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- 저자 : 박인현 ( In-hyeon Park ) (검색결과 3 건)
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박동균 ( Dong-kyun Park ),박인현 ( In-hyeon Park ),이봉호 ( Bong-ho Lee ),박종수 ( Jong-soo Park ),이종순 ( Jong-soon Lee ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
최근 고객의 생활 의식 변화로 고객의 요구가 다양해지고 있으며, 농업기계산업 또한 크게 다르지 않다. 특히 100마력 이상 대형 농용트랙터의 경우 기능 및 성능과 더불어 안락한 승차감에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 작업 시 진동 및 충격으로부터 운전자가 편안히 작업할 수 있도록 진동 저감에 직접적으로 영향을 미치는 캐빈 마운트에 대한 연구가 활발이 진행되고 있다. 현재 국내에서 판매되는 대부분의 중소형 트랙터의 경우 고무 방식의 캐빈 마운트가 다수이다하지만 고무 마운트는 가격 대비 성능 및 내구성은 우수하지만, 상대적으로 무게가 큰 대형 트랙터의 경우 진동과 충격을 저감하기에는 역부족이다. 이에 대형 트랙터는 절연율이 우수한 서스펜션 방식을 적용하여 운전자에게 전달되는 주행 진동 및 충격을 저감시키고 있는 것이 추세이다. 본 연구는 당사에서 총 2년차 과제로 진행되는 선행 연구로서 캐빈의 무게를 고려하여 마운트의 장착 위치 및 주요 부품의 물성치를 선정하여 가진원에 대한 공진회피와 마운트의 절연율을 높여 운전자의 승차감을 향상시키는 연구를 진행하고자 한다. 본 연구의 대상은 140마력 엔진이 탑재된 대형 트랙터로서 평가항목은 고객의 사용조건을 고려하여, 회사 평가기준(Company Measure)으로 수립하였으며, 기존 고무 마운트 방식과 서스펜션방식의 트랙터에 대한 벤치마킹 시험을 통해 도출된 CM에 대한 목표 수준을 설정하였으며 이에 대한 요구사항을 QFD(Quality Function Deployment)로 기획하였다. BM모델의 기능 모델링 분석을 통해 부품간의 상호작용 및 에너지 변환의 흐름을 파악하였으며, Pugh 기법을 통하여 당사 서스펜션 마운트의 개념을 선정하였다. 1차년도는 선정된 개념에 대한 실현가능성(Feasibility)을 확인하고자 선정의 개념의 캐빈 서스펜션 마운트를 적용한 시작품을 제작하였으며 운전자로 전달되는 진동 값을 측정분석 하였다. 결과적으로 엔진과 주행부 가진원에 따른 서스펜션 마운트부의 공진영역 회피 여부를 분석하였으며, 구조물의 강성 튜닝을 통해 공진영역 회피방안을 수립할 수 있었으며, Feasibility Test를 통해 신규 개발된 서스펜션 마운트에 대한 성능 확인 및 잠재 고장모드에 대한 영향을 분석하고 진동 저감 개선 설계를 위한 대책들을 도출할 수 있었다. 1차년도 선행 연구를 통해 캐빈 서스펜션 마운트 방식의 진동 절연 목표 달성을 위해 당사의 체계적인 공진회피 전략을 수립할 수 있었고, 사용 조건을 반영하여 정량 치로써 성능을 평가할수 있는 시험평가모드를 개발하여 실차 검증을 수행할 수 있었다. 향후 2차년도 개발을 통해 유한요소 해석을 통한 실차 시험 결과와의 정합성 확인 및 최적화 설계를 진행함으로써 향후 캐빈 서스펜션 마운트 개발 시 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단한다.
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강석훈 ( Seok-hoon Kang ),이봉호 ( Bong-ho Lee ),박종수 ( Jong-soo Park ),박인현 ( In-hyeon Park ),임명제 ( Myung-jae Lim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
국내 농가의 소득과 생활수준 향상으로 농업용 트랙터는 대형화 고급화되고, 더 안락하고 작업성이 우수한 수입트랙터를 사용하는 비율도 증가하고 있다. 이에 국내 소비자들의 캐빈 소음, 진동에 대한 품질요구 수준을 달성하기 위한 방안으로 농용트랙터 캐빈 서스펜션 개발에 관한 연구 I 을 통해 농용트랙터 작업 조건을 반영한 시험평가모드를 개발할 수 있었다. 하지만 개발된 시험평가모드를 반영하여 시험적으로 캐빈 서스펜션을 최적화 하는 것은 개발비용이 부담되는 실정이다. 본 연구에서는 시험모드를 개발한 기존연구를 이어 해석적인 방법을 통한 캐빈 서스펜션의 스프링 강성, 감쇠계수, 마운팅 위치(Mounting Position) 및 스프링의 길이를 최적화 하는 연구로 다물체 동역학해석 S/W인 RecurDyn V8R5 (Function Bay 社)와, AutoDesign을 이용하여 최적화 해석을 수행하였다. 해석모델의 물리적 특성 값인 질량(Mass), 무게중심(Center Of Gravity), 관성모멘트(Moment of Inertia)는 시제품 모델을 활용한 실측 Data와 설계된 3D 모델을 통해 계산한 Data를 해석모델에 적용하였으며, 해석모델의 연결부는 적합한 Joint, Spring, Bush 등을 활용하여 해석모델을 생성하였다. 또한 성능향상을 위해 설계인자인 스프링 강성, 감쇠계수, 마운팅 위치, 스프링의 길이의 변경범위를 설정하고 최적화해석모델을 생성하였다. 트랙터 작업 시 캐빈 마운트 및 서스펜션에 가해지는 진동을 사실과 같이 구현하기 위해, 농용트랙터 캐빈 서스펜션 개발에 관한 연구 I 을 통해 개발된 로드 프로파일(Time-Displacement Data)를 마운트 parts에 입력하여 캐빈의 CG Point에서의 가속도 Data를 계산 하여 초기 설계 모델의 Data와 최적화모델의 Data를 비교하였다. 결과적으로 승차감과 가장 연관이 있는 C.G Point에서의 Vertical 방향의 가속도 RMS (Root Mean Square)값은 21.4% 감소되어 진동성능이 향상된 것을 예측할 수 있었다. 향후 시제품 제작 및 시험을 통해 향상된 성능을 확인할 예정이다, 본 연구와 같은 개발 방법을 통해 시제품 모델에 대한 성능 예측의 확인가능성이 향상될 것이고, 이를 통해 차세대 캐빈 서스펜션 시스템을 장착한 트랙터를 개발 할 수 있으리라 사료된다.
KCI
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