압력ㆍ온도 변화에 따른 초고압 발생기 성능특성 연구

김형의(Hyoung Eui Kim),이기천(Gi Chun Lee),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.9

초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 충격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다. An ultra high- pressure system generally consists of a hydraulic power unit, an oil supply unit, an electrical power supply device, and an electrical control device. The hydraulic power unit supplies the hydraulic power to the intensifier to create generate ultra high pressure. The intensifier amplifies increases the pressure using the oil supplied from by the hydraulic power unit. The electrical supply devices and control devices maintain are provided for the electric motors, valves, and sensors. In this study, instead of a flow-control device, a pressure-control type device was mounted on a manifold block in the hydraulic power unit instead of the flow-control type. A servo valve was fitted in the intensifier, and the performance characteristics of the intensifier varied according to the variations of in the pressure cycle and with the temperature of the operating oil in the hydraulic power unit.

유압 충격압력 발생기의 시스템 설계와 성능평가

김형의(Hyoung Eui Kim),이기천(Gi Chun Lee),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.7

압력용기, 유압호스 조립체, 어큐뮤레이터, 유압실린더, 유압밸브, 파이프 등의 제품들의 시험은 일반적으로 ISO와 SAE에서 정의되는 충격압력 조건들로 작동되고 있다. 충격압력 시험 장비는 높은 압력, 정확한 제어 시스템, 장기간 사용할 수 있는 수명을 가지는 것이 요구되며, 언급된 사항들은 유압 시스템에서 보다 높은 압력이 발생되어지는 충격압력 발생기를 제작하는데 필요하다. 충격압력 시험기는 제어는 편리하지만 높은 가격인 서보밸브 제어 시스템이 적용되었다. 제어 시스템의 적용은 시험하는 제품들에 영향을 주는 압력의 파형을 생성한다. 본 연구는 유량과 압력, 압력의 상승속도를 고려한 충격압력 발생시스템 설계 및 제작 과정을 연구하는 것을 목적으로 한다. 이것은 또한 결과로써 시스템에서 초고압의 압력을 발생시키는 압력 파형을 얻을 수 있었다. Components such as pressure vessel, hydraulic hose assembly, accumulator, hydraulic cylinder, hydraulic valve, pipe, etc., are tested under the impulse-pressure conditions prescribed in ISO and SAE standards. The impulse pressure test machine needs to have a high pressure, a precise control system and a long life. It should satisfy the requirements for fabrication of the impulse tester to generate ultra high pressure in the hydraulic system. In the impulse tester, a servo-valve control system is adopted; although the control application is convenient, it is expensive owing to the cost of developing the system. The type of the control system determines the pressure wave, which affects the components that are tested. In this study, the manufacturing process and the intensifier system design related to the flow, pressure, and the increasing rate of pressure are investigated. The results indicate the ultra high pressure waves in the system.

기계류 부품의 가속시험 방법론

김형의(Hyoung-Eui Kim),장무성(Mu-Seong Chang) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.5

Most modern components are designed to operate without failure for a long time. For such cases, accelerated testing is used in manufacturing industries to assess or demonstrate component reliability. Accelerated testing has become increasingly important because of rapidly changing technologies, higher customer expectations for better reliability and the need for rapid product development. In this study, we proposed the accelerated testing methodology for mechanical components.

유압동력 발생장치의 소음특성 개선을 위한 실험적 연구

김형의(Hyoung Eui Kim),이기천(Gi Chun Lee) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.10

The hydraulic power units are used to supply hydraulic power to hydraulic cylinders and hydraulic motors, which are operated in linear and in rotational. The noise in the hydraulic power unit can be verified by measuring the noise produced from the hydraulic pumps, hydraulic valves, electric motors, and etc. So, it is required to reduce the noises generated from the power sources essentially to meet the requirements of customers who want to work in environmental friendly conditions. However, it is difficult in the aspect of technology and cost to equip the necessary equipments that reduces the noises, which results in the necessity for the research study on the subject. The four cases of base studies were done and experimented to reduce the noise generated from the HPU and their noise characteristics were verified. Also, the methods of reducing noise were studied.

온도ㆍ압력 변화에 대한 초고압 발생기의 성능 특성 연구

김형의(Hyoung Eui Kim),이기천(Gi Chun Lee),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.4

초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 총격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다. An ultra high pressure system generally consists of a hydraulic power unit, oil supply unit, electrical power supply device, and electrical control device. The hydraulic power unit supplies the hydraulic power to the intensifier to create ultra high pressure. The intensifier amplifies the pressure using oil supplied from the hydraulic power unit. The electrical supply and control devices maintain the electric motors, valves, and sensors. In this study a pressure-control type device was mounted on a manifold block in the hydraulic power unit instead of the flow-control type. A servo valve was built into the intensifier, and the performance characteristics of the intensifier varied according to the variation of the pressure cycle and temperature of the operating oil in the hydraulic power unit.

한국적 신뢰성 인증체계 개념

김형의(Hyoung-Eui KIM) 대한기계학회 2008 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2008 No.5

It has been passed eight years since Reliability Assessment Centers of 18 fields including machinery and electronic field were established in 2000 to enhance the reliability of components and materials which are foundation of domestic industry. When Reliability Assessment Centers were established in 2000, many questions and issues have been headed. Those questions and issues were how reliability and quality are different, how the reliability measurement can be expressed, how the reliability requirements can be made, how the reliability of components can be tested and evaluated and etc. Currently it is the state that the controversy and improvement methods about reliability qualification, no failure test and one failure acceptance test were issued. This paper investigates the problems toward test and evaluation methods to certificate R-Mark and presents the direction of Korean Reliability Certification System.

다중 스트레스 인자의 가속모형 비교 연구

김형의(Hyoung-Eui Kim),장무성(Mu-Seong Chang) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11

In these days, most components are designed to operate without a failure for a long time. Accelerated testing can be used to assess or demonstrate reliability of components in a short time. In the case of one stress factor, Arrhenius model or Inverse Power Law (IPL) model is commonly selected for an accelerated model according to stress types. However, there are more than three stress factors in the industrial fields. In this study, we will explain the accelerated models that can apply to the case with three stress factors. The models are general log-linear model and IPL model using calibrated accelerated life testing. We shall compare the two models with a numerical example.

공작기계용 볼 스크류의 신뢰성시험을 통한 수명 분석

김도식(Do-Sik KIM),이승훈(Seung-Hun Lee),유영철(Yung-chul Yoo),김형의(Hyoung-Eui Kim) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11

In this study, we are to analyze the life and the main failure mode of ball screw that are usually applied to the Machine tools. Ball screw have complicated failure cause since they are organized as a complex of various elements. Therefore, in this paper, we analyzed the main failure mode of ball screw, and then performed life test and performance test according to the international standards. On the basis of these processes, we estimated a shape parameter that is the main factor for the calculation of test time for the reliability of ball screw by analyzing life distribution data.

발사체의 신뢰도 예측에 관한 연구

김형의(Hyoung-Eui Kim) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.10

It is necessary that system and subsystem’s reliability is verified by reliability program for the success of space launch vehicle development. In this study, we considered several reliability prediction methods to make sure that subsystem’s reliability is accordance with the value obtained from the reliability allocation. They include load-strength method, Part Stress method, and Bayesian approach. We also determined test sample size satisfying the confidence level and reliability.

가속 스트레스의 교호작용을 고려한 가속계수 모델에 대한 연구

김형의(Hyoung Eui Kim),강보식(Bo Sik Kang),조유희(You Hee Cho) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集A Vol.36 No.7

사용조건에서 수명시험을 수행할 경우 시험시간이 많이 소요되므로 사용조건보다 가혹한 스트레스 조건을 추가하여 가속수명시험을 수행하면 시험시간을 단축시킬 수 있다. 수명에 영향을 미치는 스트레스를 선정하여 각 스트레스의 사용조건과 가속조건에서 시험을 수행할 경우 가속 스트레스간에 교호작용이 존재할 수 있다. 그러나 기존의 연구에서는 2가지 이상의 가속 스트레스를 부과하여 가속수명시험을 수행할 경우 교호작용을 고려하지 않은 경우와 가속 수명에 대한 모델식을 제시한 연구들이 대부분이다. 본 논문에서는 기계류 부품의 수명에 영향을 미치는 가속 스트레스를 선정한 후 교호작용을 고려한 시험계획에 따라 가속수명시험을 수행한 자료를 이용하여 가속 계수와 가속 스트레스간의 관계식을 산출하는 방법을 제시하고자 한다. 또한 본 논문에서 제시한 교호작용을 고려한 가속시험방법과 가속 계수를 산출할 수 있는 모델식을 이용하여 복합적인 가속수명시험 수행시 쉽게 적용하고 결과를 산출할 수 있는 기초가 될 것으로 기대된다. An accelerated life test (ALT) is a test method that forces components to fail more quickly than they would under use conditions by applying higher overstresses. When two or more accelerating stresses are involved in an ALT, an interaction effect may occur. In previous studies, mostly ALTs without considering an interaction of accelerated stresses and accelerated life models were proposed. The life data obtained are extrapolated using a life-stress relationship to estimate the life distribution at use conditions. We use the general log-linear relationship to model the dependence of life in the Weibull distribution on stress. Therefore, this study suggests the acceleration factor model between the lives at use conditions and accelerated conditions by using mechanical component life data considering an interaction effect. Further, the accelerated life test method and acceleration factor model proposed in this paper will be the basis for adopting an accelerated life test with accelerated stress interactions.