KR20150050924A - Manufacturing method of propeller wing for reducing noise - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소음 저감용 프로펠러 날개 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 니켈-알루미늄-구리합금의 프로펠러 날개 내부에 감쇠 재료를 압입하여 날개가 회전시 발생하는 진동을 저감시켜 소음의 발생을 줄일 수 있는 프로펠러 날개 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a propeller blade for noise reduction and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a propeller blade for noise reduction, and more particularly to a propeller blade for reducing noise, And more particularly, to a method of manufacturing propeller blades capable of reducing the occurrence of incidents.
일반적으로 선박이 파도나 바람 등 각종 교란력에 대항하여 계속해서 일정한 침로를 유지하기 위함은 물론 선박을 선회 또는 정지 또는 후진시키기 위해서는, 이에 대응된 기능을 발휘할 수 있는 프로펠러가 필수적으로 요구된다.Generally, in order to keep the ship constantly constantly against the various disturbance forces such as waves and winds, it is necessary to have a propeller capable of exhibiting the corresponding function in order to turn or stop the ship.
트랜스미션으로부터의 회전 토크를 리어액슬에 전달하는 프로페라시 후트는, 통상은 금속 파이프에 의해서 형성되고 있지만, 경량화를 도모하기 위해서, 프로펠라 샤프트를 수지에 의해서 형성한 제진콤퍼짓(composite) 프로펠라 샤프트가 개발되었는데, 이 제진콤퍼짓(composite) 프로펠라 샤프트는, 예를 들면 카본 파이버 35%, 글래스 파이버 65%로부터 되어, 두께가 2~5 mm의 파이프로 구성된다.The propeller shaft which transmits the rotational torque from the transmission to the rear axle is usually formed by a metal pipe. However, in order to reduce the weight, a composite propeller shaft having a propeller shaft formed of resin was developed This damping composite propeller shaft consists of 35% carbon fiber, 65% glass fiber, and 2 to 5 mm thick pipes.
상선의 프로펠러 소음이 해양 생물에 영향을 준다는 연구결과로 프로펠러 소음 저감이 필요한데, 동하중에 의한 프로펠러의 감쇠능이 커지면 피로수명이 늘어나고, 수중함의 경우 소음을 줄어 잠항능력이 늘어난다.A study on the effect of propeller noise on the marine life of a commercial vessel requires reduction of propeller noise. The dynamic capacity of the propeller by the dynamic load increases the fatigue life. In the case of underwater ship, the noise decreases and the tidal capacity increases.
이러한 소음 및 진동문제를 해결하기 위해서 제진 합금을 이용하여 프로펠러의 소음 진동을 저감(Ex. Sonoston, Mn-37%Cu-4.25%Al-3%Fe-1.5%Ni)시킬 수 있는 제진 합금을 사용하여 수중함의 잠항 능력을 키울 수 있었다.To solve these noise and vibration problems, vibration damping alloys were used to reduce the noise vibration of the propeller (Ex Sonoston, Mn-37% Cu-4.25% Al-3% Fe-1.5% Ni) I was able to raise the abilities of submergence.
하지만, 기존 제진 합금의 경우 재료단가가 NAB 보다 비싸기 때문에 상선에 바로 적용하기 어렵고, 기존 니켈-알루미늄-구리합금 재질의 프로펠러 날개를 이용하여 추가비용이 적은 프로펠러 소음 저감 기술이 필요하다.However, existing vibration damping alloys are more difficult to apply directly to commercial ships because the material cost is higher than that of NAB, and propeller noise reduction technology with low cost is needed by using propeller blades of existing nickel-aluminum-copper alloy material.
한국 공개특허공보 제2012-0019535호에는 선박형 프로펠러에 대해서 개시하고 있으나, 프로펠러 날개 내부에 감쇠 재료를 압입하여 날개가 회전시 발생하는 진동을 저감시켜 소음의 발생을 줄일 수 있는 프로펠러 날개에 대해서는 개시하고 있지 않다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0019535 discloses a ship type propeller, but a propeller blade capable of reducing the occurrence of noise by reducing the vibration generated when the blade is rotated by pressing the damping material into the propeller blade has been disclosed I do not.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 프로펠러 날개의 중앙부에 점탄성 감쇠재료을 압입하여 소음 및 진동을 저감시킬 수 있는 프로펠러 날개 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a propeller blade manufacturing method capable of reducing noise and vibration by pressurizing a viscoelastic damping material at a central portion of a propeller blade.
본 발명의 또 다른 목적은 기존 NAB 프로펠러 재료를 그대로 사용하여 프로펠러 생산 공정의 수정이 적고, 적은 비용으로 프로펠러의 소음과 진동을 줄일 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a manufacturing method which can reduce the noise and vibration of the propeller with less modification of the propeller production process by using the conventional NAB propeller material as it is.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 프로펠러 날개 내부에 중공층을 형성시키는 제 1 단계; 및 상기 중공층에 점탄성 재료를 압입하는 제 2 단계를 포함하는 소음 저감용 프로펠러 날개 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a propeller blade, the method comprising: forming a hollow layer in a propeller blade; And a second step of press-fitting the viscoelastic material into the hollow layer.
특히, 상기 점탄성 재료는 폴리머 계통의 재질을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 프로펠러 날개의 재질은 니켈-알루미늄-구리합금을 사용한다.Particularly, the viscoelastic material is preferably a polymer-based material, and the material of the propeller blade is a nickel-aluminum-copper alloy.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기존의 NAB 프로펠러 날개 내부에 감쇠 재료를 압입하여 날개가 회전시 발생하는 진동을 저감시킬 수 있는 프로펠러 날개 제조방법을 제시한다.As described above, the present invention proposes a method of manufacturing propeller blades capable of reducing vibration generated when a blade is rotated by pressing an attenuating material into a conventional NAB propeller blade.
이에 따라, 기존 NAB 프로펠러 재료를 그대로 사용하기 때문에 프로펠러 생산 공정의 수정이 적고, 점탄성 재료비도 저렴하기 때문에 적은 비용으로 프로펠러의 소음과 진동을 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, since the conventional NAB propeller material is used as it is, the propeller manufacturing process is less modified, and the viscoelastic material cost is inexpensive, so that the noise and vibration of the propeller can be reduced at a low cost.
도 1은 본 발명에 따른 소음 저감용 프로펠러 날개의 중공층을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 소음 저감용 프로펠러 날개의 중공층에 압입된 점탄성 재료를 나타내는 단면도이다.1 is a sectional view showing a hollow layer of a noise reduction propeller blade according to the present invention,
2 is a cross-sectional view showing a viscoelastic material which is press-fitted into a hollow layer of a noise reduction propeller blade according to the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 소음 저감용 프로펠러 날개 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a noise reducing propeller blade and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
도 1은 본 발명에 따른 소음 저감용 프로펠러 날개의 중공층을 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소음 저감용 프로펠러 날개의 중공층에 압입된 점탄성 재료를 나타내는 단면도이다. 상기 도면들을 참조하여 이하 본 발명에 따른 프로펠러 날개 및 그 제조방법을 설명한다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hollow layer of a propeller blade for noise reduction according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a viscoelastic material press-fitted into a hollow layer of a noise reduction propeller blade according to the present invention. Hereinafter, a propeller blade according to the present invention and a method of manufacturing the propeller blade will be described with reference to the drawings.
본 발명은 프로펠러 날개 내부 중공층에 점탄성 재료가 압입된 프로펠러 날개에 관한 것이고, 상기 점탄성 재료는 폴리머 기지의 단섬유 복합재료를 사용한다.The present invention relates to a propeller blade in which a viscoelastic material is pressed into a hollow layer in a propeller blade, and the viscoelastic material uses a short fiber composite material of a polymer base.
또한, 본 발명에 따른 프로펠러 날개의 제조방법은 기존의 NAB 프로펠러 날개 내부에 감쇠 재료를 압입하여 날개가 회전시 진동을 하게 되면 이 진동을 저감하여 소음의 발생을 줄이는 기술로서, 특히 비싼 제진합금 (sonoston etc.)을 사용하지 않고 기존의 니켈-알루미늄-구리 합금의 재질을 사용하면서 프로펠러의 소음을 저감시킬 수 있다.The method of manufacturing propeller blades according to the present invention is a technique for reducing the occurrence of noise by reducing the vibration when the blade is vibrated when the blade is rotated by pressing the damping material into the inside of the conventional NAB propeller blade, sonoston etc.), it is possible to reduce the noise of the propeller while using the existing nickel-aluminum-copper alloy material.
도 1에 나와 있는 것과 같이 프로펠러 날개 내부에 중공층을 형성시키는데, 특히 프로펠러 날개 재질은 기존의 니켈-알루미늄-구리 합금 재질을 사용한다. 프로펠러에 작용하는 하중은 주로 굽힘과 비틀림 하중이기 때문에 프로펠러의 중심부는 응력이 작기 때문에 프로펠러의 중심부를 중공층으로 형성하여 감쇠 물질을 채워도 프로펠러의 구조적 안전성은 감소하지 않는다.As shown in FIG. 1, a hollow layer is formed inside the propeller blade, and the propeller blade material is made of a conventional nickel-aluminum-copper alloy material. Since the load acting on the propeller is mainly a bending and a torsional load, the central portion of the propeller is not so stressed, so that the structural stability of the propeller does not decrease even if the center portion of the propeller is formed into a hollow layer to fill the damping material.
다음으로 상기 중공층에 점탄성 재료를 압입하는 단계를 거치게 되는데, 상기 점탄성 재료는 온도, 부하조건 등에 따라 다르기 때문에 엄밀히는 물질의 역학적 거동을 이상화한 것을 말하고, 그 종류는 특별히 한정하지는 않으나 폴리머 계통의 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 점탄성 재료는 폴리머 기지의 단섬유 복합재료(short fiber reinforced plastic composite)를 사용하여 기계적 강도를 높이는 것을 특징으로 한다.Next, the viscoelastic material is injected into the hollow layer. Since the viscoelastic material differs depending on the temperature, load conditions, and the like, it means that the mechanical behavior of the material is idealized. The type of the viscoelastic material is not particularly limited, It is preferable to use a material. The viscoelastic material is characterized by using a polymer-based short fiber reinforced plastic composite to increase the mechanical strength.
상기와 같이 프로펠러 날개의 중앙부에 점탄성 감쇄 재료을 압입하여 전체 프로펠러의 감쇠 능력을 키워 소음 및 진동을 저감시킬 수 있으며, 프로펠러의 굽힘, 비틀림 하중은 프로펠러 날개의 표면부가 감당하여 구조적 안전성을 확보할 수 있다.As described above, the viscoelastic damping material is press-fitted into the central portion of the propeller blade to increase the damping capability of the entire propeller, thereby reducing the noise and vibration, and the bending and torsional load of the propeller can secure the structural safety due to the surface portion of the propeller blade. .
이와 같이, 기존 NAB 프로펠러 재료를 그대로 사용하기 때문에 프로펠러 생산 공정의 수정이 적고, 점탄성 재료비도 저렴하기 때문에 적은 비용으로 프로펠러의 소음과 진동을 줄일 수 있다.In this way, since the existing NAB propeller material is used as it is, the propeller production process is less modified, and the viscoelastic material cost is also lower, so that the noise and vibration of the propeller can be reduced at low cost.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
100: 중공층 200: 점착성 재료100: hollow layer 200: Adhesive material
Claims (5)
A first step of forming a hollow layer inside the propeller blade; And a second step of press-fitting the viscoelastic material into the hollow layer.
상기 점탄성 재료는 폴리머 기지의 단섬유 복합재료를 사용하여 블레이드의 기계적 강도를 높이는 것을 특징으로 하는 프로펠러 날개의 소음 저감방법.
The method according to claim 1,
Wherein the viscoelastic material is made of a polymer-based short-fiber composite material to increase the mechanical strength of the blades.
상기 프로펠러 날개의 재질은 니켈-알루미늄-구리합금인 것을 특징으로 하는 프로펠러 날개의 소음 저감방법.
The method according to claim 1,
Wherein the material of the propeller blade is a nickel-aluminum-copper alloy.
Propeller blades with viscoelastic material pressed into a hollow layer inside a propeller blade.
상기 점탄성 재료는 폴리머 기지의 단섬유 복합재료인 것을 특징으로 하는 프로펠러 날개.5. The method of claim 4,
Wherein the viscoelastic material is a short-fiber composite material based on a polymer.
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