[논문]상업용 방진마운트의 동적 특성에 관한 실험적 고찰

문석준; 신윤호; 정정훈; 송창규

doi:10.5050/ksnve.2014.24.9.687

상업용 방진마운트의 동적 특성에 관한 실험적 고찰
Experimental Review on Dynamic Characteristics of the Commercial Mounts for Vibration Reduction 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.24 no.9, 2014년, pp.687 - 694

문석준 (Korea Institute of Machinery & Materials) , 신윤호 (Korea Institute of Machinery & Materials) , 정정훈 (Korea Institute of Machinery & Materials) , 송창규 (Korea Institute of Machinery & Materials)

Abstract ▼ AI-Helper

The mount suppliers are providing limited information on the dynamic characteristics of the mounts to some designers and some manufacturers of the high-precision machines. In this technical study, the experimental review was carried out about dynamic characteristics of five kinds of commercial passive mounts sold in the market. The dynamic characteristics, natural frequency and damping ratio, extracted from experimental tests were compared to the materials supplied by mount makers. In order to predict the performance of the high-precision machines with mounts, exact values of the dynamic characteristics of mounts should be used in the stage of numerical analysis.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이 연구에서는 장비의 설계·제작사 입장에서 시장에서 판매되고 실제 적용되고 있는 상업용 수동형마운트 5종에 대해 동특성을 실험적으로 고찰해 보았다.
이 연구에서는 장비의 설계·제작사 입장에서 실제 적용되고 있는 상업용 수동형 마운트 5종에 대해 동특성을 실험적으로 고찰해 보았다.
장비의 설계·제작사 입장에서 마운트 제작사에서 제공하고 있는 자료의 정확성을 살펴보기 위해 실험을 수행하였다.

제안 방법

1차 실험에서는 수직/수평 진동대를 이용하여 마운트의 고유진동수를 확인해 보았다. 먼저 마운트 단품의 고유진동수를 확인하는 것이 바람직하지만, 단품 마운트의 상부에 하중을 부가할 경우 안정성을 확보하기 용이하지 않다.
Fig. 16과 같이 대형 진동대 위에 마운트가 설치된 장비(약 160 kg)를 설치한 후 약 80 Hz까지의 진동 전달률을 실험과 해석결과를 비교해 보았다. 실험은 각 방향별로 실효치 기준 0.
감쇠비(ζ)가 0.1 이상인 경우에 대해서는 아래의 식과 측정결과를 곡선 맞춤(curve fitting)하여 고유진동수를 결정하였다.
계측장비는 B&K Pulse Analyzer를 이용하였으며, 설정된 분해능은 0.125 Hz, 샘플링 주파수는 400 Hz이며, 앙상블 평균횟수는 5회로 설정하였다.
먼저 마운트 단품의 고유진동수를 확인하는 것이 바람직하지만, 단품 마운트의 상부에 하중을 부가할 경우 안정성을 확보하기 용이하지 않다. 또한 실제 장비에는 4개 이상 마운트가 1 set로 설치되므로, 이 실험에서는 4개 마운트의 1 set인 마운트 시스템에 대해 수행하였다. 대상 마운트는 제공된 자료가 비교적 충실한 마운트 D와 마운트 E를 선정하였으며, 상부 하중의 변화에 따른 고유진동수의 변화를 살펴보았다.
실험결과를 바탕으로 마운트 제작사가 제공하는 자료와의 차이를 비교해 보았다. Fig.
이 연구에서는 장비의 설계·제작사 입장에서 시장에서 판매되고 실제 적용되고 있는 상업용 수동형마운트 5종에 대해 동특성을 실험적으로 고찰해 보았다. 실험으로부터 산정된 동특성과 마운트 제작사가 고객에게 제공하는 자료와의 차이점등을 확인하였다. 이를 통해 마운트가 설치되는 장비의 성능예측 정확도를 검토하였다.
16과 같이 대형 진동대 위에 마운트가 설치된 장비(약 160 kg)를 설치한 후 약 80 Hz까지의 진동 전달률을 실험과 해석결과를 비교해 보았다. 실험은 각 방향별로 실효치 기준 0.1 grms로 가진 하면서 진행되었으며, 5종의 마운트에 대해서 수행되었다. 대표적으로 Fig.
실험으로부터 산정된 동특성과 마운트 제작사가 고객에게 제공하는 자료와의 차이점등을 확인하였다. 이를 통해 마운트가 설치되는 장비의 성능예측 정확도를 검토하였다.
9에 수록하였다. 이를 통해 측정한 주파수 응답합수의 유효성을 확보하였다.
상부 하중은 변경할 수 있도록 동일한 프레임(중량 80 kg)이 5개 적층된 것을 볼 수 있다. 적층 프레임의 수를 조정하여 하중을 변화(80 kg~300 kg)시켰으며, 고유진동수를 확인하기 위해 마운트 상부 및 하부에 가속도계를 설치하고, 신호를 계측하였다. 진동대를 이용하여 랜덤신호(Fig.
하중에 따라 고유진동수 및 피크의 크기가 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 주파수 응답함수로부터 고유진동수와 감쇠비를 추출하고, 이를 바탕으로 마운트의 동특성인 강성 및 감쇠 계수를 하중 조건별로 추정하였다.
적층 프레임의 수를 조정하여 하중을 변화(80 kg~300 kg)시켰으며, 고유진동수를 확인하기 위해 마운트 상부 및 하부에 가속도계를 설치하고, 신호를 계측하였다. 진동대를 이용하여 랜덤신호(Fig. 5 참조)로 가진 하면서 수직방향 및 수평방향에서 각각 5회 반복 수행하였으며, Fig. 6과 Fig. 7에 결과를 정리하였다.
충격 실험을 위한 구성은 Fig. 8과 같으며, 충격망치(impact hammer)와 가속도계를 이용하여 주파수 응답함수(inertance)를 측정하였다. 계측장비는 B&K Pulse Analyzer를 이용하였으며, 설정된 분해능은 0.

대상 데이터

상업용 방진마운트의 동적특성을 파악하기 위하여 국내의 정밀 가공/검사 장비에서 사용되고 있는 5종의 방진마운트를 선정하였으며, 국내 장비의 설계·제작사 입장에서 구입하였다. 구입한 방진마운트 5종은 Fig. 2와 같으며, 상단의 2종은 국내 제작사 제품(이하 각각 마운트 A, 마운트 B로 칭함), 나머지 3종은 외국 제작사 제품(이하 각각 마운트 C, 마운트 D, 마운트 E로 칭함)이다.
또한 실제 장비에는 4개 이상 마운트가 1 set로 설치되므로, 이 실험에서는 4개 마운트의 1 set인 마운트 시스템에 대해 수행하였다. 대상 마운트는 제공된 자료가 비교적 충실한 마운트 D와 마운트 E를 선정하였으며, 상부 하중의 변화에 따른 고유진동수의 변화를 살펴보았다. Fig.
상업용 방진마운트의 동적특성을 파악하기 위하여 국내의 정밀 가공/검사 장비에서 사용되고 있는 5종의 방진마운트를 선정하였으며, 국내 장비의 설계·제작사 입장에서 구입하였다.

이론/모형

감쇠계수의 산정은 감쇠비가 0.1 이하인 경우에 대해서는 1/2 파워 대역폭(half-power bandwidth) 방법을 이용하여 계산하였으며, 0.1 이상인 경우에는 위의 식과 측정결과를 곡선 맞춤(curve fitting)하여 계산하였다. 1/2 파워 대역폭 방법에 의한 감쇠비 및 감쇠계수(c) 산정 식은 아래와 같다.

성능/효과

마운트 A~마운트 D에 대해서는 160 kg, 240 kg, 320 kg의 하중조건에 대한 결과를 정리하였으며, 마운트 E에 대해서는 600 kg의 하중조건에 대한 결과만을 수록하였다. 낮은 하중조건에서는 고유진동수 등의 특성이 잘 추출되지 않았다.
11은 마운트 A에 대해 상부질량이 150 kg인 조건에서 진동 전달율을 비교하여 도시해 보았다. 보는 바와 같이 마운트 제작사가 제시하고 있는 최대값과 최소값 구간을 벗어난 구역에 있는 것을 확인할 수 있으며, 상한치기준으로 약 40 % (수직방향)과 약 20 % (수평방향) 이상의 차이를 보이고 있다. 제공되는 감쇠비 자료는 없기 때문에 피크 크기를 비교하는 것은 의미가 없을 것으로 판단한다.
설계·제작하는 장비의 진동응답을 정확하게 예측하기 위해서는 마운트의 동특성에 대한 정보를 확보해야 하며, 마운트 제작사의 제공정보만으로는 부족한 면이 있음을 위의 실험을 통해 확인하였다.
X축은 마운트 1개당 작용하는 하중을 나타내고 있다. 수직방향 결과를 보면, 하중에 따라 약 0.5 Hz~1.0 Hz의 차이를 보이고 있고, 실험결과가 더 큰 것을 확인할 수 있다. 수평방향 자료는 제공하고 있지 않아서 비교 하지 못하였다.
단, 마운트 E의 수평방향은 반대로 낮은 영역에 존재하고 있다. 실험으로부터 얻은 고유진동 수는 마운트 4개를 1 set로 실험해서 얻은 결과임을 무시할 수는 없을 것으로 판단된다.
5종에 대해 평균전달력 차이를 Table 6에 정리하였다. 최소 약 6 %에서 최대 약 43 % 오차를 보이는 것을 확인할 수 있다. 대부분의 마운트는 고무요소 등 비선형성이 강한 재료로 제작되고 있으며, 이로 인한 오차의 기여도가 작지 않을 것으로 판단하고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	감쇠비 정보에 대한 동특성 자료를 얻고 싶은데 제작사로부터 얻을 수 있을까요?	3에서 보듯이 수직방향뿐만 아니라 수평방향 정보도 제공하는 제작사도 있음을 알 수 있다. 다만 응답을 예측하기 위해서는 감쇠비 정보가 필요하나, 감쇠비 정보를 제공하는 제작사는 극히 드물다.
	마운트 C란?	마운트의 형태별로 분류하면, 공기를 주입하는 고무마운트 제품 2종(마운트 A, 마운트 D), 전형적인 고무마운트 1종(마운트 B), 공기마운트 1종(마운트 C) 및 고무패드 1종(마운트 E)이다. 마운트 C는 레벨링(leveling) 기능이 있어서 공기압을 자율적으로 조절할 수 있는 제품이다. 선정한 모든 마운트는 4개로 1 set를 구성하였다.
	마운트의 형태별 분류는 어떻게 되어 있나?	마운트의 형태별로 분류하면, 공기를 주입하는 고무마운트 제품 2종(마운트 A, 마운트 D), 전형적인 고무마운트 1종(마운트 B), 공기마운트 1종(마운트 C) 및 고무패드 1종(마운트 E)이다. 마운트 C는 레벨링(leveling) 기능이 있어서 공기압을 자율적으로 조절할 수 있는 제품이다.

참고문헌 (7)

Moon, S. J., Jung, H. J., Shin, Y. H., Jang, D. D., Jeong, J. A. and Moon, Y. J., 2011, Development of a Hybrid Mount System Combined Airspring with Piezostack Actuator for Microvibration, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 21, No. 1, pp. 56-65.

원문보기 상세보기
Newport Corporation. [online] Available at: [Accessed June 2014].
Ahn, Y. K. and Kim, D. W., 2014, Hybrid Rubber Mount by Using Magnetic Force, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 24, No. 3, pp. 236-246.

원문보기 상세보기
Shin, Y. H., Moon, S. J., Jung, W. J. and Jeon, J. J., 2013, New Mount with Moving-coil-type Electromagnetic Actuator for Naval Shipboard Equipment, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 23, No. 10, pp. 885-894.

원문보기 상세보기
Park, J. H., Phu, D. X., Hung, N. Q., Kang, O. H. and Choi, S. B., 2013, Optimal Design of Magnetorheological Mount for Ship Engines: Maximum Damping Force, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 23, No. 5, pp. 472-478.

원문보기 상세보기
Moon, S. J., Shin, Y. H., Chung, J. H. and Song, C. K., 2013, Examination on Dynamic Characteristics of Commercialized Vibration Isolation Products, Proceedings of the KSNVE Annual Autumn Conference. pp. 827-828.
Shin, Y. H., Moon, S. J., Chung, J. H. and Song, C. K., 2011, Examination on Isolation Performance of Commercialized Vibration Isolation Products, Proceeding of the KSPE Annual Spring Conference. pp. 135-136.

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증