• 제목/요약/키워드: valve train system

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선박 추진용 대형 디젤엔진 기어컬럼의 구조해석 (Structural Analysis for Gear Column of Large Bore Diesel Engine)

  • 이종환;남대호;손정호;배종국
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.448-452
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    • 2008
  • 2-stroke marine diesel engine has generally one exhaust valve and three fuel injection nozzle which are key component for engine's performance and combustion. Fuel injection and exhaust valve driving system are driven by rotating of camshaft. Rotation of crank shaft drives the cam shaft through gear train that is composed of $3{\sim}4$ gear wheels. Gear column supporting the gear wheel has to bear against the dynamics forces by engine running as well as gearing forces. In this paper, structural analysis for engine structure and fatigue strength assessment of welded joint is shown. Repeatedly full cyclic simulation during one cycle is performed to investigate the structural behavior of engine. Fatigue analysis is carried out based on IIW using submodeling technique to obtain more detailed stress distribution.

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Mixed Lubrication Analysis of Cam/Tappet Interface on the Direct Acting Type Valvetrain System

  • Cho, Myung-Rae;Shin, Heung-Ju;Han, Dong-Chul
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권6호
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    • pp.685-692
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    • 2001
  • This paper reports on the mixed lubrication characteristics between the cam and the tappet contact surface of direct acting type valve train systems. First, the dynamic characteristics are solved by using the lumped mass method to determine the load conditions at the contact point. Then, the minimum oil film thickness is calculated with consideration of elastohydrodynamic line contact theory and the friction force is obtained by using the mixed lubrication model which separates the hydrodynamic and the boundary friction. Finally, the average surface temperatures are calculated by using the flash temperature theory. The results show that, there are some peaks in the friction force due to the asperity contact friction, and flash temperature at the position of minimum oil film thickness. It is thought that there is a relationship between the surface temperature and cam surface wear, and therefore, the analysis on the worn cam profile has been performed.

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철도차량 승차감 향상을 위한 반능동/능동 진동제어 (Semi-active and Active Vibration Control to Improve Ride Comfort in Railway Vehicle)

  • 유원희;신유정;허현무;박준혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.248-253
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    • 2013
  • The maximum speed is one of the most important performance in high speed railway vehicle. The higher the train speed is, the worse the ride comfort is, In order to solve this problem, a semi-active or active suspension can be applied to high speed railway vehicle. The variable damper with hydraulic solenoid valve is used in the semi-active suspension. But the variable damper with hydraulic solenoid valve requires tank for supplying fluid. The MR(Magneto Rheological) damper can be considered instead of hydraulic variable damper which needs additional device, i.e. reserver tank for fluid. In the case of active suspension, hydraulic actuator or electro-mechanical one is used to suppress the carbody vibration in railway vehicle. In this study the MR damper and electro-mechanical actuator was considered in secondary suspension system of high speed railway vehicle. The dynamic analysis was performed by using 10-DOF dynamic equations of railway vehicle. The performance of the semi-active suspension and active suspension system were reviewed by using MATLAB/Simulink S/W. The vibration suppression effect of semi-active and active suspension system were investigated experimentally by using 1/5-scaled railway vehicle model.

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유로조건에 따른 압축공기 초음속 유동 현상의 해석 연구 (Numerical Study on the Super Sonic Phenomenon of Compressed Air according to the Flow Path Conditions)

  • 김승모;김무선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.470-476
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    • 2019
  • 일반적으로 열차 제동을 위한 제동력은 압축공기를 활용하여 제공된다. 열차에 상황별로 적절 제동력을 가하기 위해 사용하는 압력밸브 시스템은 복잡한 유동 회로를 가진다. 이를 일반적인 기계가공으로 제작 시, 유로형상 설계에 제약이 있는 반면, 3D 프린팅 기법으로 제작시 유동 효율을 증대할 수 있는 유로형상 제작이 가능하다. 따라서 이번 연구에서는 기존의 제작 방식으로 유로를 제작하는 경우와, 3D프린팅의 장점을 살려, 자유로운 형상의 유로를 제작하는 경우를 비교하여, 압력 밸브 시스템 내의 압축공기 유동의 현상을 해석적으로 분석하였다. 해석을 위한 조건으로는, 유로 방향이 바뀔 때 유로의 곡률 크기, 유로의 직경, 입구 및 저장소 압력의 크기, 그리고 압축공기의 초기 온도로 구분하였다. 압력손실의 최소화 및 유동 특성의 균일성이 제동 효율 개선에 영향을 주는 요인이므로, 수치해석을 통한 연구를 통해 일반적인 기계가공을 통한 직각 유로 형상보다는 3D 프린팅을 통한 곡률 유로의 경우가 제동효율 개선에 유리함을 확인하였다.

전동차 고속차단기 고장 분석을 위한 FMECA 기법 (FMECA Procedure for Failure Analysis of Train High-Speed Circuit Breaker)

  • 김성렬;문용선;최규형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3370-3377
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    • 2015
  • 전동차는 대용량 교통수단으로서 정시 운행 및 높은 안전성이 요구되기 때문에, 고장 분석을 체계적으로 수행하여 신뢰도를 향상시키기 위한 수단으로서 고장 영향의 심각도 및 치명도를 정량적으로 평가하는 FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) 기법이 적용되고 있다. 그러나, 아직까지 전동차에 특화된 FMECA 규격 및 절차는 정립되어 있지 않고 자동차 산업 등 다른 산업분야의 FMECA 규격을 그대로 적용하고 있기 때문에 전동차의 고유한 운영 및 유지보수 여건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 산업계 각 분야에서 적용되고 있는 FMECA 규격에 대한 분석을 토대로, 전동차 분야에 적합한 FMECA 기법으로서 고장 영향 분석과 치명도 분석을 단계별로 나누어 수행하고 고장 영향의 심각도에 중점을 두어 치명도를 분석하는 기법을 제시하였다. 제안 기법을 전동차의 핵심 안전 장치인 고속차단기에 적용하여 도시철도 현장에서의 15년 동안의 전동차 유지보수 데이터를 이용하여 분석한 결과, 고속차단기 부품 중에서 특히 아크 슈트의 절손이 심각도 3등급, 치명도 5등급으로 위험도가 가장 높았으며, 뒤를 이어서 전자변 파손 및 접촉 불량, 실린더 파손 등이 심각도 3등급, 치명도 4등급으로 위험도가 높은 것으로 나타났다. 이상의 분석 결과는 전동차 고속차단기의 설계 및 유지보수 업무의 개선에 활용할 수 있다.

THE DESIGN FEATURES OF THE ADVANCED POWER REACTOR 1400

  • Lee, Sang-Seob;Kim, Sung-Hwan;Suh, Kune-Yull
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제41권8호
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    • pp.995-1004
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    • 2009
  • The Advanced Power Reactor 1400 (APR1400) is an evolutionary advanced light water reactor (ALWR) based on the Optimized Power Reactor 1000 (OPR1000), which is in operation in Korea. The APR1400 incorporates a variety of engineering improvements and operational experience to enhance safety, economics, and reliability. The advanced design features and improvements of the APR1400 design include a pilot operated safety relief valve (POSRV), a four-train safety injection system with direct vessel injection (DVI), a fluidic device (FD) in the safety injection tank, an in-containment refueling water storage tank (IRWST), an external reactor vessel cooling system, and an integrated head assembly (IHA). Development of the APR1400 started in 1992 and continued for ten years. The APR1400 design received design certification from the Korean nuclear regulatory body in May of2002. Currently, two construction projects for the APR1400 are in progress in Korea.

건설차량용 반자동 변속기 유압제어계의 성능 개선 (Performance Improvement of Clutch Actuating Hydraulic Control System at Semi-Automatic Transmission for Construction Vehicles)

  • 이일영;윤소남;양경욱;이덕규
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.10-21
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    • 1996
  • In this study, as a strategy to improve shift characteristics, the authors developed a new style pressure modulator which can reduce shock torque during power shift by modulating the pattern of pressure increase in the cylinder for actuating the clutch. The remarkable merits of this new pressure modulator lie in its structural simplicity and durability, because the modulator is only composed of a poppet type valve and a few orifices. The usefulness of the new pressure modulator is confirmed by experiments and numerical analyses on a clutch control hydraulic system simplified for easy test. Also, the excellency of the transmission with the new pressure modulator is verified by experiments on a test bench for simulating the running power train of an excavator.

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공압 실린더 액츄에이터 위치제어 (Position Control of a Pneumatic Cylinder Actuator using PLC and Proximity Sensors)

  • 권순홍;최원식;정성원;박종민;권순구;서정덕
    • 한국기계가공학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.50-55
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    • 2011
  • The fluid power products are widely used in current industrial area such as automation of products and equipment assembly, high-tech machine tool, aircraft, train, and etc. As the development of industry is in progress, the development of the fluid power products is demanding and it is required in every industrial area. This research proposed a pneumatic system to evaluate displacement accuracy of the pneumatic actuator without external load and to analyze capability of integration of the valve system. The pneumatic system consisted of a combination of pneumatic actuator, four two-port valves, two three-port valves, two pressure valve, a check valve, two proximity sensors, and a program logic controller (PLC). The position controller is based on the PLC connected with the proximity sensors. The maximum air pressure applied for tests was $49.05N/cm^2$ and the displacement accuracy of a stroke was measured using a dial gauge. The supply- and discharge-side of air pressure and the length of the stroke of the pneumatic cylinder were varied The test of the position control of the pneumatic cylinder was carried out 50 times at each supply- and discharge-side air pressure of 24.53/34.34, 29.43/39.24, 34.34/44.15, and $39.24/49.05N/cm^2$ and replicated three times. The accuracy of the displacement of the pneumatic cylinder stroke increased as the supply- and discharge-side of air pressure increased with the stroke length of 133mm. Also the displacement accuracy increased as the stroke length increased with the fixed supply- and discharge-side of air pressure of the pneumatic cylinder as 34.34 and $44.15N/cm^2$, respectively. The most accurate displacement of the pneumatic cylinder was obtained at the supplyand discharge-side of air pressure of 39.24 and $49.05N/cm^2$, respectively, and strokes of 170 and 190mm.

공기 엔진의 에너지 효율 평가 (Evaluation of the Energy Efficiency of the Air Engine)

  • 박재현;백제현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.494-501
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    • 2015
  • Nowadays, many people are trying to develop eco-friendly engines such as the electric motor and the air engine because the I.C. engine cause a lot of pollutants. Nevertheless of these effort, there are few evaluation and comparison of these engines to conventionally used I.C. engines. Because of this, it is difficult to determine that the eco-friendly engines are really energy saving engines. In this paper, the efficiency of the air engine is calculated. The air engine does not cause environmental pollution problem because it uses "Compressed air". Due to the air engine operated at a low temperature and spark-free condition, this engine can be used in extreme condition for safety. Despite the many advantages of the air engine, there are few analysis on the air engine because of an air engine is low energy density.

FMECA 적용을 통한 벨트식 도어시스템 신뢰성 향상에 관한 연구 (A Study for Reliability Improvement of Belt Type Door System using FMECA)

  • 안천헌;이도선;손영진;이희성
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.58-64
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    • 2010
  • 현대의 도시철도차량은 부품과 시스템이 복잡하고 첨단화되어 고장관리 또한 과학적이고 체계적인 접근이 반드시 수행되어야 한다. 고장모드 및 영향분석(FMEA)은 설계의 불완전성이나 사용 중에 일어날 수 있는 잠재적 결함을 알아내기 위해 구성요소의 고장 형태와 그 상위 시스템에 미치는 영향을 분석하는 기법으로 개선대책을 수립하여 신뢰도를 향상시키는 목적이며, 특히, 시스템에 큰 영향을 미치는 치명도를 중시하는 경우는 고장모드 및 영향, 치명도 분석(FMECA)이라는 기법을 사용한다. 철도차량의 경우 FMEA는 최근 차량시스템에 대한 신뢰성 개념을 도입하면서부터 설계 및 제작단계에서 발생 가능한 위험요인과 고장을 제거하기 위한 분석기법으로 활발히 활용되어 왔으나, 철도차량의 유지보수에 있어서 FMEA 기법은 연구 및 활용이 미미한 실정이다. 서울메트로에서 운영 중인 차량도 최근 도입된 신조차를 제외하고는 설계 및 생산단계의 FMEA가 수행되지 못하였다. 이에 본 논문은 1호선에서 운용되는 차량의 주요 장치인 벨트식 출입문에 대하여 서울메트로에서 운영 중인 차량분야 정보화시스템(RIMS)에 축적된 고장 및 유지보수데이터를 분석하여 FMECA 절차에 따른 적용방안을 제시하고자 하였으며, 특히, 고장 시 고객들의 안전과 만족도에 직접적인 영향을 미치는 출입문전자변과 도어연동 스위치, 도어엔진 장치에 대한 FMECA 관련 세부적 사항까지 접근하고자 하였다.