• 전기학회논문지
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• 제56권3호
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• pp.604-610
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• 2007

Injection molding is the most common method of shaping plastic resins for manufacturing a variety of parts. This injection molding is accomplished by injection molding machines (IMM) which consists of a hewer, a reciprocating screw, barrel assembly, and an injection nozzle. The plastic resin is fed to the machine through the hopper and it should be heated to the target melting temperature, which depends on material properties, as closely as possible with very small temperature overshoot in the barrel. Since the barrel, which has temperature dependent specific heat and thermal conductivity in the operating temperature range, is heated by the several electric heater bands, it is not an easy task to control the temperature of the barrel owing to the interference of neighboring heaters and its material properties. Though PID controller with auto-tuning capability is widely adopted in the nm, the auto-tuning process should be carried out whenever the operating temperature is changed significantly. Recently, though the predictive controller is developed and shows good performance, it has drawbacks: 1. Since the heat transfer modeling process is very complicated and should be carried out again when the barrel is changed, it is somewhat inappropriate in the field. 2. The controller performance is not validated in whole operating temperature range. In this paper, cascade type simple PI controller with input restriction is proposed to find the possibility of controlling the barrel temperature in the whole operating temperature range. It is shown by experiment that the proposed controller shows good performance. This result can be applied to design of PI controller with auto-tuning capability.

• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.9-15
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• 2017

천연가스 연료는 매장량과 경제성 측면에서 미래 가치가 매우 높기 때문에 여러 가지 이용 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있으며 내연기관을 이용한 발전 분야에서도 그 중요성이 점점 증가하고 있는 실정이다. 천연가스 연료를 이용하는 MW급 발전용 대형 왕복엔진의 경우 연료공급시스템의 고도화 개발이 필요한데 그 중에서도 천연가스 분사기의 개발은 실질적인 천연가스 연료 이용을 위한 핵심이다. 본 연구에서는 천연가스 분사기를 상부에 위치한 솔레노이드의 전자기력에 의해 구동되고 하부의 밸브 바디부 전기자와 이동판이 상하로 움직이는 구조의 분사밸브 형태로 고안 및 설계하였으며 이 시작품의 동특성을 엔진 흡기 모사 조건에서 실험하였다. 지난 연구에서는 전기자의 변위와 지름 및 솔레노이드 코어 지름을 변경해 가면서 실험을 수행하였으며, 그 후속으로 솔레노이드 코어의 금속 재질 변경과 메인 하우징의 입구 크기 및 공급 압력에 따른 분사밸브의 동특성을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1521-1527
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• 2010

잉크젯 프린팅이 전자 및 디스플레이 산업의 생산라인에 적용됨에 따라, 생산효율을 극대화하기 위해 잉크액적 토출불량 검사 소요시간의 단축이 요구되고 있다. 기존의 잉크액적 토출불량 검사방법은 주로 고배율 렌즈와 CCD 카메라를 직선운동을 하는 스테이지 상에 설치하여 잉크젯 프린트 헤드의 노즐배열과 평행한 방향으로 순차적으로 이동시키면서 토출되는 잉크액적을 비젼검사하는 것이었다. 그러나, 기존 방식은 60 초 혹은 그 이상의 검사시간을 요구하며, 특히 잉크액적 토출불량을 장시간 지속적으로 검사하는 것은 불필요한 기계적 진동을 야기시키는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 회전미러 방식의 고속 잉크젯 모니터링 모듈을 설계하여 검사시간을 18 초 내외로 단축하였으며, 검사 소요시간 단축을 위한 모듈의 설계 고려사항들에 대해 논의하도록 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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• pp.17-24
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• 1998

압축기의 종류는 크게 dynamic type과 positive displacement type으로 우선 나눌 수 있다. 전자는 제트엔진에 사용되는 압축기에서 보는 바와 같이 기체의 속도를 변화시켜 동압을 정압으로 바꾸어 압력을 얻는 경우이다. 후자는 기체를 둘러싼 체적을 줄여서 압력을 얻는데 가전제품에 쓰이는 냉각용 압축기의 대부분의 종류가 이에 해당된다. 압축 기체의 종류에 따라 공기 압축기, 가스 압축기, 냉각용 압축기로도 나눌 수 있겠다. 냉각용 압축기는 다시 여러 가지 방법으로 분류할 수 있겠지만, 구동 모타의 용량이나 냉각 용량에 따라, 대형, 소형으로 분류하거나, 압축기를 둘러싼 셀의 구조에 따라 밀폐형과 반 밀폐형으로 나눌 수 있다. 밀폐형은 냉매를 반 영구적으로 보충할 필요가 없도록 용접형 셀을 가진 구조로 압축기를 다시 열어서 보수할 수가 없다. 냉장고나 냉방기 같은 가전 제품에 쓰이는 압축기는 대부분 소형 밀폐형이 되겠다. 산업용의 중,대형 압축기는 보수의 목적으로, 자동차 냉방용 압축기는 동력이 엔진축에서 공급되는 구조 상의 이유로 반 밀폐형이 채택된다. 보수가 사실상 불가능한 밀폐형의 구조 상 소형 냉장용 압축기는 거의 무한 수명을 감안한 설계를 요하게 되고, 이것이 압축기의 보수적인 설계 및 개발 성향에 어느 정도 영향을 주었다고 볼 수 있다. 이런 소형 밀폐형 압축기(positive displacement, fractional horsepower, hermetic compressor)에 관한 연구의 소개가 이 글의 주 관심이 되겠다. 압력을 얻기 위해 체적을 변화시키는 mechanism도 여러 가지가 있는 바, 왕복동식 피스톤(reciprocating piston) 압축기가 가장 오랫동안 사용되어 온 구조이다. 회전식으로 압축을 얻는 방식으로는 로타리 피스톤식, 스크류식, 스크롤식 압축기가 있다. 로타리 피스톤(rotary piston)식 압축기는 약 20여년 전 부터 냉방용 압축기에서부터 널리 쓰이게 되었다. 약 10여년전부터 상용화 된 스크롤(scroll) 형 압축기도 현재 상대적으로 용량이 큰 가정용 냉방기를 중심으로 많이 쓰이고 있다. 스크류형 압축기는 보통 중대형 상업용에 주로 쓰인다.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권6호
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• pp.337-342
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• 2019

This paper presents an experimental investigation of friction and wear characteristic with respect to patterns occurring on the surface of 3D printed polymer products by fused deposition modeling method. The purpose of this study was to investigate the effect of the patterns and sliding directions on the tribological properties of 3D printed polymer surface. A cubic specimen was printed using polylactic acid filament as the printing material. Friction tests were conducted for different directions with respect to the patterns that were generated on the top and the side surfaces of the specimen, by using a ball-on-reciprocating type tribotester. SUJ2 bearing ball of which the diameter was 11 times greater than the width of the largest pattern was used as the counter surface to assess the frictional behavior. Friction tests were conducted on the top and the side surfaces with respect to the patterns in 3 (0°, 45°, 90°) different directions respectively. Coefficient of friction increased as cycles increased in all cases. The results of the tests showed that the lowest coefficient of friction was measured with the 45° sliding direction on the side surface. The wear rate was the lowest at 45° sliding direction on the side surface, while it was the highest at 0° sliding direction on the top surface. Coefficient of friction of about 0.45 was determined to be the converging value on the top compared to the side surface.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3416-3422
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• 2014

쇼크 업쇼바의 로드는 피스톤부 중심에 위치하여 왕복운동을 담당하는 부분으로 표면의 불량(찍힘)이 있을 경우 감쇠력에 대한 차이로 제품 성능을 제대로 발휘하는데 문제 발생의 요인이 되고 있다. 로드표면은 열처리 상태로 표면 광택으로 인하여 쉽게 불량이 표시되지 않으며, 작업자가 육안으로 로드의 이물질 및 찍힘, 기포 검사를 진행함으로써 눈의 피로도가 높아지고, 작업자 육안에 의존하기 때문에 제품의 검사 품질이 일정하지 않다. 본 연구에서는 제품의 원통 형상을 고려하여 라인스캔카메라를 이용한 머신비전 영상처리 기법으로 0.3mm이상의 표면의 불량을 검출하고, 검사단계에서 발생할 수 있는 표면 불량을 최소화하기 위한 전 공정 자동이송 및 양불 제품의 혼입을 방지하는 자동검사 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 표면검사 시스템 개발로 작업자의 육안 검사에 의존하고 있던 쇼크업쇼버 로드의 표면에 대한 정밀 검사시스템 구축으로 품질검사 기준을 확보하고 표준화된 검사로 신뢰도가 향상되었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(2)
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• pp.85-91
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• 2001

This paper provides a case study of landfill gas (LFG) utilization fer direct use as process fuel, and for electrical power generation at restored landfills in the Hong Kong Special Administrative Region of China (HKSAR). The paper specifically covers the LFG utilization schemes, which are required under landfill restoration contracts at the Shuen Wan and Urban Landfills. These contracts provide for the restoration and aftercare of six landfills, and are administered by the Environmental Protection Department (EPD) of the Hong Kong Government. The LFG utilization scheme at the Shuen Wan Landfill incorporates the direct use of LFG by compressing and dehumidifying the LFG prior to conveyance through a 1.6-kilometer (1-mile) pipeline. The pipeline provides an alternate fuel source to naphtha during process heating for gas production at the Tai Po Gas Production Plant of the Hong Kong and China Gas Limited (HKCC). The LFG utilization scheme at the Jordan Valley Landfill (one of the Urban Landfills) beneficially uses the LFG as fuel for electrical power generation with reciprocating internal combustion engines. The LFG is compressed, cooled, and filtered prior to delivery to two engine/generator sets. This system provides power to operate the leachate pre-treatment plant, which processes leachate from all of the Urban Landfill sites. The case study will examine the technical and non-technical considerations, including harriers, for developing, designing and implementing the LFG utilization projects in Hong Kong. Specific regulatory considerations and external governmental agency approvals are discussed, including the requirement to register as a gas-producing utility. While the paper focuses on LFG utilization applications in Hong Kong, many of the considerations discussed are also applicable to development of LFG utilization in other regions of Asia.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.296-301
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• 2005

This paper describes the kinematics, dynamics and control of a 6-DOF shaking table with a bell crank structure, which converts the direction of reciprocating movements. In this shaking table, the bell crank mechanism is used to reduce the amount of space needed to install the shaking table and create horizontal displacement of the platform. In kinematics, joint design is performed using $Gr{\ddot{u}}bler's$ formula. The inverse kinematics of the shaking table is discussed. The derivation of the Jacobian matrix is presented to evaluate singularity conditions. Considering the maximum stroke of the hydraulic actuator, collision between links and singularity, workspace is computed. In dynamics, computations are based on the Newton-Euler formulation. To derive parallel algorithms, each of the contact forces is decomposed into one acting in the direction of the leg and the other acting in the plane orthogonal to the direction of the leg. Applying the Newton-Euler approach, the solution of inverse dynamics is almost completely parallel. Only one of the steps-the application of the Newton-Euler equations to the platform-must be performed on one single processor. Finally, the efficient control scheme is proposed for the tracking control of the motion platform.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권3호
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• pp.245-255
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• 2016

The alternating flow hydraulics (AFH) had demonstrated the unique features in the past. One of the most well-known inventions was the hydraulic machine-gun synchronizer, which had become the standard equipment of airplane during World War I. The studies on the AFH between 1960 and 1980 had trigged many researchers' interests and reached the summit. The disadvantages of the AFH like low efficiency and cooling difficulty had prevented the further development. Few people are engaged in studying the AFH at present. However, the unique characteristics of the AFH inspire the researchers to continuously explore the new special suitable applications. The overviews of the AFH and the new potential application in the geotechnical testing field have been discussed in this paper. First, the research results of the AFH in the past have been summarized. Then, the classifications of the AFH have been introduced in detail according to the working principle, the number of hydraulic transmission pipelines and the mode of input energy. The advantages and the disadvantages of the AFH have been discussed. A novel potential suitable application in the soil test field has been presented at last. The detailed designing ideas of a new dynamic trixial instrument have been given, which will be a more innovational and energy-saving plan according to the current studies. A series of simulation experiments have been done. The simulation results show that the proposed scheme for the new dynamic trixial instrument is feasible. The paper work will also give some inspirations in the reciprocating motion control system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권9호
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• pp.1149-1164
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• 1997

In this study, the applicability of the RNG k-.epsilon. model to the analysis of the complex flows is studied. The governing equations based on a non-orthogonal coordinate formulation with Cartesian velocity components are used and discretized by the finite volume method with non-staggered variable arrangements. The predicted results using the RNG k-.epsilon. model of three complex flows, i.e., the flow over a backward-facing step and a blunt flat plate, the flow around a 2D model car are compared to these from the standard k-.epsilon. model and experimental data. That of the unsteady axisymmetric turbulent flow within a cylinder of reciprocating model engine including port/valve assembly and the spray characteristics within a chamber of direct injection model engine are compared to these from the standard k-.epsilon. model and experimental data. The results of reattachment length, separated eddy size, average surface pressure distribution using the RNG k-.epsilon. model show more reasonable trends comparing with the experimental data than those using the modified k-.epsilon. model. Although the predicted rms velocity using the modified k-.epsilon. model is lower considerably than the experimental data in incylinder flow with poppet valve, predicted axial and radial velocity distributions at the valve exit and in-cylinder region show good agreements with the experimental data. The spray tip penetration predicted using the RNG k-.epsilon. model is more close to the experimental data than that using the modified k-.epsilon. model. The application of the RNG k-.epsilon. model seems to have some potential for the simulations of the unsteady turbulent flow within a port/valve-cylinder assembly and the spray characteristics over the modified k-.epsilon. model.