KR100701628B1 - The torsional vibration simulator used magnetic force - Google Patents

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KR100701628B1
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torsional vibration
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오광석
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에스티엑스엔진 주식회사
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    • G01H1/10Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of torsional vibrations

Abstract

A torsional vibration simulator using magnetic force is provided to be manufactured simple-structured in a small size. In a torsional vibration simulator(100) using magnetic force, a gear box is tested. An axis fixing unit(30) rotatably fixes the gear box. A driving unit(40) supplies a driving force so as to rotate the gear box. A torsional vibration generation device generates torsional vibration according to a rotation of the gear box. The simulator is torsional vibration simulator for measuring torsional vibration characteristics of an object to be tested by supplying a rotational force to the object to be tested and causing the torsional vibration. The torsional vibration simulator includes the gear box as the object to be tested. And, the gear box includes a straight line shaped rotational axis, a central inertia ring, and an end portion inertia ring.

Description

자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터{THE TORSIONAL VIBRATION SIMULATOR USED MAGNETIC FORCE}Torsional vibration simulator using magnetic force {THE TORSIONAL VIBRATION SIMULATOR USED MAGNETIC FORCE}

도 1은 본 기술 분야의 대표적인 동력전달 축계장치의 일종인 디젤엔진(20)을 동력원으로 하는 선박 추진용 축계장치 구성도의 예이다.1 is an example of a ship propulsion shaft system configuration using a diesel engine 20, which is a representative power transmission shaft system in the art, as a power source.

도 2는 일반적인 선박엔진용 축계장치에서 발생하는 비틀림 진동의 회전속도에 대한 진동 차수성분 그래프이다.2 is a vibration order component graph for the rotational speed of torsional vibration generated in the general ship engine shaft system.

도 3은 종래의 비틀림 진동 시뮬레이터에서 발생하는 비틀림 진동의 회전속도에 대한 진동 차수성분 그래프이다.3 is a vibration order component graph for the rotational speed of torsional vibration generated in the conventional torsional vibration simulator.

도 4는 본 발명에 따른 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터의 외관을 보여주는 외형도이다.Figure 4 is an external view showing the appearance of the torsional vibration simulator using a magnetic force according to the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축계장치의 구조를 설명하기 위한 개략적인 측면도.5 is a schematic side view for explaining the structure of the shaft system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터의 비틀림 진동 발생장치에 대한 구조도이다.6 is a structural diagram of a torsional vibration generating device of a torsional vibration simulator using a magnetic force according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터에서 발생하는 비틀림 진동의 회전속도에 대한 진동 차수성분 그래프이다.7 is a vibration order component graph for the rotational speed of torsional vibration generated in the torsional vibration simulator using the magnetic force according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 : 디젤엔진 100: 시뮬레이터10: diesel engine 100: simulator

20 : 축계장치 22,24,26 : 관성링20: shaft system 22, 24, 26: inertia ring

28 : 회전축 30 : 축고정부28: rotation axis 30: shaft fixing

31,32,33,34,35,36 : 베어링 지지대 38 : 베이스 프레임31, 32, 33, 34, 35, 36: bearing support 38: base frame

40 : 구동부 41 : 구동모터40: drive unit 41: drive motor

42 : 구동풀리 43 : 연결벨트42: driving pulley 43: connecting belt

44 : 종동풀리 45 : 제어판넬44: driven pulley 45: control panel

50 : 비틀림 진동 발생부 51,52 : 이동자석50: torsional vibration generating unit 51,52: moving magnet

53,54 : 고정자석53,54: fixed magnet

본 발명은 예컨대 동력전달 축계장치의 운전 중 발생하는 비틀림 진동에 의한 축계장치의 물성변동을 이해하고 연구할 수 있게 하는 비틀림 진동 시뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 실제 계측되는 동력전달 축계장치 물성과 최대한으로 유사한 특성의 비틀림 진동을 발생시킬 수 있으면서도 용이한 시험이 가능하게 구성한 비틀림 진동 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a torsional vibration simulator that enables to understand and study the physical property change of the shafting system due to torsional vibration generated during operation of the power transmission shafting system. The present invention relates to a torsional vibration simulator configured to allow easy testing while generating a torsional vibration of characteristics.

일반적으로 동력전달 축계장치, 예를 들면 도 1과 같은 디젤엔진(10)을 동력원으로 하는 통상적인 선박용 추진축계는 운전 중 실린더 연료유의 폭발력, 불 평 형 회전질량, 축계장치의 정렬불량 등에 의한 기진력과 축계장치 부품의 탄성, 감쇠 및 관성 등의 진동특성에 의해 필연적으로 비틀림 진동이 발생하게 된다. 이러한 비틀림 진동이 과다한 경우에는 선박의 추진 축계장치 등에서 축계장치가 파손되어 선박이 추진력을 상실하는 등의 문제가 발생하고 있다.In general, a propulsion system for ships using a power transmission shafting device, for example, a diesel engine 10 as shown in FIG. 1 is a device that is caused by explosion force of cylinder fuel oil, unbalanced rotational mass, misalignment of shafting device, and the like during operation. Torsional vibration inevitably occurs due to vibration characteristics such as elasticity, damping, and inertia of the vibration force and component parts. If the torsional vibration is excessive, problems such as the loss of propulsion of the ship due to damage to the shaft system in the propulsion shaft system of the ship.

따라서 동력전달 축계장치의 설계과정에서 전산해석에 의한 고유진동수, 비틀림 진동 응력, 위험 회전수 등 비틀림 진동에 대한 검토는 반드시 이루어져야 하며, 이러한 검토가 실제로 적용될 수 있을 정도로 정밀해야만 한다. 더 나아가, 이러한 축계장치의 적절한 설계를 위해서는 비틀림 진동 현상에 의한 축계장치의 물성 변동의 이해와 연구가 선행되어야 한다.Therefore, in the design process of power transmission shaft system, torsional vibration such as natural frequency, torsional vibration stress, and dangerous rotational speed by computational analysis must be made and must be precise enough to apply such a review. Furthermore, in order to properly design such a shaft system, understanding and research on the variation of physical properties of the shaft system due to torsional vibration should be preceded.

비틀림 진동에 대한 이해와 연구를 하기 위하여 실제 사용 중인 축계장치를 모델로 사용하는 것이 가장 적합할 것이다. 하지만 축계 장치 자체의 규모가 크고, 운반과 장착에 비용이 많이 소요되며, 소규모 시험실에서 운전하기에는 그 조건이 까다롭다. 따라서 연구 또는 학습 목적으로 사용하기에 적절하면서도 실제 사용되는 동력전달 축계장치와 유사한 특성을 재현할 수 있는 비틀림 진동 시뮬레이터가 필요하다.In order to understand and study the torsional vibration, it is best to use the actual shafting system as a model. However, the shafting units themselves are large, costly to transport and install, and difficult to operate in small labs. Therefore, there is a need for a torsional vibration simulator that can be used for research or learning purposes and can reproduce characteristics similar to those of the power transmission shaft system.

종래에, 회전수에 관계없이 각 변위가 일정한 비틀림 진동을 발생하는 단순한 형태의 비틀림 진동 시뮬레이터가 존재하였다. 이러한 형태의 비틀림 진동 시뮬레이터는 기구장치에 의하여 강제로 진폭을 제한하는 구조로 되어있었다. 이러한 종래의 시뮬레이터에 의한 실험결과는 도 3에 도시된 바와 같이 회전속도(rpm)에 따른 비틀림 진동(rad/s)이 거의 선형적 비례관계로 나타나기 때문에, 도 2에 도시 된 바와 같은 복잡한 실제 사용 중인 축계장치에서 발생하는 고유진동수 특성, 감쇠특성 등을 나타낼 수 없다는 문제가 있었다.Conventionally, there has been a simple torsional vibration simulator in which each displacement generates a constant torsional vibration regardless of the rotational speed. This type of torsional vibration simulator was designed to force amplitude limitation by the mechanism. As a result of the experiment by the conventional simulator, since the torsional vibration (rad / s) according to the rotational speed (rpm) is almost linearly proportional to each other, as shown in FIG. There was a problem that the natural frequency characteristic, damping characteristic, etc. generated in the shafting system under operation cannot be represented.

일반적으로, 동력전달 축계장치에서 비틀림 진동 특성에 영향을 미치는 요소는 회전체 관성질량(Inertia, J), 축의 탄성계수(Elasticity, K), 기진력(Excitation force, P), 기진 주파수(Excitation frequency, fP), 감쇠계수(Damping, C) 등이 있으며 이들의 변화에 따라 고유 진동수(Natural frequency, ω), 진동 주파수(Vibratory frequency, f), 진동 진폭(Vibratory amplitude, θ) 등이 변화하게 된다. 실용의 동력전달 축계장치에서 단순한 형태의 회전체 관성질량(Inertia, J), 축의 탄성계수(Elasticity, K) 등은 신뢰할 수 있는 수준으로 추정이 가능하지만 복잡한 형태의 회전체 관성질량(Inertia, J), 축의 탄성계수(Elasticity, K) 및 재료의 감쇠계수(Damping, C) 등은 추정결과와 실제 계측결과에서 많은 편차를 보이고 있어 이러한 값들을 간편하게 계측하고 시험할 수 있는 시뮬레이터를 필요로 한다.In general, the factors affecting the torsional vibration characteristics in the power transmission shaft system are the inertia mass (J), the elastic modulus (K) of the shaft, the excitation force (P), and the excitation frequency (Excitation frequency). , fP), damping coefficient (Damping, C), etc., and the natural frequency (ω), vibration frequency (Vibratory frequency, f), and vibration amplitude (θ) change according to these changes. . In practical power transmission shaft system, simple inertia mass (Inertia, J) and elasticity (K) of shaft can be estimated at reliable levels, but complex inertia mass (Inertia, J) ), The elastic modulus (K) of the shaft, and the damping coefficient (Damping, C) of the material show a lot of deviations from the estimation results and the actual measurement results. Therefore, a simulator that can easily measure and test these values is required.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적하는 것은, 예컨대 동력전달 축계장치의 운전 중 발생하는 비틀림 진동에 의한 축계장치의 물성변동을 이해하고 연구할 수 있도록 하는 시뮬레이터로서, 실제 계측되는 동력전달 축계장치 물성과 최대한으로 유사한 특성의 비틀림 진동을 발생시킬 수 있으면서도 저렴하게 생산될 수 있고 시험 용이하고 소형의 비틀림 진동 시뮬레이터 를 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a simulator for understanding and studying physical property variations of the shaft system caused by torsional vibration generated during operation of the power transmission shaft system. It is to provide a torsional vibration simulator that can produce torsional vibrations with characteristics similar to those of the power transmission shaft system while being inexpensive and easy to test.

본 발명은, 특히, 자력을 이용하여 기진력을 제공하며 비틀림 진동과는 상관없는 구동력을 제공할 수 있어 비틀림 진동의 진폭과 축계의 회전속도를 자유로이 필요에 따라 조정할 수 있도록 구성한, 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터를 제공하고자 하는 것이다.The present invention, in particular, provides a vibration force using magnetic force and can provide a driving force irrelevant to the torsional vibration, so that the torsion using the magnetic force is configured to freely adjust the amplitude of the torsional vibration and the rotational speed of the shaft system as needed. It is to provide a vibration simulator.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터는, 시험대상에 회전력을 제공하고 비틀림 진동을 유발시킴으로써, 상기 시험대상의 비틀림 진동 특성을 계측하기 위한 비틀림 진동 시뮬레이터(100)에 있어서, 상기 시험대상으로서, 대체로 일직선 형태의 회전축(28)과, 상기 회전축(28)의 중앙 지점에 설치되는 중앙 관성링(24) 및 상기 중앙 지점에서 동일 거리만큼 떨어진 상기 회전축(28)의 양 단부 지점에 대칭적으로 각각 설치되는 서로 동일한 질량을 가진 단부 관성링(22, 26)을 포함하는 축계장치(20)와; 상기 시뮬레이터(100)의 운동 기준점을 제공하는 베이스 프레임(38)과 상기 축계장치(20)의 회전축(28)이 상기 베이스 프레임(38) 상에서 회전가능하게 고정되도록 하는 복수의 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)를 포함하며, 상기 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36) 중 적어도 하나는 상기 축계장치(20)의 관성링(22, 24, 26)의 적어도 하나와 인접하게 배치되는, 축 고정부(30)와; 상기 서로 인접하여 배치된 관성링(22,24,26) 및 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36) 에 각각 설치되는 자기장 발생수단(51,52,53,54)으로 이루어지며, 상기 관성링(22,24,26)에 설치된 자기장 발생수단(51,52)과 상기 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)에 설치된 자기장 발생수단(53,54)이 서로 상기 회전축(28)과 평행한 라인 상에 있을 때는 반발하도록 배치한, 비틀림 진동 발생장치(50); 및 상기 축계장치(20)의 중앙 관성링(24)에 회전 동력을 공급하고 제어하기 위한 구동부(40)를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a torsional vibration simulator using a magnetic force. In the torsional vibration simulator 100 for measuring the torsional vibration characteristics of the test object by providing a rotational force to the test object and causing torsional vibration, the simulator according to an embodiment of the present invention is generally used as the test object. It is installed symmetrically on the straight axis of rotation 28, the central inertia ring 24 provided at the center point of the rotation axis 28 and both end points of the rotation axis 28 spaced apart by the same distance from the center point Shafting device 20 comprising end inertia rings 22 and 26 having the same mass as each other; A plurality of bearing supports 31 and 32 for allowing the base frame 38 to provide the movement reference point of the simulator 100 and the rotational axis 28 of the shaft system 20 to be rotatably fixed on the base frame 38. , 33, 34, 35, 36, wherein at least one of the bearing supports 31, 32, 33, 34, 35, 36 is formed by the inertia rings 22, 24, 26 of the shaft system 20. An axis fixing portion 30 disposed adjacent to at least one; Magnetic field generating means (51, 52, 53, 54) installed in the inertia rings (22, 24, 26) and bearing supports (31, 32, 33, 34, 35, 36) disposed adjacent to each other; The magnetic field generating means (51, 52) installed on the inertia rings (22, 24, 26) and the magnetic field generating means (53, 54) installed on the bearing support (31, 32, 33, 34, 35, 36) are mutually A torsional vibration generating device (50), which is arranged to repel when it is on a line parallel to the rotary shaft (28); And a driving unit 40 for supplying and controlling rotational power to the central inertia ring 24 of the shaft system 20.

구동부(40)에서 회전축(28)의 중앙 관성링(24)에 회전력을 제공하여 회전시키면, 회전축(28)은 중앙 및 양단의 관성링(22,24,26)의 영향으로 자유진동할 수 있다. 이러한 회전축(28)의 진동에 따른 비틀림 진동은 필요에 따라 별도의 계측 센서를 이용하여 계측할 수 있다.When the driving unit 40 rotates by providing a rotational force to the central inertia ring 24 of the rotation shaft 28, the rotation shaft 28 can be freely vibrated under the influence of the inertia rings 22, 24, 26 of the center and both ends. . Torsional vibration caused by the vibration of the rotary shaft 28 may be measured using a separate measurement sensor as necessary.

바람직한 실시예에 따라, 상기 비틀림 진동 발생장치의 자기장 발생수단(51,52,53,54)은 영구자석이다.According to a preferred embodiment, the magnetic field generating means 51, 52, 53, 54 of the torsional vibration generating device are permanent magnets.

다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 비틀림 진동 발생장치의 자기장 발생수단(51,52,53,54)은, 상기 관성링에 부착된 이동자석(51,52)과 상기 베어링 지지대에 부착된 고정자석(53,54)으로서 이루어지고, 상기 이동자석의 개수와 고정자석의 개수는 상기 회전축(28)의 회전에 따라 회전속도와 동기하여 일정한 배수의 진동수를 갖는 진동을 발생하도록 배치된다.According to another preferred embodiment, the magnetic field generating means (51, 52, 53, 54) of the torsional vibration generating device, the moving magnets (51, 52) attached to the inertia ring and a fixed magnet (attached to the bearing support) ( 53 and 54, wherein the number of the moving magnets and the number of the stationary magnets are arranged to generate vibrations having a constant multiple of frequency in synchronization with the rotational speed in accordance with the rotation of the rotary shaft 28.

또 다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 비틀림 진동 발생장치(50)에서 상기 이동자석(51,52)의 수를 변경하여 상기 회전축(28)이 1회전할 때 발생하는 진동수를 변경할 수 있는 구조로 구성된다.According to another preferred embodiment, the torsional vibration generating device 50 by changing the number of the moving magnets (51, 52) is composed of a structure capable of changing the frequency generated when the rotating shaft 28 rotates one do.

또 다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 비틀림 진동 발생장치(50)에서 상기 이동자석(51,52)과 상기 고정자석(53,54)은 상기 회전축(28)의 중앙 지점에서 대칭적으로 각각 설치되며, 상기 이동자석(51,52)과 상기 고정자석(53,54) 시이의 축 방향 거리를 변경하여 발생하는 비틀림 진동 진폭을 조절할 수 있는 구조로 구성된다.According to another preferred embodiment, in the torsional vibration generating device 50, the moving magnets 51 and 52 and the stator magnets 53 and 54 are symmetrically installed at the central points of the rotation shaft 28, respectively. The torsional vibration amplitude generated by changing the axial distance between the movable magnets 51 and 52 and the stationary magnets 53 and 54 is constructed.

이하에서는 본 발명에 따른 시뮬레이터의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a specific embodiment of the simulator according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 시뮬레이터(100)는, 도 4 내지 도 6에서 보는 것과 같이 시험대상인 축계장치(20), 축계장치를 회전가능하게 고정하는 축 고정부(30), 축계장치를 회전시키도록 구동력을 제공하는 구동부(40), 축계장치의 회전에 따라 비틀림 진동을 발생시키는 비틀림 진동 발생장치(50)로 이루어진다.The simulator 100 according to the present invention, as shown in Figures 4 to 6, the axis of the test device 20, the shaft fixing portion 30 for rotatably fixing the shaft device, the driving force to rotate the shaft device It provides a drive unit 40, torsional vibration generating device 50 for generating a torsional vibration in accordance with the rotation of the shaft system.

시뮬레이터(100)는, 시험대상에 회전력을 제공하고 비틀림 진동을 유발시킴으로써, 상기 시험대상의 비틀림 진동 특성을 계측하기 위한 비틀림 진동 시뮬레이터이다. 특히, 시험대상으로서 축계장치(20)를 포함하는데, 이 축계장치(20)는, 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 대체로 일직선 형태의 회전축(28)과, 상기 회전축(28)의 중앙 지점에 설치되는 중앙 관성링(24) 및 상기 중앙 지점에서 동일 거리만큼 떨어진 상기 회전축(28)의 양 단부 지점에 대칭적으로 각각 설치되는 서로 동일한 질량을 가진 단부 관성링(22, 26)을 포함하여 구성될 수 있다.The simulator 100 is a torsional vibration simulator for measuring the torsional vibration characteristics of the test object by providing a rotational force to the test object and causing torsional vibration. In particular, it includes a shaft device 20 as a test object, which has a generally linear shape of the rotary shaft 28 and a central point of the rotary shaft 28, as schematically shown in FIG. Including a central inertial ring (24) installed in and end inertia rings (22, 26) having the same mass with each other symmetrically installed at both end points of the rotary shaft (28) spaced at the same distance from the central point. Can be configured.

본 발명에 있어, 관성링(22,24,26)을 대칭적으로 3개 지점에 설치한 이유는, 축계장치(20)가 외력으로부터 자유롭게 진동할 수 있게 하기 위함이다. 즉, 실용 축계장치와 유사한 비틀림 진동을 발생하려면 축계장치는 자유진동을 할 수 있도록 가능하면 외력으로부터 자유로운 구조이어야 한다. 그런데 시뮬레이터를 가동하려면 반드시 구동력을 전달하여야 한다. 이러한 구동력 전달을 위해서는, 운동하는 물체에 모터 직결 또는 고무벨트를 연결하여야 하며, 이러한 구조에 의해 구속력이 작용한다면 자유진동을 할 수 없다. 그러나, 본 발명에 의한 바와 같이, 도 5와 같이 진동시스템을 대칭(K1=K2, M1=M2)으로 구성하면 중심부분(M3)을 지지점으로 양쪽의 질량체(M1, M2)가 동일한 진폭(δ1=δ2)으로 상대운동을 할 수 있게 된다. 따라서, 중심부분에 이곳에 연결벨트 등과 같은 구동력 전달 수단을 연결하면 진동특성에 영향을 주지 않고 구동력을 전달할 수 있게 된다. 이때 중심 관성링(24)의 질량(M3) 크기는 양쪽의 관성링(22, 26)의 질량과 동일할 필요가 없고, 중심 관성링(24)의 질량이 클수록 정점으로 작용력이 커지게 된다. 본 실시예에서는, 설계 및 제작의 편의성을 고려하여 중심 관성링(24)의 질량은 양쪽의 관성링(22,26)의 질량과 동일하도록, 동일 재질의 동일 형태로 제작되었다.In the present invention, the inertia rings 22, 24, and 26 are provided symmetrically at three points in order to allow the shaft system 20 to vibrate freely from external force. That is, in order to generate torsional vibration similar to the practical shafting system, the shafting system should be as free of external force as possible to allow free vibration. However, in order to operate the simulator, the driving force must be transmitted. In order to transmit such driving force, it is necessary to connect a motor belt or a rubber belt directly to the moving object, and if the restraining force is applied by this structure, free vibration cannot be performed. However, according to the present invention, if the vibration system is configured symmetrically (K1 = K2, M1 = M2) as shown in Fig. 5, the masses M1 and M2 of both masses have the same amplitude δ1 with the central portion M3 as a supporting point. = δ2), you can do relative movement. Therefore, when the driving force transmission means such as the connection belt is connected to the central portion, the driving force can be transmitted without affecting the vibration characteristics. At this time, the size of the mass M3 of the center inertial ring 24 need not be the same as the mass of both inertial rings 22 and 26, and the greater the mass of the center inertial ring 24, the greater the action force toward the apex. In this embodiment, considering the convenience of design and fabrication, the mass of the center inertia ring 24 is manufactured in the same form of the same material so that the mass of both inertia rings 22 and 26 is the same.

상기 축계장치(20)는 축 고정부(30)에 의해 회전가능하게 고정된다. 축 고정부(30)는, 시뮬레이터(100)의 운동 기준점을 제공하는 베이스 프레임(38)과 상기 축계장치(20)의 회전축(28)이 상기 베이스 프레임(38) 상에서 회전가능하게 고정되도록 하는 복수의 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)를 포함한다. 여기서, 베어링 지지대 중 적어도 하나는 축계장치(20)의 관성링의 적어도 하나와 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에서는 각 관성링의 양측으로 하나씩의 베어링 지지대가 설치되어 있으나, 이러한 형태로만 본 발명에 제한되는 것은 아니다.The shaft system 20 is rotatably fixed by the shaft fixing part 30. The shaft fixing part 30 includes a plurality of base frames 38 that provide the movement reference point of the simulator 100 and a rotation shaft 28 of the shaft system 20 that are rotatably fixed on the base frame 38. Bearing supports 31, 32, 33, 34, 35, and 36. Here, at least one of the bearing supports is preferably disposed adjacent to at least one of the inertial rings of the shaft system 20. In the illustrated embodiment, one bearing support is provided on both sides of each inertia ring, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 시뮬레이터(100)는 특히 자력을 이용하여 비틀림 진동을 제공하는 비틀림 진동 발생장치(50)를 구비한다. 비틀림 진동 발생장치(50)는 상기 서로 인접하여 배치된 관성링(22,24,26) 및 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)에 각각 설치되는 자기장 발생수단(51,52,53,54)으로 이루어질 수 있다. 이 자기장 발생수단은 영구자석인 것이 바람직하다. 비틀림 진동 발생장치(50)는 구체적으로 관성링(22,24,26)에 설치된 자기장 발생수단 즉 이동자석(51,52)과 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)에 설치된 자기장 발생수단 즉 고정자석(53,54)으로 이루어진다. 이동자석(51,52)과 고정자석(53,54)는 서로 회전축(28)과 평행한 라인 상에 있을 때는 반발함으로써 회전축(28)에 대해 비틀림 진동을 유발시킬 수 있다.The simulator 100 according to the present invention is particularly provided with a torsional vibration generating device 50 that provides torsional vibration using magnetic force. Torsional vibration generating device 50 is a magnetic field generating means (51, 52) installed in the inertial rings (22, 24, 26) and the bearing support (31, 32, 33, 34, 35, 36) disposed adjacent to each other , 53, and 54). This magnetic field generating means is preferably a permanent magnet. Torsional vibration generating device 50 is specifically installed in the magnetic field generating means installed in the inertial rings (22, 24, 26), that is, the moving magnet (51, 52) and the bearing support (31, 32, 33, 34, 35, 36) The magnetic field generating means, that is, the fixed magnet (53, 54). When the moving magnets 51 and 52 and the stator magnets 53 and 54 are on a line parallel to the rotation axis 28, the torsional vibrations may be induced with respect to the rotation axis 28.

구동부(40)는 상기 축계장치(20)의 중앙 관성링(24)에 회전 동력을 공급하고 제어하기 위한 것으로서, 도시된 실시예에서는, 구동모터(41)와 구동모터에 연결된 구동풀리(42), 회전축의 중앙관성링(24)에 부착된 종동풀리(44) 및 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 예컨대 고무벨트와 같은 연결벨트(43), 그리고 구동모터(41)에 전원공급 등을 제어하는 등의 제어기능을 담당하는 제어판넬(45) 등을 포함하여 이루어진다. 구동모터(41) 회전력의 전달은 축계장치의 비틀림 진동에 영향이 최소화 되도록 중앙에 위치한 관성링(24)에 부착된 벨트용 종동풀리(44)에 고무벨트와 같은 연결벨트(43)를 통하여 이루어지며, 구동풀리(42) 및 종동풀리(44)의 직경은 동일하여 구동모터(41)의 회전속도와 축계장치의 회전속도는 일치하도록 하는 것이 바람직다. 구동모터(41)와 제어판넬(45)은 토크와 제어특성이 우수한 AC서보모터를 사용할 수 있다.The driving unit 40 is for supplying and controlling rotational power to the central inertia ring 24 of the shaft system 20. In the illustrated embodiment, the driving motor 41 and the driving pulley 42 connected to the driving motor are shown. , The driven pulley 44 attached to the central inertia ring 24 of the rotating shaft and the connecting belt 43 for connecting the driving pulley and the driven pulley, for example, a rubber belt, and controlling the power supply to the driving motor 41. Control panel 45 for the control function such as made of. The transmission of the rotational force of the driving motor 41 is made through a connecting belt 43 such as a rubber belt to the driven belt pulley 44 attached to the center inertial ring 24 so that the influence of the torsional vibration of the shaft system is minimized. It is preferable that the diameters of the driving pulley 42 and the driven pulley 44 are the same so that the rotational speed of the drive motor 41 and the rotational speed of the shafting system are the same. The drive motor 41 and the control panel 45 may use an AC servo motor having excellent torque and control characteristics.

본 발명에 있어서, 비틀림 진동 발생장치(50)는, 도 6에서 보는 것과 같이, 회전축(28)에 부착되어 회전축(28)과 함께 회전하는 관성링(22,24,26)에 축 중심을 기준으로 원주방향으로 대향하여 이동자석(51,52)을 각각 2개씩 부착하고, 각 관성링(22,24,26) 양쪽의 베이스 프레임(38)에 고정된 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)에 각각 하나씩의 고정자석(53,54)을 부착한다. 이 때 고정자석(53,54)의 위치는 이동자석(51,52)과 축 방향으로 일치하며 대향면의 극성이 동일하도록 설치한다. In the present invention, the torsional vibration generating device 50, as shown in Figure 6, is attached to the rotary shaft 28, the reference to the axis center to the inertial rings (22, 24, 26) that rotates with the rotary shaft 28 To the two circumferentially facing moving magnets (51, 52), each bearing support (31, 32, 33, 34) fixed to the base frame (38) on both sides of the inertia rings (22, 24, 26) Attach one stator magnet (53, 54) to each of 35 and 36. At this time, the positions of the stator magnets 53 and 54 coincide with the movable magnets 51 and 52 in the axial direction and are installed so that the polarities of the opposing surfaces are the same.

이 상태에서 제어판넬(45)을 조작하여 구동모터(41)를 가동하면 회전력이 연결벨트(43)를 통하여 회전축(28)에 전달된다. 회전축(28)과 함께 관성링(22,24,26)이 회전하면, 예컨대 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 이동자석(51)이 고정자석(53,54)에 접근하는 위치 52로 가고 종전의 52 위치에 있었던 이동자석을 도 6에서 51의 위치로 가게 된다. 이동자석(51,52)과 고정자석(53,54)이 접근함에 따라 두 자석 사이에는 자력에 의한 반발력이 점차 증가하여 회전축(28) 및 관성링(22,24,26)에 제동력으로 작용하고 회전속도가 감소한다. 구동모터(41)의 구동력에 의한 토크는 반발력에 의한 제동력을 이기는 정도로 전달되어야 한다. 계속해서 이동자석(51,52)이 고정자석(53,54)을 통과하면 자력의 반발력은 회전축(28) 및 관성링(22,24,26)에 구동력으로 작용하여 회전속도를 증가시킨다. 관성링(22,24,26)의 회전이 진행되어 고정자석(53,54)에서 이동자석(51,52)이 멀어지면 자력에 의한 영향은 소멸되고 구동모터(41)의 구동토크와 관성링(22,24,26)의 회전관성에 의해 관성링(22,24,26)과 회전축(28)은 정속 회전운동을 한다.In this state, when the drive motor 41 is operated by operating the control panel 45, the rotational force is transmitted to the rotation shaft 28 through the connecting belt 43. When the inertia rings 22, 24 and 26 rotate together with the rotating shaft 28, the moving magnet 51 moves to the position 52 where the moving magnet 51 approaches the stator magnets 53 and 54, for example, as shown in FIG. Go to go to the position 51 in Fig. 6 the moving magnet that was in the previous position 52. As the moving magnets (51, 52) and the stationary magnets (53, 54) are approached, the repulsive force due to magnetic force gradually increases between the two magnets, acting as a braking force on the rotating shaft (28) and the inertia rings (22, 24, 26). The speed of rotation decreases. The torque due to the driving force of the drive motor 41 should be transmitted to an extent that overcomes the braking force due to the repulsive force. Subsequently, when the moving magnets 51 and 52 pass through the stationary magnets 53 and 54, the repulsive force of the magnetic force acts as a driving force on the rotation shaft 28 and the inertia rings 22, 24 and 26 to increase the rotation speed. When the rotation of the inertia rings 22, 24 and 26 progresses and the moving magnets 51 and 52 move away from the stationary magnets 53 and 54, the influence of the magnetic force is eliminated and the drive torque and the inertia ring of the drive motor 41 are eliminated. Due to the rotational inertia of (22, 24, 26), the inertia rings (22, 24, 26) and the rotating shaft (28) make a constant rotational motion.

본 발명에 따른 시뮬레이터(100)에 있어서 비틀림 진동 발생장치(50)는 이와 같이 영구자석에 의한 자력으로 관성링(22,24,26)과 회전축(28)의 1 회전 동안에 제동력과 회전력이 반복적으로 작용하여 회전속도의 변동으로 비틀림 진동을 발생시킨다. 이 때 이동자석(51,52)의 수를 변동시키면 발생되는 진동의 주기를 변화시킬 수 있다. 이를 위하여 이동자석(51,52)이 관성링에 설치되는 방식을 착탈가능하게 구성할 수 있다. 이동자석(51,52)과 고정자석(53,54)의 축 방향 간극을 변경하면 자석간 반발력이 변동하므로 비틀림 진동 기진력을 변화시킬 수 있다. 이를 위하여 베어링 지지대를 베이스 프레임에 대해 가변할 수 있도록 체결용 볼트 등을 사용하여 체결가능하게 구성할 수 있다.Torsional vibration generating device 50 in the simulator 100 according to the present invention is a braking force and a rotational force repeatedly during one rotation of the inertia rings (22, 24, 26) and the rotating shaft 28 by the magnetic force by the permanent magnet in this way It generates torsional vibration by fluctuation of rotation speed. At this time, by varying the number of the moving magnets (51, 52) it is possible to change the cycle of the generated vibration. To this end, the movable magnets 51 and 52 may be detachably configured to be installed on the inertia ring. When the axial gap between the moving magnets 51 and 52 and the stationary magnets 53 and 54 is changed, the repulsive force between the magnets changes, so that the torsional vibration vibration force can be changed. To this end, the bearing support can be configured to be fastened using a fastening bolt or the like so as to be variable with respect to the base frame.

일반적으로 동력전달 축계장치에서는 축 처짐, 불평형 질량 등에 의한 영향으로 축계장치 1회전을 한 주기로 발생하는 1차 진동이 발생하므로 도시된 실시예에 따른 본 발명에서는 이러한 영향을 배제하기 위하여 축계장치 1회전에 2사이클의 진동이 발생하도록 이동자석(51,52)을 2개로 하여 제작하였다.In general, in the power transmission shafting device, the first vibration generated in one cycle of the shafting device is generated by the influence of shaft deflection, an unbalanced mass, and the like. Two moving magnets 51 and 52 were manufactured to generate two cycles of vibrations.

도시된 실시예에서, 비틀림 진동 발생장치를 장착하고 비틀림 진동 발생장치에 회전력을 전달하기 위한 부분은, 관성링(22,24,26)과 회전축(28), 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)와 베이스 프레임(38) 및 체결용 볼트류 등을 포함할 수 있다. 베이스 프레임(38) 위에 볼트로 견고히 설치된 2개의 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36) 사이에 하나의 관성링(22,24,26)이 위치하여 한 조의 베어링 시스템을 이루며 이러한 베어링 시스템 3조가 회전축(28)에 의해 연결되어 있고, 중앙 베어링 시스템의 관성링(22,24,26)에는 고무벨트와 같은 연결벨트용 풀리가 부착되어 구동모터(41)와 연결된 고무벨트에 의해 축계장치에 회전력을 전달한다. 여기서 중앙 베어링 시스템의 관성링(24)을 중심으로 양쪽 베어링 시스템 관성링(22,26)은 대칭으로 설치되며, 양끝의 베어링 시스템에는 바깥쪽으로 약간의 회전축(28)이 돌출되어 엔코더 등 계측용 센서를 부착할 수 있도록 하였다.In the illustrated embodiment, the portion for mounting the torsional vibration generator and transmitting the rotational force to the torsional vibration generator, the inertia rings (22, 24, 26) and the rotating shaft (28), bearing support (31, 32, 33, 34, 35, 36 and the base frame 38 and fastening bolts and the like. One inertia ring (22, 24, 26) is located between two bearing supports (31, 32, 33, 34, 35, 36) that are firmly bolted onto the base frame (38) to form a set of bearing systems. Three sets of bearing systems are connected by a rotating shaft 28, and the inertia rings 22, 24, and 26 of the central bearing system are attached to pulleys for connecting belts, such as rubber belts, by rubber belts connected to the drive motor 41. It transmits torque to the shaft system. Here, both bearing system inertia rings (22, 26) are symmetrically installed around the inertia ring (24) of the central bearing system, and a slight rotation shaft (28) protrudes outward from the bearing system at both ends, so as to measure sensors such as encoders. To be attached.

축계장치(20) 및 축 고정부(30)에 사용된 각 부품은 자력에 영향을 받지 않도록 하는 것이 바람직하므로, 예컨대 베이스 프레임(38) 및 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)는 알루미늄 재질을, 회전축(28)과 관성링(22,24,26)은 강성과 관성질량 효과를 위하여 스테인레스 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 회전축(28)의 직경과 관성링(22,24,26)의 관성질량 크기 및 설치 위치는 축계장치의 전산해석에 의하여 1절 모드 고유진동수가 목표하는 회전수 영역에 위치하도록 결정한다.Each component used in the shafting device 20 and the shaft fixing part 30 is preferably so as not to be affected by the magnetic force, such as the base frame 38 and the bearing supports 31, 32, 33, 34, 35, 36. ) Is preferably made of aluminum, and the rotating shaft 28 and the inertia rings 22, 24, and 26 are preferably made of stainless for the purpose of rigidity and inertial mass effect. At this time, the diameter of the rotating shaft 28 and the inertial mass size and the installation position of the inertia rings 22, 24, and 26 are determined to be located in the target rotational speed region by the one-section mode natural frequency by the computational analysis of the shaft system.

실제 시뮬레이팅시, 구동모터(41)를 기동하여 축계장치(20)를 회전시키면 비틀림 진동 발생장치(50)에서 발생한 기진력이 축계장치에 전달되어 회전축(28)과 관성링(22,24,26)으로 이루어진 축계장치(20)에 비틀림 진동이 발생한다. 이 때 회전속도를 서서히 증가하여 축계장치의 고유진동수와 비틀림 진동 발생장치에서 발생한 진동의 주파수가 일치하게 되면 비틀림 진동 진폭은 급격하게 증가하고, 축계장치 회전속도가 더욱 증가하여 고유진동수 영역을 통과하면 비틀림 진동 진폭은 현저하게 감소하는 공진현상을 나타내어, 도 2의 실제 동력전달 축계장치의 특성과 유사하게, 도 7과 같은 특성을 갖는 비틀림 진동을 발생하는 것이 관찰되었다.In actual simulation, when the drive motor 41 is started to rotate the shaft device 20, the vibration force generated by the torsional vibration generating device 50 is transmitted to the shaft device so that the rotating shaft 28 and the inertia rings 22, 24, Torsional vibration occurs in the shaft-type device 20 which consists of 26). At this time, if the rotational speed is gradually increased and the natural frequency of the shafting device coincides with the frequency of the vibration generated by the torsional vibration generating device, the torsional vibration amplitude increases rapidly, and the rotational speed of the shafting device increases further and passes through the natural frequency range. The torsional vibration amplitude exhibits a resonant phenomenon that is remarkably reduced, and similarly to the characteristics of the actual power transmission shaft system of FIG.

본 발명에 따른 시뮬레이터에서 사용된 축계장치(20)의 설계사양의 예를 들면 아래 표와 같다.Examples of design specifications of the shaft system 20 used in the simulator according to the present invention are shown in the following table.

Figure 112005066860184-pat00001
Figure 112005066860184-pat00001

설계사양에 따라 축계장치에 대한 비틀림 진동 전산해석을 시행한 결과는 아래와 같다.According to the design specification, the computerized torsional vibration analysis for the shaft system is as follows.

Figure 112005066860184-pat00002
Figure 112005066860184-pat00002

본 발명의 “자석을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터”를 제작하여 100rpm에서 2,000rpm까지 회전속도를 증가시키며 발생되는 비틀림 진동을 계측하였으며, 도 4는 회전수 구간 180~420rpm사이의 회전속도에 대한 진동 차수성분 그래프로서 도 3에 나타난 실용의 동력전달 축계장치와 유사한 특성을 보이고 있다. 또한 전산해석 결과와 계측 결과를 비교하여 보면 아래와 같이 약 3.3%의 편차로 매우 유사하여 “자석을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터”가 비틀림 진동 특성을 연구하고 시험할 수 있는 장치로서 활용도가 높음을 확인할 수 있다.The torsional vibration generated by increasing the rotational speed from 100rpm to 2,000rpm by fabricating the "torsional vibration simulator using magnet" of the present invention, Figure 4 is a vibration order component for the rotational speed between the rotational speed section 180 ~ 420rpm The graph shows similar characteristics to the practical power transmission shafting device shown in FIG. 3. Comparing the results of the computational analysis and the measurement results, it is very similar with the deviation of about 3.3% as shown below. Therefore, the “torsional vibration simulator using magnets” can be used as a device to study and test the torsional vibration characteristics. .

Figure 112005066860184-pat00003
Figure 112005066860184-pat00003

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 자력을 이용한 비틀림 진동시뮬레이터는 단순 구조물로 비틀림 진동 특성에 영향을 미치는 각 인자들을 정확히 추정할 수 있으며, 전산해석에 의하여 정확하게 비틀림 진동 특성을 계산할 수 있어 비틀림 진동에 대한 연구 및 시험장치로 활용이 가능하다.Torsional vibration simulator using magnetic force according to the present invention as described above can accurately estimate each of the factors affecting the torsional vibration characteristics as a simple structure, it is possible to calculate the torsional vibration characteristics accurately by computational analysis for torsional vibration It can be used as a research and testing device.

예를 들어 부식방지 등의 필요에 따라 축 표면에 고무재료를 도포하여야 하나 재료의 감쇠특성이 부정확할 경우 시뮬레이터의 회전축에 동일의 고무재료를 도포한 후 비틀림 진동을 계측하여 도포 전후의 비틀림 진동 특성 변화를 분석하면 용이하게 고무재료의 감쇠특성을 확인할 수 있다.For example, the rubber material should be applied to the surface of the shaft to prevent corrosion, but if the damping characteristics of the material are inaccurate, apply the same rubber material to the rotating shaft of the simulator, then measure the torsional vibration and measure the torsional vibration characteristics before and after application. Analysis of the change can easily confirm the damping characteristics of the rubber material.

또한 법규에 따라 선박의 추진 축계장치 등 실용의 동력전달 축계장치에 대한 비틀림 진동 계측을 실행하여야 하나 축계장치의 특성 및 운전조건, 계측장비의 조정 등에 따라 계측결과는 상이하게 나타날 수 있다. 예를 들면 감쇠가 있는 축계장치에서 단시간 운전으로 계측을 시행하면 진폭이 충분히 성장하지 않아 과소평가의 위험이 있고 장시간 운전하며 계측을 하면 축계장치에 피로응력이 누적될 수 있 으므로 축계장치의 비틀림 진동 특성에 따라 적당한 운전조건 설정은 매우 중요하며 이러한 내용은 반복된 계측경험에서 얻을 수 있다. In addition, according to the law, torsional vibration measurement must be carried out for practical power transmission shafting system such as propulsion shafting system of ship, but the measurement result may be different according to the characteristics of the shafting system, operation condition and adjustment of measuring equipment. For example, if the measurement is performed by a short time operation in a damped shaft system, the amplitude does not grow sufficiently, and there is a risk of underestimation. If the instrument is measured for a long time, fatigue stress can accumulate in the shaft system. Depending on the characteristics, proper operating condition setting is very important and this can be obtained from repeated measurement experience.

위와 같이 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터를 활용하면 시험실에서 용이하게 실용의 동력전달 축계장치와 유사한 특성의 비틀림 진동을 발생시켜 비틀림 진동에 관한 연구, 시험장치는 물론 계측용 학습장치로 활용할 수 있다.By using the torsional vibration simulator using magnetic force as described above, the torsional vibration of the characteristics similar to the practical power transmission shafting system can be easily generated in the laboratory, so it can be used as a study on the torsional vibration, a test device, as well as a measurement learning device.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터에 따르면, 그 실험결과의 예가 도 7에 도시된 바와 같이 나타날 수 있으므로, 도 2에 예시되어 있는 실제 사용하는 동력전달 축계장치와 유사한 특성의 비틀림 진동을 발생한다는 것을 알 수 있다.According to the torsional vibration simulator using the magnetic force according to the present invention as described above, since the example of the experimental results can be shown as shown in Figure 7, similar characteristics to the actual power transmission shaft system illustrated in Figure 2 It can be seen that the torsional vibration occurs.

이와 같이, 본 발명에 따른 시뮬레이터는, 실제 계측되는 동력전달 축계장치 물성과 최대한으로 유사한 특성의 비틀림 진동을 발생시킬 수 있기 때문에, 비틀림 진동을 연구하고 이해하는데 효과적으로 활용할 수 있으면서도, 구조가 복잡하지 않고 소형으로 구성될 수 있어, 저렴하게 생산될 수 있고 소규모 시험실에서도 사용하기 용이한 비틀림 진동 시뮬레이터를 제공한다는 현저한 효과를 가진다.As described above, the simulator according to the present invention can generate torsional vibrations having characteristics as close as possible to the actual measured power transmission shaft system physical properties, and can be effectively used to study and understand torsional vibrations, but the structure is not complicated. It has the significant effect of providing a torsional vibration simulator that can be made compact, which can be produced inexpensively and is easy to use even in small laboratories.

더 나아가 본 발명에 따른 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터에 따르면, 자력을 이용하여 기진력을 제공하며 비틀림 진동과는 상관없는 구동력을 제공할 수 있어 비틀림 진동의 진폭과 축계의 회전속도를 자유로이 필요에 따라 조정할 수 있다는 현저한 효과를 가진다.Furthermore, according to the torsional vibration simulator using the magnetic force according to the present invention, it is possible to provide a vibration force using the magnetic force and to provide a driving force irrelevant to the torsional vibration, so as to freely adjust the amplitude of the torsional vibration and the rotational speed of the shaft system as needed It has a significant effect of being able to adjust.

Claims (5)

시험대상에 회전력을 제공하고 비틀림 진동을 유발시킴으로써, 상기 시험대상의 비틀림 진동 특성을 계측하기 위한 비틀림 진동 시뮬레이터(100)에 있어서,In the torsional vibration simulator 100 for measuring the torsional vibration characteristics of the test object by providing a rotational force to the test object and causing torsional vibration, 상기 시험대상으로서, 대체로 일직선 형태의 회전축(28)과, 상기 회전축(28)의 중앙 지점에 설치되는 중앙 관성링(24) 및 상기 중앙 지점에서 동일 거리만큼 떨어진 상기 회전축(28)의 양 단부 지점에 대칭적으로 각각 설치되는 서로 동일한 질량을 가진 단부 관성링(22, 26)을 포함하는 축계장치(20)와;As the test object, a generally straight rotary shaft 28, a central inertia ring 24 provided at a central point of the rotary shaft 28 and both end points of the rotary shaft 28 spaced apart by the same distance from the central point A shaft system device 20 including end inertia rings 22 and 26 having the same mass with each other symmetrically installed on the shaft; 상기 시뮬레이터(100)의 운동 기준점을 제공하는 베이스 프레임(38)과 상기 축계장치(20)의 회전축(28)이 상기 베이스 프레임(38) 상에서 회전가능하게 고정되도록 하는 복수의 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)를 포함하며, 상기 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36) 중 적어도 하나는 상기 축계장치(20)의 관성링(22, 24, 26)의 적어도 하나와 인접하게 배치되는, 축 고정부(30)와;A plurality of bearing supports 31 and 32 for allowing the base frame 38 to provide the movement reference point of the simulator 100 and the rotational axis 28 of the shaft system 20 to be rotatably fixed on the base frame 38. , 33, 34, 35, 36, wherein at least one of the bearing supports 31, 32, 33, 34, 35, 36 is formed by the inertia rings 22, 24, 26 of the shaft system 20. An axis fixing portion 30 disposed adjacent to at least one; 상기 서로 인접하여 배치된 관성링(22,24,26) 및 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)에 각각 설치되는 자기장 발생수단(51,52,53,54)으로 이루어지며, 상기 관성링(22,24,26)에 설치된 자기장 발생수단(51,52)과 상기 베어링 지지대(31,32,33,34,35,36)에 설치된 자기장 발생수단(53,54)이 서로 상기 회전축(28)과 평행한 라인 상에 있을 때는 반발하도록 배치한, 비틀림 진동 발생장치(50); 및Magnetic field generating means (51, 52, 53, 54) installed in the inertial rings (22, 24, 26) and bearing supports (31, 32, 33, 34, 35, 36) disposed adjacent to each other, The magnetic field generating means (51, 52) installed on the inertia rings (22, 24, 26) and the magnetic field generating means (53, 54) installed on the bearing support (31, 32, 33, 34, 35, 36) are mutually A torsional vibration generating device (50), which is arranged to repel when it is on a line parallel to the rotary shaft (28); And 상기 축계장치(20)의 중앙 관성링(24)에 회전 동력을 공급하고 제어하기 위한 구동부(40)를The driving unit 40 for supplying and controlling the rotational power to the central inertia ring 24 of the shaft system 20 포함하는 것을 특징으로 하는 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터.Torsional vibration simulator using magnetic force, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서, 상기 비틀림 진동 발생장치의 자기장 발생수단(51,52,53,54)은 영구자석인 것을 특징으로 하는 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터.The torsional vibration simulator as claimed in claim 1, wherein the magnetic field generating means (51, 52, 53, 54) of the torsional vibration generating device is a permanent magnet. 제 2 항에 있어서, 상기 비틀림 진동 발생장치의 자기장 발생수단(51,52,53,54)은, 상기 관성링에 부착된 이동자석(51,52)과 상기 베어링 지지대에 부착된 고정자석(53,54)으로서 이루어지고, 상기 이동자석의 개수와 고정자석의 개수는 상기 회전축(28)의 회전에 따라 회전속도와 동기하여 일정한 배수의 진동수를 갖는 진동을 발생하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터.The magnetic field generating means (51, 52, 53, 54) of the torsional vibration generating device is characterized in that the moving magnets (51, 52) attached to the inertia ring and the stationary magnet (53) attached to the bearing support (3). 54), wherein the number of the moving magnets and the number of the stationary magnets are arranged to generate a vibration having a constant multiple of the frequency in synchronization with the rotational speed according to the rotation of the rotary shaft 28. Torsional Vibration Simulator. 제 3 항에 있어서, 상기 비틀림 진동 발생장치(50)에서 상기 이동자석(51,52)의 수를 변경하여 상기 회전축(28)이 1회전할 때 발생하는 진동수를 변경할 수 있는 구조를 특징으로 하는 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터.According to claim 3, wherein the torsional vibration generating device 50 by changing the number of the moving magnets (51, 52) characterized in that the structure that can change the frequency generated when the rotating shaft 28 rotates one Torsional vibration simulator using magnetic force. 제 3항에 있어서, 상기 비틀림 진동 발생장치(50)에서 상기 이동자석(51,52)과 상기 고정자석(53,54)을 상기 회전축(28)의 중앙 지점에서 대칭적으로 각각 설치하며, 상기 이동자석(51,52)과 상기 고정자석(53,54)의 축 방향 거리를 변경하여 발생하는 비틀림 진동 진폭을 조절할 수 있는 구조를 특징으로 하는 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터.According to claim 3, The torsional vibration generating device 50 is provided with the movable magnets (51, 52) and the stator magnets (53, 54) symmetrically installed at the central point of the rotary shaft 28, respectively, Torsional vibration simulator using a magnetic force, characterized in that the structure capable of adjusting the amplitude of the torsional vibration generated by changing the axial distance of the moving magnets (51, 52) and the stator magnets (53, 54).
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