http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
- 中文 을 입력하시려면 zhongwen을 입력하시고 space를누르시면됩니다.
- 北京 을 입력하시려면 beijing을 입력하시고 space를 누르시면 됩니다.
RISS 인기검색어
- 검색키워드
- 저자 : 장예림 ( Ye Rim Jang ) (검색결과 8 건)
- 무료
- 기관 내 무료
- 유료
-
로터리 작업기 경심 제어 Co-Simulation 알고리즘
장예림 ( Ye Rim Jang ),이다연 ( Da Yeon Lee ),박세준 ( Se Jun Park ),강희용 ( Hee Yong Kang ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
농업에서 많이 쓰이는 로터리 작업기는 트랙터의 기울기에 따라 동일 각도로 움직여 경운 작업한 농지의 평탄도가 고르지 않아 추가 작업을 수행하는 경우가 많다. 본 연구는 로터리 작업기가 트랙터에 따라 기울어짐을 방지하고 균평 작업을 동시에 진행하기 위해 Matlab Simulink를 활용하여 경심 제어 알고리즘을 개발하고 동적 거동 해석 S/W인 Recurdyn과 연동 시켜 Co-Simulation을 진행하였다. Recurdyn을 활용하여 로터리 작업기에 부착된 3점 히치의 동적 거동을 수행하는 시뮬레이션을 진행하였다. 그림 1과 같이 3점 히치 경심 제어를 수행하기 위해 Matlab Simulink를 이용하여 실린더 움직임 회로를 설계한 후, Add 기능을 사용하여 각속도 제어 회로를 병합한 알고리즘을 개발하였다. 경심 제어 알고리즘을 Subsystem으로 만든 후, 동적 거동 시뮬레이션과 연결 회로를 설계하여 Co-Simulation을 진행하였다. Co-Simulation 결과, 그림 2와 같이 그래프 ①은 실린더 움직임을 Input 값으로 지정한 그래프로 20초의 시뮬레이션 동안 제어가 되는 것을 확인하였다. 그래프 ②는 실린더의 움직임을 나타낸 것으로 로터리 작업기의 경심 조절 작업을 나타낸다. 실린더가 0~10초에서 25mm만큼 올라간 후, 10~20초에서 -25mm만큼 내려감을 도출하였다. 그래프 ③은 실린더의 작용 힘을 나타낸 그래프로 방향 전환되는 10초를 기점으로 가장 많은 힘(549N)이 소요되는 것을 확인하였다. 그래프 ④는 실린더 움직임의 가속도를 나타낸 것으로 10초에서 최소 가속도가 도출되었다. 10~20초까지 진행되는 동안 가속도가 점차 증가하는 것으로 나타났다. 향후, Co-Simulation 결과를 참고하여 실제 노면에서 경심 제어가 제대로 되는지 실증 테스트를 진행할 예정이다.
-
발열 온도에 따른 기류식 식품 고속분쇄기의 상태 변화 분석
장예림 ( Ye Rim Jang ),이다연 ( Da Yeon Lee ),박세준 ( Se Jun Park ),박건수 ( Keon Soo Park ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
기류식 식품 고속분쇄기는 생활양식의 변화와 가공식품 시장의 성장에 맞게 식품소재를 수㎛ ~ 수십㎛로 열변성에 의한 영양 파괴를 최소화하여 미세 분쇄할 수 있다. 열에 의한 식품의 변성이 없어야 하기에 발열 온도에 따른 식품 고속분쇄기의 상태 변화 분석을 통해 고속 분쇄를 할 때 식품 변성을 최소화하는 것으로 설계 목표를 삼고 있다. 본 연구는 SolidWorks S/W의 Flow simulation을 활용하여 식품 고속 분쇄기의 온도를 변화시켜 분쇄능력에 영향을 미치는지 해석을 진행하였다. 온도를 30℃, 70℃, 110℃로 가정하고 대두의 물성치를 입력한 후 대두로 유체를 설정하고 SUS 304로 재질을 설정한 후 유입구 질량유량을 50kg/h, 유출구 질량 유량을 개발 목표치인 15kg/h로 설정하여 해석을 진행하였다. 해석 결과, 온도 30℃일 때 3.07MPa, 속도 0.67km/s이고 온도 70℃일 때 압력 3.04MPa, 속도 0.66km/s이다. 온도 110℃일 때의 압력은 3.02MPa, 속도 0.63km/s로 산출되었다. 개발 목표치인 30℃는 압력과 속도가 70℃, 110℃와 결과값의 차이가 크지 않아 목표에 적합한 온도이고 분쇄하였을 때 분쇄물의 부피가 작고 효율성이 좋다고 사료된다. 시뮬레이션결과 개발 목표치인 30℃ 와 고온 상태인70℃, 110℃를 비교하였을 때 차이가 크지 않아 30℃로 개발하여도 무방하고 식품 변성을 최소화하려면 온도의 영향을 최대한 받지 않아야 하기 때문에 냉각장치 설계 등 분쇄기의 성능을 최적화할 예정이다.
-
박세준 ( Se Jun Park ),장예림 ( Ye Rim Jang ),이다연 ( Da Yeon Lee ),강대식 ( Dae Sik Kang ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
스마트팜 내 고소작업용 전동 모빌리티는 시저리프트가 유압실린더에 의해 수직으로 움직이는 구조로 적화, 적과 등 수확작업에 유용하게 사용되고 있으나, 전도 등 사고가 많이 발생하고 있다. 본 연구에서는 시저 메커니즘과 동적 거동해석 프로그램인 Recurdyn을 활용하여 유압실린더 및 시저리프트가 승강 시 각도에 따른 높이를 산출하였고 측정 결과값과 비교하였다. Recurdyn으로 전동 모빌리티 유압실린더의 Stroke가 0~20초 동안 0.5m까지 증가하면서 시저리프트 연결부들이 회전할 수 있도록 설정하였다. Fig 1과 같이 0~20초까지 증가한 유압실린더 변위(S)는 0.8~1.3m이고 시저리프트 길이(l)는 1.1m로 측정하였다. 0~20초까지 유압실린더 각도(θ<sub>s</sub>)=19˚~67˚이고 시저리프트 각도(θ<sub>l</sub>)=8˚~49˚로 도출되었다. Fig 1과 같이(θ<sub>l</sub>)=8°~49°식을 적용하여 각도에 따라 상승한 높이를 산출하였다. Fig 2와 같이 유압실린더가 19˚~67˚의 각도(θs)에서 높이는 0.3~1.2m까지 상승하여 수직 이동거리가 0.9m로 도출되었고 시저리프트는 8˚~49˚의 각도(θ<sub>l</sub>)에서 높이는 0.5~2.5m까지 상승하여 수직 이동거리가 2m로 도출되었다. Recurdyn을 이용해 동일한 조건으로 비교한 결과, 0~20초까지 유압실린더의 높이가 0.3~1.1m 상승하여 수직 이동거리가 0.8m로 측정되었고 시저리프트의 높이는 0.4~2.5m 상승해 수직 이동거리가 2.1m로 측정되어 비교한 결과 0.1m 오차를 확인하였다. 향후, 유압실린더의 각속도에 따른 시저리프트 안전 상승속도를 고려하여 최적의 유압실린더의 작업설정과 용량선정을 적용한 고소작업차 설계에 반영할 계획이다.
-
스마트팜 전동 모빌리티 작업 위치와 높이에 따른 전도 안전성 해석
박세준 ( Se Jun Park ),장예림 ( Ye Rim Jang ),이다연 ( Da Yeon Lee ),강대식 ( Dae Sik Kang ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
스마트팜 전동 모빌리티는 작업자의 작업과 운전 방식 및 경사도에 따라 전도 사고율이 높아 이에 따른 표준화가 요구되고 있다. 본 연구는 Recurdyn을 이용해서 전동 모빌리티를 경사면에 주행시켜 작업자의 위치 및 높이에 따라 전도가 발생하지 않는 최적의 작업 높이를 도출하였다. 평균 경사도가 15˚이상인 노면은 생산성 및 농기계의 이용이 매우 적으므로 노면이 20초 동안 좌측으로 0˚~15˚까지 회전하게 하였다. 최대 작업높이 3m에서 주행속도 3km/s를 후륜에 부여하였고 그림1과 같이 A, B, C에 최대 적재중량 250kg(2452.5N)을 부여하여 각각 30초간 동적 시뮬레이션을 수행하였다. 한국농업기술진흥원 검정기준을 참고해 노면과 바퀴의 접촉면에서 마찰력이 0N이 될 때를 전도 발생 기준으로 하였고 우측 후륜과 좌측 후륜이 전도될 때를 각각 1차 전도, 2차 전도로 하였다. 작업위치에 따른 전도 결과, A, B, C 순서로 1차 전도각은 9˚, 11˚, 13˚이고 2차 전도각은 10.3˚, 12.3˚, 14.3˚로 도출되어 적재중량이 작업판의 중앙 좌측으로 180mm씩 이동할수록 전도각은 2˚씩 감소하는 것으로 사료된다. 비교적 전도가 쉽게 발생하는 중앙 좌측(C)을 기준으로 작업높이 3m에서 10cm씩 줄여나가며 시뮬레이션을 수행한 결과, 전도각이 약 0.3˚씩 감소하다가 그림2와 같이 작업높이 1.3m에서는 양쪽 후륜이 경사 15˚이후에도 마찰력이 0N으로 감소되지 않아 1,2차 전도가 발생하지 않았다. 평균 경사도가 15˚이하인 노면에서 전동 모빌리티를 이용할 경우에는 작업높이가 1.3m 이하인 상태에서 작업 및 주행하는 것이 안전할 것으로 사료된다. 향후, 주행 및 작업 방식에 따른 전도 안전성 검증을 통해 고소작업대의 전도발생 저감을 위한 설계에 반영할 계획이다.
-
박세준 ( Se Jun Park ),이다연 ( Da Yeon Lee ),장예림 ( Ye Rim Jang ),강대식 ( Dae-sik Kang ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
농지 작업에서 바퀴형과 무한궤도형 구동부가 주로 사용되고 있다. 험지 주행 측면에서 효율적이고 안정적으로 이동될 수 있는 고무 휠과 무한궤도륜의 구동부를 비교할 필요가 있다. 본 연구에서는 Recurdyn S/W를 활용해 동적 시뮬레이션을 수행하여 각 구동부의 주행 성능을 분석하였다. 원활한 해석을 수행하기 위해 수거부는 Merge 기능을 사용하여 단순화 작업을 하였으며 고무 휠과 무한궤도륜의 구동부를 모델링하였다. 수거부 중량을 600kg으로 설정한 후 구동부 이동속도는 0.2m/s로 Motion을 부여하였고, 단차가 존재하는 노면 위에서 고무 휠과 무한궤도륜을 비교 해석하였다. 10초, 500step을 기준으로 고무 휠과 무한궤도륜의 최대 주행 토크는 각각 2.9kN·m, 9.4kN·m로 소요동력은 각각 58.8kW, 17.7kW로 도출되었다. 무한궤도 track에 비해 바퀴는 정지상태에서 이동하기 위하여 더 적은 양의 토크가 필요하므로 고무 휠의 평균 토크가 일반적으로 무한궤도의 평균 토크보다 낮은 토크가 필요하다. 또한, 무한궤도가 노면에 닿는 접지 면적이 상대적으로 고무 휠보다 넓어 일정 시간 2초를 기준으로 무한궤도와 고무 휠은 약 2.98m, 2.04m만큼 주행하였다. 실제 농 작업지에서 구동 시킬 때 접지면적과 최대 주행 토크가 월등한 무한궤도륜이 더 적합하다고 사료된다. 또한, 노면 특성을 반영한 최적의 작업기 선정이 필요할 것으로 확인된다.
-
이다연 ( Da Yeon Lee ),박세준 ( Se Jun Park ),장예림 ( Ye Rim Jang ),박건수 ( Keon Soo Park ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
기류식 사이클론 방식은 대두 등과 같이 유지분이 많은 원료를 열변성에 의한 파괴 없이 미세 분쇄가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 기존 분쇄기 모델(A)과 축소 모델(B)에 대한 유입구 및 유출구 운동량과 분쇄 시 케이싱 내부에 대두가 부딪히는 마찰하중, 평균 온도 및 속도, 유량을 비교하였다. 그림 1,2와 같이 A, B모델은 대두의 유입 및 유출부 형상과 치수에 차이가 있다. Solidworks Flow Simulation을 활용하여 두 모델에 대한 조건은 동일하게 설정해야하므로 중력은 +Y방향으로 설정한 후, 분쇄기의 재질은 SUS304를 적용하였다. 분쇄기 메커니즘을 기반으로 검사체적을 형성한 후, 다른 부품들은 고정하여 두 임펠러만 6000RPM으로 회전하도록 입력하였다. 유입구 속도는 40m/s로 대두가 유입되게 하였고 유출구 질량유량은 시간당 60kg이 방출되게 설정하였다. 두 모델에 대하여 CFD를 수행한 결과, 유입구 및 유출구 운동량을 산출하기 위해 동일한 범위에서 유입구 속도는 A,B모델 순으로 151.47m/s, 123.22m/s이고 유출구 속도는 0.009m/s, 0.016m/s로 도출되었다. 이에 따른 운동량, 마찰하중, 평균 온도 및 속도, 유량은 그림 2에 나타내었다. A모델에 비해 B모델의 유입구 높이가 높고 직경이 넓어 동일한 속도로 유입될 시 유입구 운동량이 상대적으로 적고 A모델의 유출구 직경이 B모델에 비해 넓어 유출구 운동량이 적게 산출되었다. 그림 1과 같이 분쇄 시 유체에 가해지는 온도는 A모델에 비해 B모델이 상대적으로 낮아 성능이 높고 식품 소재가 변질될 가능성도 낮을 것으로 사료된다. 결과값들을 기반으로 속도를 제외하였을 때 축소 모델(B)이 기존 모델(A)에 비해 효율적인 분쇄기로 사료된다. 향후, B모델의 형상 등을 변경하여 현재의 속도보다 높일 수 있는 여러 방안을 검토하고 시제품 테스트를 수행할 예정이다.
-
임펠러 설계 형상에 따른 식품 고속기류식분쇄기 성능 분석
이다연 ( Da Yeon Lee ),박세준 ( Se Jun Park ),장예림 ( Ye Rim Jang ),박건수 ( Keon Soo Park ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
대두를 비롯한 식품의 영양성분을 효과적으로 섭취하기 위하여 거의 모든 원료를 미세하게 분쇄할 수 있는 기류식 분쇄기 기술의 개발이 활성화되어지고 있다. 본 연구에서는 Solidworks S/W Flow Simulation을 활용하여 두께를 변화시켜 분쇄기에 가장 최적화된 임펠러의 형상을 비교하는 CFD를 수행하여 성능을 분석하였다. 유동 해석을 수행하기에 앞서 기존 임펠러의 두께인 약 33mm와 공차가 10mm인 약 23mm와 43mm의 임펠러 모델링을 설계하였다. 분쇄부를 제외한 분쇄기의 불필요한 부분은 제거하여 모델링을 단순화하였다. 외부로 유형을 설정한 후 회전 영역을 z방향으로 각 임펠러의 형상에 동일한 RPM 값을 부여하였고 대두를 활용하여 유동 해석을 진행하기 위해 유체 중 비뉴턴 액체에 대두의 물성치를 입력하였다. 임펠러 영역에 중점적으로 해석을 수행하기 위해 다른 분쇄부 모델링은 경계 조건인 실제 벽(Stator)을 대입하였고 유입구 질량 유량 및 유출구 질량 유량을 각각 모델링에 설정하여 질량은 연구 목표인 10kg/h이상을 부여하였다. 시뮬레이션 결과, 각 임펠러에 해당하는 압력 및 속도를 비교해보았을 때 23mm, 33mm 임펠러의 경우 최대압력이 3.18, 1.51Pa이고 최대속도가 132.4, 222.4m/s로 도출되었다. 43mm 임펠러는 같은 속도와 조건을 부여하였을 때 상대적으로 폭이 넓어 대두가 임펠러 방향으로 흐르지 못하고 분쇄부 영역 안에서 순환되어 정체되는 결과가 도출되었다. 해석결과, 상대적으로 속도가 빠르고 질량유량이 높은 33mm의 임펠러가 가장 최적화된 형상으로 사료된다. 향후 기류식분쇄기의 최적설계인자를 도출할 계획이다
-
박세준 ( Se Jun Park ),이다연 ( Da Yeon Lee ),장예림 ( Ye Rim Jang ),강대식 ( Dae-sik Kang ),이충호 ( Choong Ho Lee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
농업용 소형 운반체의 무한궤도륜 주행 플랫폼은 이미 상용화가 되었으나 수집 및 집하기에 최적화된 플랫폼 응용연구가 필요하다. 뿌리작물 수거기가 주행하는 노면의 특성상 일반 노지와는 다르게 밭 농지는 여러 환경적 요인으로 비정형 장애물과 경사가 존재하는데 단차와 경사각이 다른 2가지 유형의 노면에서 주행토크를 분석하고 비교하여 성능을 확인하였다. Recurdyn S/W을 활용하여 무한궤도륜을 모델링하고 수거기 구동부의 토크에 대한 동적해석을 수행하였다. 수거기 차체의 총중량은 개발 목표인 600kg으로 설정하였다. 20cm, 25cm의 단차와 25°, 30°의 경사각인 서로 다른 노면을 모델링하여 구동속도는 0.2m/s로 동적 시뮬레이션을 진행하였다. 해석결과 20cm단차와 25°경사 노면에서의 주행 최대 토크는 각각 12.07, 13.56kNㆍm으로 산출되었고, 25cm 단차, 30°경사 노면에서의 주행 최대 토크는 13.04, 16.61kNㆍm로 산출되었다. 본 연구를 통해 여러 노면에서 무한궤도륜이 구동될 때 원활한 주행이 가능할 것으로 사료된다. 향후 다른 모델과 비교하여 노면에서 최적의 토크분석을 할 계획이다.
연관 검색어 추천
이 검색어로 많이 본 자료
활용도 높은 자료
