[논문자료]공진형 교반기의 설계

출처: 픽사베이

 

공진형 교반기는 공진을 사용함으로써 혼합 용기를 크게 진동시켜 분말 또는 액체를 효율적으로 혼합시키는 장치이다. 그러나 공진형 교반기는 공진 영역에서 작동하기 때문에 모터와 프레임에 큰 진동이 발생하고, 이러한 진동은 안정적인 교반 작업을 방해한다. 따라서, 본 연구에서는 문제를 해결하기 위해 교반부-모터부로 이루어진 2자유도 교반기와 교반부-모터부-균형추로 이루어진 3자유도 교반기를 설계하였다. 진동 해석에서 질량과 스프링 비를 변수로 해석 모델을 결정하였다. 해석 모델을 이용하여 가진력과 프레임으로의 전달력이 최소화되도록 수치해석 하였다. 가진 주파수를 60 Hz로 하고, 교반부는 100g의 가속도를 만족하며, 모터는 교반부 대비 0.2배로 작게 진동하도록 설계하였다. 2자유도 교반기와 3자유도 교반기를 경량화, 가진력, 전달력 측면에서 비교 분석하였다. 유한요소해석법을 통해 교반기의 모드형상과 주파수 응답을 확인하여 이론 해석치의 신뢰도를 검증하였다.

 

Resonance type mixer is a device that efficiently vibrates the powder or the liquid by greatly vibrating the mixing vessel by using resonance. However, since the resonance type mixer operates in the resonance region, a large vibration occurs in the motor and the frame, and such vibration interferes the stable mixing operation. Therefore, in this study, 2 DOF mixer composed of a mixing vessel and a motor driving unit was designed to solve the above problem. Also, 3 DOF mixer composed of a mixing vessel, a motor driving unit, and a balancing mass was designed. In the vibration analysis, the analytical model was determined by using the mass and the spring ratio as variables. Numerical analysis was performed to minimize the excitation force and the force transmitted to the frame using the analytical model. The excitation frequency was set to 60 Hz, the mixing vessel was designed to satisfy the acceleration of 100g, and the motor driving unit was designed to vibrate 0.2 times smaller than the mixing vessel. 2 DOF mixer and 3 DOF mixer were compared and analyzed in terms of weight reduction, excitation force and force transmitted to the frame. Through the finite element analysis, the mode shape and frequency response of the mixer were checked to verify the reliability of the theoretical analysis.

 

출처: http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=4c9d14fc00b46adfffe0bdc3ef48d419&keyword=%EA%B3%B5%EC%A7%84%ED%98%95%20%EA%B5%90%EB%B0%98%EA%B8%B0%EC%9D%98%20%EC%84%A4%EA%B3%84

 

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