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- 저자 : 안형종 ( Hyoung-jong Ahn ) (검색결과 3 건)
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HST 변속기를 적용한 농용 트랙터의 견인력에 대한 연구
안형종 ( Hyoung-jong Ahn ),엄태호 ( Tae-ho Eom ),박진감 ( Jin-kam Park ),최찬호 ( Chan-ho Choi ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
HST 변속기를 적용한 농용 트랙터의 견인 출력은 엔진과 HST, 유단 변속기의 조합에 의해 결정된다. 따라서 농용 트랙터의 작업 부하, 작동 유온, 엔진 속도에 따라 견인 출력이 영향을 받으며, 최적의 작업 성능을 출력하기 위해서 견인출력을 예측하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 HST 변속기가 적용된 농용 트랙터의 견인력을 예측하기 위한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 2.3t 급 57마력 농업용 트랙터를 활용하였다. HST 단품 시험과 ISO standard에 의한 동력 손실 계산을 통해 작업 시 견인출력을 예측하였으며, 6분력계 계측 시스템을 통해 실제 작업 시 견인력을 측정하여 예측결과를 검증하였다. 결과적으로 견인 출력의 예측 값과 시험을 통해 계측한 값의 정확도를 분석하였으며, 최대 견인력을 예측하기 위한 방법론을 제안하였다. HST 최저단의 견인력은 토양의 최대 견인 계수에 의해 결정되는 것을 확인할 수 있었으며, 2단의 경우 HST의 최대 압력 사양에 의해 결정됨을 확인 하였다. 이를 통해 설계 초기 작업 환경에 따라 엔진, HST, 유단 변속기의 최적의 조합을 유추할 수 있으며, HST가 적용된 농업용 트랙터의 출력을 최적화하기 위한 기반 연구가 될 것으로 기대한다.
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제어 압력에 따른 농용 트랙터 변속기 싱크로 작동 메커니즘에 관한 연구
엄태호 ( Taeho Eom ),안형종 ( Hyoung-jong Ahn ),신옥식 ( Okshik Shin ),최찬호 ( Chanho Choi ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
세계적으로 강화되고 있는 환경 규제로 인해 미래 친환경 차량 개발이 화두가 되고 있다. 이에 따라 효율에 대한 관심이 크게 증가하였으며, 농용 트랙터도 DCT와 같이 고효율 변속기가 적용되고 있다. 특히 국내 농용 트랙터 시장은 대형 트랙터에 대한 수요가 증가하고 있으며, 연비 및 효율에 대해 민감하게 반응하고 있다. 농용 트랙터의 변속기는 다양한 작업에 대응하기 위해 넓은 범위의 변속 단수를 가지고 있으며, 작업 특성상 잦은 변속이 필요하다. 변속 편의성 향상을 위해 싱크로나이저를 적용한 동기물림식 적용이 확대되고 있으며, 전자 유압시스템의 적용을 통해 자동 변속 기능을 구현할 수 있다. 싱크로의 작동 메커니즘에 대한 정확한 분석을 통해 최적의 변속 방법을 적용하여 농용 트랙터의 효율을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 농용 트랙터 변속기의 변속 시스템 중 유압시스템의 밸브 제어 압력에 따른 싱크로 작동 메커니즘 확인을 위해 시험을 진행하였으며 결과를 분석하였다. 싱크로 체결을 위한 제어 압력의 램프 시간 및 압력, 싱크로나이저의 상대 회전속도에 따라 싱크로 체결력 및 체결 시간 등을 확인하였다.
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박진감 ( Jin-kam Park ),변서정 ( Seo-jung Byeon ),최찬호 ( Chan-ho Choi ),안형종 ( Hyoung-jong Ahn ),이진웅 ( Jin-woong Lee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
최근 농업용 트랙터의 작업 편의성, 승차감 향상시키기 위해 트랙터용 변속기도 자동변속기가 활발히 개발되는 추세이다. 자동변속기는 크게 유단변속기와 무단변속기로 구분할 수 있으며, 유단변속기는 구분된 변속 단수에서 자동으로 변속이 가능하며 무단변속기는 단수의 구분 없이 연속적인 변속이 가능하다. 특히 무단변속기는 유단변속기와 달리 변속 시 충격이 발생하지 않으므로 승차감 향상에 유리하다. 그러나 트랙터용 무단변속기는 주로 유압식 펌프와 모터로 동력을 전달하는 정유압 변속기(HST, Hydro-static Transmission)로 이루어져 있어 기존 유단변속기에 비해 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 정유압 변속기가 탑재된 트랙터의 엔진-변속기-기어부로 이어지는 동력전달계 전체의 효율맵을 개발하여 연료 효율을 극대화하기 위한 가이드를 제공하고자 한다. 엔진의 경우 회전 속도, 토크에 따른 연료 효율맵을 도출한다. 변속기는 정유압 변속기의 입력축 속도, 부하 압력, 펌프 사판각에 따른 4차원 효율맵을 도출한다. 또한 기어부를 구성하고 있는 각 축 및 베어링의 연결 구조를 분석하고 입력축 속도 및 토크에 따른 효율맵을 도출한다. 엔진, 변속기, 기어부에서 도출된 효율맵은 엔진 회전수, 부하, 변속기 사판각에 따라 동력전달계 전체의 효율맵으로 도출된다. 개발된 효율맵을 통해 추후 엔진 회전수 제어 및 변속기 사판각 제어에 따라 작업자가 원하는 속도에서 최대 효율을 낼 수 있는 상태로의 목표 설정이 가능하다.
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