과도진동 저감형 자동볼평형장치 연구 = New automatic ball balancer design to reduce transient-response in rotor system

국문 초록 (Abstract)

회전체의 편심에 의한 진동을 줄이기 위해 볼발란서는 여러 분야에서 사용되고 있다. 볼발란서는 다수의 볼과 볼이 자유롭게 움직일 수 있는 원형궤적 및 궤적 내에서 댐핑 역할을 하는 점성유체로 구성된다.
적합하게 설계된 볼발란서는 회전체의 회전속도가 높은 정상상태에서는 진동을 효과적으로 감소시키지만 회전속도가 낮은 과도상태에서는 회전체 진동을 증가시키는 요인으로 작용하기도 한다. 과도상태에서의 높은 진동은 회전체의 수명을 단축시키고 때에 따라서는 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있으므로 본 연구에서는 과도진동을 저감할 수 있는 볼발란서를 연구하였고 새로운 볼발란서 모델을 제안하였다.
새로운 모델의 운동특성을 분석하기 위해 볼이 5개가 포함된 볼발란서가 장착된 회전체 시스템이 고려되었다. 이 모델의 운동방정식이 라그란지 방정식(Lagrange’s equation)으로 유도되었으며 Matlab을 활용하여 동특성 및 안정성 해석이 수행 되었다. 본 해석 결과를 통해 적합한 볼발란서를 설계 할 수 있도록 설계 가이드 라인(engineering guideline)을 제시하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장. 서론
• 1.1 연구배경 및 목적
• 1.2 연구 동향
• 1.3 연구 내용
• 제 2 장. 기존 자동볼평형 장치
• 2.1 개 요
• 2.2 운동방정식
• 2.2.1 에너지방정식 유도
• 2.2.2 라그란지 방정식 및 무차원화
• 2.3 운동특성 분석
• 2.4 볼의 초기위치에 따른 운동특성 분석
• 제 3 장. 과도진동 저감형 자동볼평형 장치
• 3.1 개 요
• 3.2 운동방정식
• 3.2.1 에너지방정식 유도
• 3.2.2 라그란지 방정식 및 무차원화
• 3.3 운동특성 분석
• 3.4 안정성 분석
• 제 4 장. 결 론