 시간 기구의 변형과 파절 여부를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 실험에 이용된 회전속도로 근관성형시 회전 속도와 관계없이 치근첨에서 2 mm부위까지는 만곡의 외측으로 변위되고, $3{\sim}6mm$부위에서는 만곡의 내측으로 변위 되었다. 근첨에서 5 mm와 6 mm 부위를 제외하고 근관의 중심축에 대한 근관 변위는 통계적으로 유의성이 없었다. 2. 350 rpm, 400 rpm의 경우 250 rpm, 300 rpm에 비해 더 짧은 시간이 걸렸다. (p<0.01). 이상의 결과는 엔진 구동형 Ni-Ti파일인 $ProTaper^{TM}$를 사용하여 $250{\sim}400rpm$의 회전속도로 근관 성형시 근관 형태를 잘 유지하며, 빠른 회전 속도로 성형시 작업 시간도 줄일 수 있지만, 속도가 빨라지면 파일의 파절이 일어날 수 있으므로 주의해야 함을 시사한다.
To explore the feasibility of recycled paper mulching in spring-grown potato the changes of soil environments and the growth and yield of potato under non-mulched control and three mulching treatments of recycled paper (RPM), transparent polyethylene film (TPFM), and black polyethylene film (BPFM) were examined over two spring seasons in 1998 and 1999 at Suwon, Korea. The mulching materials were a recycled mulch paper with 110 g/$m^2$ and a thickness of 0.1mm, which was manufactured from old corrugated containers for this experiment and the commercial polyethylene films with a thickness of 0.01mm. RPM lowered the average soil temperature at 5-cm depth during the potato growing period by 03$^{\circ}C$ compared with the control, whereas TPFM and BPFM raised it by 2.$0^{\circ}C$, and 1.8$^{\circ}C$, respectively. On a sunny day during sprout emergence, RPM reduced the maximum soil temperature by about 5$^{\circ}C$, while TPFM and BPFM enhanced it by about 11$^{\circ}C$ and 6.$0^{\circ}C$, respectively. The temperature difference between the control and the mulching treatments decreased with the development of canopy. All the mulching treatments had an advantage in preserving the soil moisture over the control. RPM and BPFM resulted in the effective control of weed by obstructing light transmission onto soil surface, but TPFM had no control effect of weed. Sprout emergence started two to three days earlier in TPFM and BPFM, but one day later in RPM than in the control due to the altered soil temperature by the mulching treatments. However, the final percentage of emergence was notably lower in TPFM than that in the control because of too high soil temperature during daytime, but was not different among the control, RPM, and BPFM. During the early stage of potato growth, the shoot and root growth under RPM was lower compared with the control, but afterwards, RPM outpaced the control. In 1998 experiment, the tuber yield under RPM and BPFM were significantly higher than those of the control and TPFM. In 1999 experiment, there was no significant difference in tuber yield between RPM and the control.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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