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마찰스프링의 주퇴복좌장치 적용성 연구
Application Study of Recoil Mechanism using Friction Springs 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.29 no.3, 2012년, pp.324 - 333  

차기업 (국방과학연구소) ,  김학인 (국방과학연구소) ,  조창기 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The conventional medium and large caliber gun, in general, utilize the hydro-pneumatic recoil mechanism to control the firing impulse and to return to the battery position. However, this kind of mechanism may cause the problems like the leakages and the property changes in oil and gas due to the tem...

주제어

#마찰 스프링   #링 스프링   #구조 마찰   #에너지 소산   #주퇴복좌장치  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 중대구경 무장의 주퇴복좌장치로의 적용에 앞서 마찰스프링의 진동특성을 유도하였으며 전후로 마찰스프링을 배치한 주퇴복좌장치의 설계개념 도출과 마찰스프링을 적용한 주퇴복좌장치에 대한 동특성 모델을 수립하였다. 설계 변수 변화에 따른 주퇴복좌 특성을 분석하였으며, 마찰스프링을 적용한 주퇴복좌장치의 제작과 실사격 시험 및 계측을 통해 마찰스프링의 주퇴복좌장치로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
  • 본 연구는 중대구경 무장에서 일반적으로 사용하고 있는 유기압식 댐퍼를 마찰스프링을 이용한 주퇴복좌장치로 대체하기 위해 수행한 연구 결과이다. 먼저 마찰스프링의 강성과 변위 관계를 유도하였고, 마찰스프링의 진동특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유기압식 댐퍼의 단점은? 중대구경 무장의 경우 사격 충격력을 제어하기 위해 일반적으로 유기압식 댐퍼를 적용하고 있으며 코일스프링을 적용하는 경우에도 복귀시 스프링력에 의한 운동에너지의 소산을 위해 역시 유기압식 댐퍼가 필요하게 된다. 유기압식 댐퍼는 환경 및 사격조건에 따른 작동유의 특성 변화가 크며 누유에 따른 정비가 다수 발생하는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 사격 충격력의 제어에 유기압식 댐퍼를 대신하여 마찰스프링을 적용하고자 하였다.
중대구경 무장에서 일반적으로 사용하는 유기압식 댐퍼를 개선하기 위한 방법과 결과는? 본 연구는 중대구경 무장에서 일반적으로 사용하고 있는 유기압식 댐퍼를 마찰스프링을 이용한 주퇴복좌장치로 대체하기 위해 수행한 연구 결과이다. 먼저 마찰스프링의 강성과 변위 관계를 유도하였고, 마찰스프링의 진동특성을 분석하였다. 그 결과 마찰스프링을 이용한 주퇴 복좌장치와 운동 모델을 수립하였으며 각 설계변수에 따른 주퇴 복좌 특성을 분석하였다. 이러한 연구결과는 마찰 스프링을 적용한 중구경 무장에 의한 사격 시험에 의해 입증되었다.
마찰스프링의 특징은? 마찰스프링은 경사면으로 접촉하는 내부링과 외부링을 적층으로 조립하여 사용하게 되는데 압축방향으로만 사용할 수 있으며 부하가 작용하면 반경방향으로의 내부링 수축 및 외부링 팽창을 통해 축방향의 변위를 발생시키게 된다. 코일스프링과는 달리 접촉면에서의 마찰로 부하 증가와 부하 감소시 마찰스프링의 강성 차이가 발생하며 부하 감소시의 강성은 부하 증가시의 강성 대비하여 약 1/3 수준으로 작아진다. 또한 부하 증가와 감소의1 과정 동안 마찰력을 통해 부가된 충격력의 약 60~70 %을 소산시키게 된다. 1,6
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참고문헌 (7)

  1. Hill, K. E., "Dynamic Energy Absorption Utilising Ring Springs," International Mechanical Engineering Congress and Exhibition, pp. 207-212, 1994. 

  2. Skup, Z., "Theoretical and Experimental Studies of Energy Dissipation in a Model of a Ring Spring," Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Vol. 45, No. 2, pp. 363-377, 2007. 

  3. Cha, K., Lee, S. and Cho, C., "Vibration Analysis of Friction Spring under Stiffness Variation," Proc. of KSPE Spring Conference, pp. 1199-1200, 2010. 

  4. Kim, Y., Kim, S., Cha, K. and Noh, M., "Study on Designing Recoil System with Friction Springs," Transaction of the KSME A, Vol. 35, No. 4, pp. 367-374, 2011. 

  5. Wahl, A. M., "Mechanical Springs, 2nd Ed.," McGraw-Hill, pp. 204-210, 1963. 

  6. RINGFEDER Corporation, "Friction Springs," RINGFEDER Catalogue GB 8, 2009. 

  7. Park, M. S., Kang, T. H., Byun, Y. S., Song, J. B., Ku, T. W. and Kang, B. S., "Dynamic Analysis and Experiments of High Impulsive force Device with Isolation System," Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 25, No. 10, pp. 107-114, 2008. 

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