[논문]에어스프링 시스템의 성능 개선에 관한 연구

장지성

doi:10.7839/ksfc.2013.10.2.001

에어스프링 시스템의 성능 개선에 관한 연구
A Study on the Performance Improvement of an Air Spring System 원문보기

유공압건설기계학회지 = Journal of the Korean Society for Fluid Power and Construction Equipments, v.10 no.2, 2013년, pp.1 - 6

장지성 (Department of Mechanical System Engineering, Pukyong National University)

Abstract ▼ AI-Helper

This study describes a method which can attenuate reaction force effectively for an air spring system composed of an air spring and auxiliary chamber. For the analysis, the nonlinear governing equation of the air spring system is derived. For a performance improvement of the system, change of the heat transfer effect and the mass flow rates is included in the analysis of the air spring system. The simulation study is presented to show the reaction force is changed by variations in heat transfer characteristics and the air spring system of isothermal process has the best performance. As a result, to improve attenuation characteristics of reaction force, a process in the air spring system should be maintained near isothermal process.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

다음으로 에어스프링과 보조용기를 출입하는 질량 유량의 변화가 에어스프링의 반력변화에 미치는 영향에 대하여 고찰해 본다.
본 연구에서는 에어스프링 시스템의 성능 향상을 목적으로 다양한 조건에 의한 모의시험을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 성과를 요약하면 다음과 같다.
본 연구에서는 에어스프링과 보조용기로 구성된 에어스프링 시스템을 대상으로 에어스프링 시스템에 가해지는 다양한 형태의 외력에 대한 에어스프링의 반력 변화를 고찰하고, 이러한 반력 변화를 저감시킬수 있는 요인을 에어스프링 및 보조용기의 열전달효과를 중심으로 분석하여 에어스프링 시스템의 성능 개선에 효과적인 방안을 제시하고자 한다.

제안 방법

(1) 상태방정식 및 에너지방정식을 이용하여 체적 변화와 열전달 효과를 반영한 에어스프링 시스템의 수학모델을 도출하였다.
에어스프링 시스템의 반력변화에 영향을 미치는 요소 중, 우선 에어스프링 내부 공기의 온도변화가 미치는 영향을 명확히 하기 위하여 Fig. 1에 나타낸 에어스프링 시스템에서 S_e가 0인 경우, 즉, 보조용기가 없는 경우에 대하여 고찰해 본다.

대상 데이터

Fig. 1은 본 연구에서 대상으로 하는 에어스프링 시스템의 개략도이고, 에어스프링, 보조용기, 제어밸브 및 에어스프링과 보조용기를 연결하는 배관으로 구성되어 있다. Fig.

성능/효과

(2) 에어스프링으로 가해지는 외력의 형태에 관계 없이 에어스프링의 열전달효과가 증가하면 에어스프링 반력의 크기와 스프링 상수가 감소함을 확인하였다.
(3) 에어스프링 시스템의 열전달효과가 증가하면 에어스프링과 보조용기를 출입하는 질량유량의 히스테리시스가 감소하여 에어스프링 반력의 진폭, 스프링 상수 및 히스테리시스가 작아짐을 확인하였다.
9를 살펴보면 에어스프링 시스템의 열전달 효과가 커질수록 질량유량의 히스테리시스가 감소함을 알 수 있다. 또한, 질량유량의 히스테리시스 감소효과는 에어스프링을 등온상태로 유지할 때 가장 크지만 보조용기 내부를 등온상태로 유지하는 경우에도 질량유량에 대한 히스테리시스 감소효과가 발생함을 확인할 수 있다.
이상의 결과로부터 에어스프링을 단독으로 사용하는 경우에는 에어스프링의 열전달 효과를 증가시켜서 에어스프링 내부 공기의 온도변화를 가능한 억제하는 것이 에어스프링의 반력 감소에 효과적임을 알 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	에어스프링 시스템의 장점은?	에어스프링과 보조용기로 구성된 에어스프링 시스템은 스프링 상수의 변경이 용이하며 충격 및 진동 절연 성능이 우수하므로 다양한 분야에 사용되고 있다1~2).
	에어스프링 시스템의 성능 향상을 목적으로 다양한 조건에서 모의실험을 한 결과는?	(1) 상태방정식 및 에너지방정식을 이용하여 체적 변화와 열전달 효과를 반영한 에어스프링 시스템의 수학모델을 도출하였다. (2) 에어스프링으로 가해지는 외력의 형태에 관계 없이 에어스프링의 열전달효과가 증가하면 에어스프링 반력의 크기와 스프링 상수가 감소함을 확인하였다. (3) 에어스프링 시스템의 열전달효과가 증가하면 에어스프링과 보조용기를 출입하는 질량유량의 히스테리시스가 감소하여 에어스프링 반력의 진폭, 스프링 상수 및 히스테리시스가 작아짐을 확인하였다.
	에어스프링 시스템은 무엇으로 구성되어 있는가?	에어스프링과 보조용기로 구성된 에어스프링 시스템은 스프링 상수의 변경이 용이하며 충격 및 진동 절연 성능이 우수하므로 다양한 분야에 사용되고 있다1~2).

참고문헌 (6)

N. Docquier, P. Fisette and H. Jeanmart, "Model-based evaluation of railway pneumatic suspensions", Vehicle System Dynamics, Vol. 46, Supplement, pp. 481-493. 2008.

상세보기
Kayaba Co., 1991, "Automotive Suspension", Sangaitou, pp. 362-365. 1991.
A. Alonsoa, J. G. Gimenez, J. Nietoc and J. Vinolasa, "Air suspension characterization and effectiveness of a variable area orifice", Vehicle system dynamics, Vol. 48, Supplement, pp. 271-286, 2010.

상세보기
T. Fujita et al., "Affection of connecting Conduit to Characteristics of Air Spring with Subtank", Trans. of the JSME, Vol. 63, No. 610, pp. 1920-1926. 1997.

상세보기
C. Erin and B. Wilson, "An Improved Model of a Pneumatic Vibration Isolator: Theory and Experiment", Journal of Sound and Vibration, Vol. 218, No. 1, pp. 81-101, 1998.

상세보기
J. C. Lee and H. Liu, "An experimental investigation on the characteristics of an automotive air spring", J. of the Korean Society for Fluid Power and Construction Equipments, Vol. 8, No. 2, pp. 17-22, 2011.

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