초록 ▼

본 연구는 고전적인 원형 Squeeze Film Damper Bearing (S.F.D.B)이 갖고 있는 형상 개념을 탈피하고 단점을 보완하기 위하여, S.F.D.B의 성능에 중요한 유막간극을 회전축계의 특성에 적합하게 변화시킬 수 있고 제작이 더욱 간단한 "중심잡이 스프링(Centralising Spring)이 없는 절단 원추형 S.F.D.B"를 연구대상으로 하였다. 이론 해석에서 유막의 관성효과를 고려하여 유막 압력분포, 유막력, 유막감쇠계수, 편심비를 유도하였다. 반복 계산법에 의해 유막 감쇄계수 및 최적 설계변수를 구하였

본 연구는 고전적인 원형 Squeeze Film Damper Bearing (S.F.D.B)이 갖고 있는 형상 개념을 탈피하고 단점을 보완하기 위하여, S.F.D.B의 성능에 중요한 유막간극을 회전축계의 특성에 적합하게 변화시킬 수 있고 제작이 더욱 간단한 "중심잡이 스프링(Centralising Spring)이 없는 절단 원추형 S.F.D.B"를 연구대상으로 하였다. 이론 해석에서 유막의 관성효과를 고려하여 유막 압력분포, 유막력, 유막감쇠계수, 편심비를 유도하였다. 반복 계산법에 의해 유막 감쇄계수 및 최적 설계변수를 구하였다. 불평형 변수 U가 0.2보다 클 경우에 위험속도 근방에서 Jump 현상과 같은 비선형 진동이 발생한다. 이때 베어링 변수 U, 저어널 이동거리 S, 레이놀즈 수 Re를 증가시키면 제어가 가능하다. 안정 영역인 B=0.2, U=0.2를 축진동 S/W에 적용하여 안정된 거동을 확인하였다. 안정 영역의 최적설계 변수에 따라 S.F.D.B를 설계 제작하여 탄성 회전축 진단장비(ADRE3)에 의해 분석한 결과, 2,940prm에서 위험속도가 나타나며, 불평형에 의한 1X 응답 주파수가 발생한다. 따라서 유막간 극의 조절이 가능하고, 중심잡이 스프링이 없어 제작이 간단한 큰 장점을 갖고 있는 본 새로운 모델은 최적 설계변수 하에서 적합하게 설계되면 위험속도를 유연하게 통과하여 고속에서 안정된 거동이 가능하다.

Abstract ▼

This project is researched on the dynamic characteristics of truncated cone type squeeze film damper bearing (S.F.D.B) without centralising Spring. This model can be altered the radial oil film gap which is important to the performance of rotor-bearing system and manufactured easily to change the s

This project is researched on the dynamic characteristics of truncated cone type squeeze film damper bearing (S.F.D.B) without centralising Spring. This model can be altered the radial oil film gap which is important to the performance of rotor-bearing system and manufactured easily to change the shape concept of traditional circular type S.F.D.B. In theoretical analysis, the oil film pressure distribution, the oil film force, the film damping coefficient and the eccentricity ratio, etc. were induced with regard to the film inertia effect. The film damping coefficlent and optimum design parameters are calculated by using the iteration method. When unbalance parameter U is greater than 0.2, the nonlinear vibration such as "Jump" phenomena appears in the vicinity of rotor critical speed. At this time, the increases of bearing parameter U, journal distance S, Reynolds mumber Re can control this unstable vibration. The stable behavior is confirmed to apply the stable design parameter B=0.2, U=0.2 to rotor vibration S/W. S.F.D.B is designed and produced according to the optimum design parameters in the stable region. And S.F.D.B is equipped with elastic rotor and is operated upto 10,000rpm. Analyzing the result with rotor diagnostic equipment (ADRE3), the critical speed is at 2,940rpm and 1X response frequency is induced by unbalance. Thus if this new model is properly designed under optimum design parameter which can control oil film gap and has much merit, easy manufacture by virtue of uncentralising spring, it can be passed the critical speed smoothly and is operated stably in high rotor speed region.

목차 Contents

• 1. 서론...11
• 2. 연구동향...12
• 2-1 원형 S.F.D.B...12
• 2-2 능동 S.F.D.B....14
• 3. 연구모델...15
• 4. 이론해석...16
• 5. 실험연구...22
• 5.1 실험장치 구성...22
• 5-2 회전축설계...23
• 5-3 절단원추형 S.F.D.B. 설계...24
• 5-4 회전기계진단장비특성...25
• 5-5 비접축 변위기...25
• 5-6 Keyphasor...26
• 5-7 측정장비 사용방법...27
• 5-8 데이터 처리 S/W 구성...28
• 5-9 회전속도 제어기...29
• 5-10 실험장치 설치...30
• 6. 결과 및 고찰...31
• 6-1 수치해석 결과...31
• 6-2 실험결과...33
• 6-3 고찰...35
• 7. 결론...38
• 8. 참고문헌...39