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- 저자 : 이리중 ( Lijung Lee ) (검색결과 4 건)
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이바울 ( Pa-ul Lee ),최창현 ( Changhyun Choi ),최영수 ( Youngsoo Choi ),이리중 ( Lijung Lee ),김용주 ( Yongjoo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
최근 화석 연료 사용에 의해 발생하는 지구 온난화 등 환경 문제에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있어, 다양한 산업에서는 하이브리드 시스템, 전기 구동 시스템 등 관련 연구가 활발히 진행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 시설하우스에서 많이 사용되는 다목적 전기 이식기를 개발하였으며, 작업 시 발 생하는 모터의 작업 부하를 측정 후 분석하였다. 다목적 전기 이식기의 모터 출력은 4.1마력이며, 주요 구성요소는 인버터, 리튬 이온 배터리 및 BMS (Battery Management System)이다. 포장시험은 주행, 식부 작업, 주행과 식부 동시 작업 총 3가지 방법으로 작업하였으며, 식부 작업 시 주간 거리에 따라 수행하였다. 주요 작업에 따른 다목적 전기 이식기의 모터의 작업 부하 측정을 위하여 각 작업 시 소요되는 구동 전류를 측정하였다. 또한 부하 분석은 통계 분석 프로그램 SAS 9.4를 이용하여 주간 거리에 따른 작업 부하에 대하여 수행하였으며, 유의 수준 5%에서 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)과 Duncan’s multiple range test를 수행하였다. 그 결과, 주행 속도에 따른 작업 부하는 저속 주행 보다 고속 주행 시 더 높게 나타났으며, 이는 주행 속도가 빠를수록 작업 부하는 크게 발생됨을 알 수 있다. 식부 작업을 하는 경우에는 주간거리가 짧을수록 모터의 작업 부하가 더 크게 나타나 주간 거리가 짧을수록 작업 부하가 더 크게 발생됨을 알 수 있다. 또한, 주간 거리에 따른 통계 분석 결과, 모두 유의 수준 5% 이내에서 p-value가 0.0001 이하로써 유의한 차이가 있음을 알 수 있다. 다목적 전기 이식기 개발을 위해서는 다양한 주간 거리, 주행속도 등의 작업 조건, 포장 시험지 조건 등에 따라 부하 데이터 및 성능 평가가 필요할 것으로 판단된다.
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구굴 작업에 따른 소형 관리기의 PTO 기어 부하 용량 시뮬레이션
이바울 ( Pa-ul Lee ),최창현 ( Changhyun Choi ),최영수 ( Youngsoo Choi ),이리중 ( Lijung Lee ),김용주 ( Yongjoo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1
지속적인 고령화 추세에 따라 여성과 고령층의 노동력이 차지하는 비율이 높아지고 있어, 사용하기 편리한 소형농기계의 요구가 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서 사용한 소형 관리기는 정식 작업 전 경운, 정지 등 다양한 작업이 가능한 농기계이다. 본 연구에서는 소형 관리기에 토크 측정 시스템을 구성하였으며, 작업 중 가장 큰 부하를 받는 구굴 작업 부하를 측정하였다. 또한, 작업 시 가장 직접적으로 영향을 받는 PTO (Power Take Off) 기어의 부하 용량(load capacity)을 기어 해석 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. PTO 기어의 부하 용량은 안전율, 피로수명을 대상으로 평가하였다. 측정된 부하 데이터는 변동하중이므로, 부하 크기와 빈도수의 규칙적인 신호로 단순화하기 위하여 레인플로우 카운팅 방법을 사용하였으며, SWT (Smith-Watson-Topper) 방법을 이용하여 공칭 토크를 계산하였다. PTO 기어의 안전율은 ISO 6336, 피로 수명은 마이너 법칙(Miner rule)을 이용하여 계산하였다. PTO의 변속 단수 총 2단이며, 5개의 스퍼 기어로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과, 소형 관리기의 주행 속도 또는 PTO의 회전속도 증가에 따라 PTO에서 발생하는 평균 부하가 크게 나타났다. 또한 주행 단수 및 PTO 기어 단수가 증가할수록 기어의 안전율과 피로 수명이 감소하였으며, 특히 PTO 기어의 안전율은 접촉 응력에서의 안전율보다 굽힘 응력에서의 안전율이 급격하게 감소하였다. 소형 관리기의 PTO 수명은 주행 단수 2단, PTO 단수 2단일 때 가장 적게 나타났다. 따라서 소형 관리기의 주행 속도와 PTO 회전 속도를 저속으로 작업하는 것이 PTO 기어의 수명에 더 유리할 것으로 판단된다.
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표면 열처리에 따른 농업용 기어 감속기의 부하 용량 시뮬레이션
이바울 ( Pa-ul Lee ),최창현 ( Changhyun Choi ),탁해윤 ( Haeyoon Tak ),최영수 ( Youngsoo Choi ),이리중 ( Lijung Lee ),정희종 ( Heejong Jung ),김용주 ( Yongjoo Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
기어 감속기는 농업분야에서도 많이 사용하는 동력전달장치로써 높은 감속비와 토크로 인하여 발열에 의한 변형, 기어 치면 손상 등 자주 발생하게 되므로 기어의 표면 열처리에 관한 연구가 중요하다. 또한, 최근 기어 시뮬레이션 소프트웨어를 통한 사전 예측 및 기어의 최적 설계에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구는 기어의 최적 표면 열처리 방법 선정을 위한 기초 연구로써, 농업용 기어 감속기의 표면 열처리 방법에 따른 부하 용량(load capacity)을 상용 기어 해석 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 부하 용량은 기어의 안전율, 한계 응력을 대상으로 평가하였으며, 표면 열처리 방법은 표면 열처리 하지 않은 감속기와 질화 열처리, 고주파 열처리방법이다. 시뮬레이션 결과, 질화 열처리 한 감속기의 굽힘 응력 안전율이 가장 높게 나타났으며, 표면 열처리 하지 않은 굽힘 응력 안전율보다 약 77% 상승하였다. 또한, 고주파 열처리 한 감속기의 접촉 응력 안전율이 가장 높게 나타났으며, 표면 열처리 하지 않은 감속기의 접촉 응력 안전율보다 약 150%, 표면 질화 열처리 한 감속기의 접촉 응력 안전율보다 약 64% 상승하였다. 최적 표면 열처리 방법 선정을 위해서는 기어의 재료에 따라 다양한 표면 열처리를 시뮬레이션 하여 기어의 사용 목적 및 부하 조건에 따른 적합한 재료 및 표면 열처리 방법 선택 등 최적 설계가 필요할것으로 판단된다.
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이바울 ( Pa-ul Lee ),최창현 ( Changhyun Choi ),탁해윤 ( Haeyoon Tak ),최영수 ( Youngsoo Choi ),이리중 ( Lijung Lee ),정희종 ( Heejong Jung ),김용주 ( Yongjoo Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
트랙터의 동력전달계는 토양 특성, 사용 조건 등에 따라 부하 특성이 다르므로, 국내 트랙터가 해외 시장에서 경쟁력을 갖추기 위해서는 부하 특성에 적합한 동력전달계의 최적 설계가 필요하다. 특히, 트랙터 동력전달계 중 변속기는 토양 특성, 작업 조건 등에 따라 파손 및 고장 영향이 크므로 트랙터 부하에 따른 변속기 기어 분석이 필요하다. 따라서 본 연구는 트랙터 동력전달장치의 최적 설계를 위한 기초 연구로써, 75 kW급 트랙터의 변속기 기어 피로 수명을 상용 기어 설계 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 변속기 기어의 피로 수명 시뮬레이션은 전부하 조건과 쟁기작업 시 측정한 데이터를 적용하여 기어 피로 수명을 예측 및 비교하였다. 기어 응력은 ISO 6336 : 2006 규격 기반으로 수행하였으며, 기어 피로 수명 해석은 기어 재료의 S-N 선도, Miner의 선형누적 손상 이론 기반으로 수행하였다. 또한 기어의 요구 수명은 국내 트랙터의 평균 수명시간인 3,420 시간으로 적용하였다. 시뮬레이션 결과, 전부하 조건의 변속기 기어 피로 수명이 짧게 나타났으며, 쟁기 작업 시 변속기 기어 피로 수명은 전부하 조건보다 길게 나타났다. 변속기 기어의 최적설계를 위해서는 작업 시 기어 단수, 부하 변동, 작업 조건 등에 대한 실제 포장시험 데이터 등이 필요할 것으로 판단된다.
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