전동식 지게차의 진동저감에 대한 연구 = A Study on the Vibration Reduction of a Forklift with an Electric Motor

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 전동식 지게차의 진동 원인을 규명하였고, 지게차 진동은 구조 개선을 통하여 저감시켰다. 진동원을 규명하기 위하여 진동 신호는 지게차가 주행하고 있을 때 가속도계를 이용하여 측정을 하였다. 이러한 신호는 지게차 속도별 발생하는 주파수 영역의 상관관계를 이용한 위터폴 플롯으로 분석을 하였다. 지게차의 주된 진동 원인이 지게차 타이어의 패턴에 의한 것으로 밝혀졌다. 헴머 테스트와 유한요소해석을 통하여 공진의 원인이 지게차의 고유진동수가 운전영역 안에 포함이 되어있음을 확인할 수 있었다. 고유진동수를 운전영역 밖으로 이동시키기 위하여 지게차의 본체와 로더를 연결하는 부품의 강성을 증가시키기 위한 개선을 시행하였다. 진동의 상당한 양은 구조 개선을 통하여 감소됨을 검증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, vibration sources of an electric forklift are identified and the forklift vibrations are reduced by structural modification. For vibration identification, vibration signals are measured by an accelerometer when the forklift is moving. These signals are presented in a waterfall plot in order to find the dependency of frequency components on the forklift speed. It is found that main vibration source is tire pattern excitation. From some experiments and finite element analyses, it is also found that resonances occur because the natural frequencies of the forklift exist in usual driving speed range. To shift the natural frequencies outside the driving speed range, the connection parts between main body and loader are modified to increase stiffness. It is verified that considerable amount of vibration are reduced by the structural modification.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 = 1
• 2. 지게차의 진동신호 분석 = 3
• 2-1. 전동식 지게차의 구조 = 3
• 2-2. 신호분석 실험 = 4
• 2-3. 시스템분석 실험 = 14
• 3. 강체모드 진동해석 = 16
• 3-1. 운동 방정식 = 16
• 3-2. 시뮬레이션을 통한 검증 = 18
• 4. 유연체모드 진동해석 = 22
• 4-1. 유연체 해석모델의 수립 = 22
• 4-2. 실험 결과 값과 해석 결과 값의 결과 비교 = 24
• 5. 진동저감을 위한 구조변경 = 27
• 5-1. 설계변수 정의 = 27
• 5-2. 본체와 탑재부의 연결부위 구조변경 = 28
• 5-3. 유압실린더의 구조변경 = 30
• 6. 주행실험을 통한 성능 검증 = 32
• 7. 결론 = 36
• 참고문헌 = 38
• Abstract = 39
• 감사의 글 = 40