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중공형 암석시편의 Pin-on-disk 마모시험을 위한 등속도 나선경로 계산방법
강훈(Hoon Kang),김대지(Dae-ji Kim),송창헌(Changheon Song),오주영(Joo-Young Oh),조정우(Jung-Woo Cho) 한국암반공학회 2020 터널과지하공간 Vol.30 No.4
본 기술보고는 Pin-on-disk 마모시험에서 연속적인 등속도 아르키메데스 나선 경로 계산 방법에 관해 설명한다. 근사 계산된 등속도 아르키메데스 나선은 회전 중심 가까이에서 속도가 불안정하다. 따라서 본 기술보고에서는 등속도 조건을 만족시키기 위해 중공 단면을 가지는 시편을 사용하여 원점 부근에서 오프셋을 주었다. 또한, 내향형 나선과 외향형 나선을 연속적으로 연결하기 위해서 각각의 나선의 시작과 종료 지점 정보를 다음 차례의 나선에 반영하였다. 더불어, 시편의 치수과 마모시험 조건의 변화에 따라 등속도 나선 경로를 편리하게 계산하는 데 도움을 주고자 전용 계산 프로그램을 개발하였다. This technical note describes the calculation method of continuous constant linear velocity Archimedean spiral paths which are applied to the pin-on-disk abrasion test. Approximate constant linear velocity Archimedean spirals have unstable velocities in the very near region of the rotational origin. Thus, in this technical note, the offset distance from the rotational origin was given by using a hollow type rock sample to maintain the constant velocity during the test. Also, to connect the inward and outward spirals continuously, the information of start and end points were input on the next spiral path consecutively. Furthermore, the calculation program was developed to provide convenience for calculating constant linear velocity spirals according to the specimen dimension and abrasion test conditions.
암석공구 마모시험을 위한 아르키메데스 나선의 등속도 운동 근사해 조사
강훈(Hoon Kang),김대지(Dae-ji Kim),송창헌(Changheon Song),오주영(Joo-Young Oh),조정우(Jung-Woo Cho) 한국암반공학회 2020 터널과지하공간 Vol.30 No.3
Pin-on-disk 시험방법은 ASTM에서 제안한 마모시험방법 중 하나이다. 이 시험법에서는 Pin-on-disk 시험에서 나타나는 핀의 나선운동을 간략히 설명하고 있다. 이 방법을 암석공구의 마모성능을 평가하는데 적용하기 위해서는 핀의 등속도 운동을 수학적으로 구현하여야 한다. 먼저 합산속도에 관여하는 2가지 속도성분(핀의 선형이동속도, 디스크의 회전운동)을 정의하였다. 각각의 성분에 대해 아르키메데스 나선방정식의 등속도 조건을 만족하는 미분방정식을 전개하여 수학 해를 도출하여, 풀이의 난해함을 설명하였다. 이를 해결하기 위한 기존 문헌의 근사해를 조사하고, 정확도와 한계점을 분석하였다. Pin-on-disk test is a suggested abrasion testing method by ASTM (American Society for Testing and Materials). This briefly illustrated the Archimedean spiral motion of a pin type specimen on a disk. To apply this method to rock cutting tools, a constant linear velocity (CLV) is precisely maintained during the test. We defined the two velocity vectors (RPM and horizontal speed) which connected to the resultatnt velocity. We derived a differential equations for the two parameters under CLV condition. It was difficult to find a exact solution. Previous literatures had been reviewed, and an approximate solution was investigated. We mathematically simulated the result for a certain parameter, and examine the accuracy of the solution.
진동기반 하중 추정기법의 이론 및 암반 천공용 유압 브레이커 적용사례
김대지(Dae-ji Kim),조정우(Jung-Woo Cho),오주영(Joo-Young Oh),정진태(Jintai Chung),송창헌(Changheon Song) 한국암반공학회 2019 터널과지하공간 Vol.29 No.3
본 논문은 기계시스템의 하중추정 기법 및 적용사례 소개가 목적이다. 이를 위해 진동기반 하중추정 기법의 이론적 배경 및 하중정량화 절차를 구체적으로 설명하였다. 또한 충격하중 및 진동이 발생하는 천공장비에 적용하여 진동기반 하중추정 기법의 적용성과 한계점을 분석하고 이에 대한 대응책에 대해 논의하였다. 마지막으로, 하중추정 기술의 추가 연구의 필요성을 토의하고, 새로운 충격하중 측정기술 개발을 위한 방법론을 제안하였다. This paper introduced a impact load estimation method by examining vibration transfer path analysis (TPA). The theoretical background and the load quantification procedure are explained, and a case study of hydraulic breaker is reported. We explained the merits and limitations of the load estimation method of TPA, and improvement method was suggested through case analyses of drilling equipment. The necessity of R&D of load-estimation technology was discussed. A new strategy for developing new techniques for impact load measurement was proposed.