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방사용 기어펌프 최적설계
Optimal Design of a Gear Pump for Yarning 원문보기

대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C, 2001 June 27, 2001년, pp.457 - 463  

천길정 (원광대학교 기계공학부) ,  윤인성 (원광대학교 대학원 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Optimal design program for an external gear pump for yarning has been developed. Optimization is accomplished using ADS program. Pump design parameters can be determined automatically for maximum gear efficiency with constraints considering shaft, bearing, gear and pump. Comparing the design paramet...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 정격 토출유량과 토출압력을 낼 수 있는 펌프의 제반 제원을 자동으로결정할 수 있는 자동 설계 프로그램의 개발을 시도하였다. 설계 대상으로는 장단섬유 방사 작업에 주로 이용되는 외접형 스퍼기어 인볼류트치형기어펌프를 선정하였으며, 설계 프로그램에 의하여 결정된 설계 제원과 수입시판 중인 펌프의 제원을 비교하여, 개발된 설계 프로그램의 적합성을 검토하였다.
  • 한편 방사 펌프의 경우, 방사되는 섬유의 굵기가 균일해야하는 조건이 요구되기 때문에 토출량의 변동이 적어야하나, 고압 기어펌프의 경우 실제 토출유량의 맥동율은이론치 보다도 훨씬 적고 맥동율은 기어의 잇수가 많을수록 적어진다9). 또한, 효율 최대화 관점에서 결정되는 여러가지 설계 제원들 중, 필요한 경우 설계자가 보다 많은 잇수의 제원을 선정할 수 있기 때문에, 본 연구에서는 효율의 최대화를 목적함수로 선정하였다.
  • 방사용으로 이용될 고온 고압형 기어 펌프의 설계 제원을 자동으로 결정하기 위하여, 효율 최대화를 목적함수로 하는 최적설계 프로그램을 개발 하였다. 제한조건으로는 펌프를 구성하는 핵심요소들인 축, 기어, 베어링 및 펌프의 설계 조건들을 적용하였다.

가설 설정

  • 8cc/rev, 400 bar인 1-input, 4-output 타잎 이어서, 이 수치를 제품의 비교 스펙으로선정하였다. 모든 재질들의 물성치는 SKH-51 의값을 이용하였고, 사용유체의 동점도는 0.045pa-sec/Mpa로 가정 하였다.
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