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[국내논문] 파이어링 상태의 일정 축 각속도에서 엔진베어링의 마모 해석 - Part II: 저어널베어링 마모 계산
Wear Analysis of Engine Bearings at Constant Shaft Angular Speed during Firing State - Part II: Calculation of the Wear on Journal Bearings 원문보기

한국윤활학회지 = Tribology and lubricants, v.34 no.4, 2018년, pp.146 - 159  

전상명 (호서대학교 기계공학부 자동차공학전공)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a wear analysis procedure for calculating the wear of journal bearings of a four-strokes and four-cylinder engine operating at a constant angular crank shaft speed during firing conditions. To decide whether the lubrication state of a journal bearing is in the possible region of ...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
저어널베어링의 마모는 어떠한 상황에서 발생할 수 있는가? 일반적인 운전조건에서 저어널베어링의 마모는 시동 시작 및 정지 시[1], 축이 경사졌을 때[2-3] 그리고 동적 고 하중이 작용하는 경우에 일어날 수 있다. 특히 고 하중을 받는 경우에는 저어널베어링의 유막이 국부적으로 매우 얇아져서 혼합탄성유체윤활영역으로 전이될 수 있으며, 이로 인해 베어링 표면에 마모를 유발하여 베어링의 내구문제를 야기할 수 있다.
1사이클 동안의 마모유발지역의 마모범위비율을 곱한 마모체적을 한번 접촉시 발생하는 마모체적으로 본 이유는 무엇인가? 특히 본 연구와 같이 파이어링 상태의 일정 각속도에서 동적 변동 고 하중이 작용하는 경우는, 1회전 이내에서 시동 시작 초기에만 마모가 발생하는 모터링 시동 상태와는 달리, 1 사이클(2회전, 720 CA degree) 동안 불규칙하게 발생하는 마모체적을 다루어야 하므로 1회전 동안 발생하는 마모를 구하는 것이 아니라 한번 접촉할 때마다 발생하는 마모를 계산해야 한다. 따라서 1사이클 동안의 마모유발지역의 마모범위비율을 곱한 마모체적을 한번 접촉 시 발생하는 마모체적으로 보았다.
한번 접촉할 때마다 발생하는 마모를 계산하여야 하는 이유는 무엇인가? 특히 본 연구와 같이 파이어링 상태의 일정 각속도에서 동적 변동 고 하중이 작용하는 경우는, 1회전 이내에서 시동 시작 초기에만 마모가 발생하는 모터링 시동 상태와는 달리, 1 사이클(2회전, 720 CA degree) 동안 불규칙하게 발생하는 마모체적을 다루어야 하므로 1회전 동안 발생하는 마모를 구하는 것이 아니라 한번 접촉할 때마다 발생하는 마모를 계산해야 한다. 따라서 1사이클 동안의 마모유발지역의 마모범위비율을 곱한 마모체적을 한번 접촉 시 발생하는 마모체적으로 보았다.
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참고문헌 (18)

  1. Chun, S. M., Khonsari, M. M., "Wear simulation for the journal bearings operating under aligned shaft and steady load during start-up and coast-down conditions", Tribology International, No. 97, 440-466, http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2016.01.042, 2016. 

  2. Chun, S. M., "Wear analysis of the journal bearings operating under misaligned shaft during motoring start-up and coast-down conditions - Part I: Study on the change in oil film thickness at the potential region involved wear", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 33, No. 4, pp. 153-167, 2017. 

  3. Chun, S. M., "Wear analysis of the journal bearings operating under misaligned shaft during motoring start-up and coast-down conditions - Part II: Wear analysis of two journal bearings supporting for and operating under misaligned shaft", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 33, No. 4, 168-186, 2017. 

  4. Chun, S. M., "Wear analysis of engine bearings at constant shaft angular velocity on a firing state - Part I: Understanding on bearing wear region," Tribol. Lubr., Vol. 34, No. 3, pp. 93-106, 2018. 

  5. Booker, J. F., "Dynamically-loaded journal bearings: mobility method of solution", Trans. of the ASME, J. of Basic Engineering, Vol. 87, pp. 537-546, 1965. 

  6. Booker, J. F., "Dynamically-loaded journal bearings: numerical application of the mobility method", Trans. of the ASME, J. of Lubrication Technology, Vol. 93, No. 1, pp. 168-176, 1971, Errata: No. 2, April 1971, pp. 315. 

  7. Zhao, Y., Maietta, D. M., Chang, L., "An asperity microcontact model incoporating the transition from elastic deformation to fully plastic flow", Trans. ASME, J. Tribol., Vol. 122, pp. 86-93, 2000. 

  8. Masjedi, M., Khonsari, M. M., "Film thickness and asperity load formulas for line-contact elastohydrodynamic lubrication with provision for surface roughness", Trans. ASME, J. Tribol., Vol. 134, No. 1, 011503, DOI: 10.1115/1.40005514, 2012. 

  9. McCool, J. I., "Relating profile instrument measurements to the functional performance of rough surfaces", Trans. ASME, J. Tribol., Vol. 109. No. 2, pp. 264-270, 1987. 

  10. Kingsbury, E. P., "Some Aspect of the thermal desorption of a boundary lubricant," J. Appl. Phys, Vol. 29, pp. 888-891, 1958. 

  11. Rowe, C. N., "Some aspects of heat of adsorption in function of a boundary lubricant", ASLE Trans., Vol. 9, pp. 101-111, 1966. 

  12. Holm, R., Electrical contacts, Almqvist & Wiksell, Stockholm, 1946. 

  13. Archard, J. F., "Contact and rubbing of flat surfaces", J. Appl. Phys., Vol. 24, pp981-988, 1953. 

  14. Kogut, L., Etsion, I., "Elastic-plastic contact analysis of a sphere and a rigid flat", Trans. ASME, J. Applied Mechanics, Vol. 69, pp. 657-662, 2002. 

  15. Kogut, L., Etsion, I., "A finite element based elastic-plastic model for the contact of rough surfaces", Tribol. Trans., Vol. 46, pp. 383-390, 2003. 

  16. Beheshti, A., Khonsari, M. M., "Asperity micro-contact models as applied to the deformation of rough line contact", Tribol. Int., Vol. 52, pp. 61-74, http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint. 2012.02.026, 2012. 

  17. Ligterink, D. J., de Gee, A. W. J., "Measurements of wear in radial journal bearings", Tribotest Journal, Vol. 3, No.1, pp.45-54, 1354-4063, 1996. 

  18. Patir, N., Cheng, H. S., "An average flow model for determining effects of three-dimensional roughness on partial hydrodynamic lubrication", ASME J. Lubr. Technol., Vol. 100, pp. 12-17, 1978. 

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