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NTIS 바로가기윤활학회지 = Journal of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers, v.30 no.1, 2014년, pp.1 - 8
In this study, a three-pad gas foil journal bearing with a diameter of 40 mm and an axial length of 35 mm was modeled to predict the static and dynamic performances with regard to an increasing mechanical preload. The Reynolds equation for an isothermal and isoviscous ideal gas was coupled with a si...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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베어링 내면을 이루는 금속 포일(foil)로 이루어진 탄성 구조체(elastic foil structure)는 어떻게 베어링의 동적 성능을 향상시키는가? | 가스 포일 베어링은 가스 또는 공기를 윤활 유체로 사용하기 때문에 오일 윤활 베어링이나 구름 요소 베어링에 비해 하중지지능력과 강성 및 감쇠력이 작은 단점이 있지만, 회전축계를 고려한 적절한 설계를 통해 다양한 초소형 터보기계에 효과적으로 적용되어 왔다[1]. 특히, 베어링 내면을 이루는 금속 포일(foil)로 이루어진 탄성 구조체(elastic foil structure)는 일반적인 가스 베어링에 비해 더 넓은 범위에 걸쳐 최소유막두께구역(minimum film thickness zone)을 형성하여 베어링의 하중지지능력(load capacity)을 높이고[2, 3], 포일 사이의 마찰(dry-friction)은 구조감쇠(Coulomb/structural damping)효과를 발생시켜 베어링의 동적 성능을 향상시킨다[4]. 과거 40년동안 많은 연구자들이 가스 포일 베어링의 성능 향상을 위한 연구를 수행하였다. | |
가스 포일 베어링(gas foil bearing)의 역할은? | 가스 포일 베어링(gas foil bearing)은 고유의 무급유(oil-free)윤활 특성과 우수한 고속 안정성으로 인해 소형 회전기계의 친환경, 고효율화 구현을 가능케 한다. 가스 포일 베어링은 가스 또는 공기를 윤활 유체로 사용하기 때문에 오일 윤활 베어링이나 구름 요소 베어링에 비해 하중지지능력과 강성 및 감쇠력이 작은 단점이 있지만, 회전축계를 고려한 적절한 설계를 통해 다양한 초소형 터보기계에 효과적으로 적용되어 왔다[1]. | |
3 패드 가스 포일 저널 베어링에 대한 해석적 연구 결과 프리로드가 증가할수록 어떤 경향을 보이는가? | 1. 일반적으로 프리로드가 증가할수록, 저널 편심량, 저널 자세각, 최소유막두께는 감소하고 마찰토크는 증가하는 경향을 갖는다. 2. |
Agrawal, G. L., "Foil Air/Gas Bearing Technologyan Overview," ASME paper No. 97-GT-347, 1997.
Kim, T. H. and San Andres, L., "Heavily Loaded Gas Foil Bearings: A Model Anchored to Test Data," ASME J. Eng. gas turbines Power, Vol. 130, No. 1, p. 012504, 2008.
San Andres, L. and Kim, T. H., "Analysis of Gas Foil Bearings Integrating FE Top Foil Models," Tribol. Int., Vol. 42, No. 1, pp. 111-120, 2009.
Kim, T. H., Breedlove, A. W., and San Andres, L., "Characterization of a Foil Bearing Structure at Increasing Temperatures: Static and Dynamic Force Performance," ASME J. Tribol., Vol. 131, No. 4, p. 041703, 2009.
Heshmat, H., Shapiro, W., and Gray, S., "Development of Foil Journal Bearings for High Load Capacity and High Speed Whirl Stability," ASME J. Lubr. Technol., Vol. 104, pp. 149-156, 1982.
DellaCorte, C., and Valco, M. J., "Load Capacity Estimation of Foil Air Journal Bearings for Oil-Free Turbomachinery Applications," NASA/TM-2000-209782, 2000.
Kim, T. H., San Andres, L., "Effects of a Mechanical Preload on the Dynamic Force Response of Gas Foil Bearings: Measurements and Model Predictions," STLE Tribol. Trans., Vol. 52, No. 4, pp. 569-580, 2009.
Sim, K., Lee. Y.-B. Kim, T. H., "Effects of Mechanical Preload and Bearing Clearance on Rotordynamic Performance of Lobed Gas Foil Bearings for Oil-Free Turbochargers," STLE Tribol. Trans., Vol. 56, pp. 224-235, 2013.
Kim, D., "Parametric Studies on Static and Dynamic Performance of Air Foil Bearings with Different Top Foil Geometries and Bump Stiffness Distributions," ASME J. Tribol., Vol. 129, No. 2, pp. 354-364, 2007.
Iordanoff, I., "Analysis of an Aerodynamic Compliant Foil Thrust Bearing: Method for a Rapid Design," ASME J. Tribol. Vol. 121, pp. 816-822, 1999.
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