[기계공학] 빨래의 분포에 따른 탈수기의 오작동 및 해결방안에 관한 연구
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- 목차
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I. 서론
II. 모델 및 실험 설계
2.1 회전 원통모델을 통한 해석
2.1.1 탈수통의 회전관성
2.1.2 탈수통의 기울임각과 stiffness
2.1.3 stiffness 와 탈수기의 고유진동수
2.2 실험 설계
2.2.1 분포에 따른 빨래의 한계질량
III. 결과
3.1 회전 원통모델을 통한 해석
3.1.1 탈수기의 회전관성
3.1.2 탈수기의 고유진동수
IV. 고찰
4.1 회전 원통모델을 통한 해석
4.1.1 탈수기의 회전관성
4.1.2 탈수기의 고유진동수
4.2 탈수기를 이용한 실험
V. 결론
- 본문내용
-
축이 기울어질 때 질량이 불균일하게 분포되어 있는 경우 탈수통이 하중을 많이 받는 쪽으로 기울어지게 된다. 기울어진 각도를 라 하고 , , 를 각각 구해보았다. 밑면은 장축이 이고 단축이 인 타원형의 질량분포를 가지게 되고, 다음과 같이 회전관성을 구할 수 있다.
Fig.2 Proper cylinder model
Fig.3 Inclined cylinder model by angle
로 치환하여 계산하면 다음과 같이 정리된다.
옆면은 Fig.3과 같이 높이 에서 만큼의 미소질량을 잡아 계산해주었다. 이 때 회전축이 중심에서부터 만큼 어긋나게 되므로 평행축 정리를 이용해 회전관성을 구했다. 먼저 타원의 중심에서 미소질량에 대한 회전관성은 다음과 같다.
( : 이심률,
: Complete elliptic integral of the first kind (Elliptic K)
: Incomplete and complete elliptic integrals of the second kind (Elliptic E))
이므로, 와 를 2차항까지만 전개하면 다음과 같다.
,
이로부터 옆면의 전체 회전관성 는 다음과 같다.
한편 빨래의 회전관성은 다음과 같이 주어진다.
2.1.2 탈수통의 기울임각과 stiffness
탈수기의 진동을 다루기 위해 탈수통을 바닥에 damper와 spring으로 고정되어 있다고 가정하였다. damper는 회전축과 동일선상에 위치해있고, spring은 탈수기의 중심에서 만큼 떨어진 곳에 위치해있다. 이 때 탈수기의 불평형 질량에 의해 탈수기 전체가 중심축을 기준으로
- 참고문헌
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참고문헌
(1) Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., 2005, Fundamentals of Physics, 7th ed., John Wiley & Sons, Hoboken pp.252~254
(2) Tse, Francis S., Morse, Ivan E., Hinkle, Rolland T., 2004, Mechanical Vibrations, 2nd ed., CBS, pp. 88
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