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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 장주섭
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (8)
2023
2017
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유압브레이커란 유압 펌프에서 공급되는 동력원을 이용하여 피스톤(Piston)의 왕복 운동으로 치즐을 반복 타격하여, 암반이나 콘크리트를 파쇄 하거나, 건축물의 해체작업, 기초 공사장에서 파일박기, 토목공사에서의 기초 다지기 등 타격에 각종 파쇄 대상을 잘게 깨는 타격 파쇄 장비이다.
작업 대상물인 암반의 경우 기계적 특성이 다양하다. 따라서 타격력과 타격수를 암반의 특성에 따라 조정하거나 최적화 하는 것이 작업효율을 극대화 시킬 수 있는 기술로 인정받고 있다 이미 유럽 선진사들 아틀라스 콥코(Atlas Copco), 몽따베르(Montabert)는 자동타격력 및 타격수 제어기구 기술을 개발하여 상용화에 성공하였으며, 시장에서 기타 제조사 제품 대비 기술적 차별화를 통하여 고급, 고가형 장비로 인지되고 있다.
본 개발 대상 기술은 암반의 기계적 특성을 예측하고 최적 타격모드를 구현하는 지능형 암반파쇄기술로써 동일 작업 시간 내 암반파쇄 생산량을 극대화하고 생산량 대비 연료 소모량을 최소화함으로써 환경 문제 해결에도 기여할 수 있는 기술이다.
본 논문에서는 유압브레이커의 기본적인 수학적 모델을 세워서 암반 강도에 따른 타격력 조절 메카니즘의 타당성을 예측하고, 유?공압 시뮬레이션 소프트웨어를 활용하여 암반강도에 따른 압력 변화 감지, 감지압력의 전달, 타격모드의 전환을 위한 설계변수를 도출하여 분석한다. 아울러 자동타격력 조절기술이 반영되지 않은 제품과 시뮬레이션 비교 분석을 통하여 자동 타격력 조절기술을 접목한 유압브레이커의 효율 향상 가능성을 제시한다. 마지막으로 설계변수민감도 해석을 통해 암반강도에 따라 감지, 반응하는 시간을 최소화 하는 방안을 제안한다.
작업 대상물인 암반의 경우 기계적 특성이 다양하다. 따라서 타격력과 타격수를 암반의 특성에 따라 조정하거나 최적화 하는 것이 작업효율을 극대화 시킬 수 있는 기술로 인정받고 있다 이미 유럽 선진사들 아틀라스 콥코(Atlas Copco), 몽따베르(Montabert)는 자동타격력 및 타격수 제어기구 기술을 개발하여 상용화에 성공하였으며, 시장에서 기타 제조사 제품 대비 기술적 차별화를 통하여 고급, 고가형 장비로 인지되고 있다.
본 개발 대상 기술은 암반의 기계적 특성을 예측하고 최적 타격모드를 구현하는 지능형 암반파쇄기술로써 동일 작업 시간 내 암반파쇄 생산량을 극대화하고 생산량 대비 연료 소모량을 최소화함으로써 환경 문제 해결에도 기여할 수 있는 기술이다.
본 논문에서는 유압브레이커의 기본적인 수학적 모델을 세워서 암반 강도에 따른 타격력 조절 메카니즘의 타당성을 예측하고, 유?공압 시뮬레이션 소프트웨어를 활용하여 암반강도에 따른 압력 변화 감지, 감지압력의 전달, 타격모드의 전환을 위한 설계변수를 도출하여 분석한다. 아울러 자동타격력 조절기술이 반영되지 않은 제품과 시뮬레이션 비교 분석을 통하여 자동 타격력 조절기술을 접목한 유압브레이커의 효율 향상 가능성을 제시한다. 마지막으로 설계변수민감도 해석을 통해 암반강도에 따라 감지, 반응하는 시간을 최소화 하는 방안을 제안한다.
목차
기호설명 .........................................................1제 1장 서론 ......................................................51.1 연구 배경 ...................................................51.2 연구 진행방법 ...............................................81.3 연구 목적 ..................................................10제 2장 수학적 모델링 ............................................142.1 유압브레이커의 구조와 작동 원리 ............................142.2 유압브레이커의 수학적 모델링................................16제 3장 암반 강도에 따른 유압브레이커 내부 특성 변화 분석 ......213.1 암반 모델링 ................................................213.2 경암/연암 타격시의 특성 변화 ...............................223.3 암반 강도 감지 출력 요소 분석 ..............................31제 4장 기존 자동 타격력 제어기구 분석 및 시스템 개발 ...........324.1 자동 타격력 제어기구 동향 ..................................324.1.1 국내 자동 타격력 제어기구 동향 .........................324.1.2 해외 자동 타격력 제어기구 동향 .........................334.2 피스톤 상실 압력 변화를 이용한 특허 기술 분석...............354.3 자동 타격력 제어기구 개발 방향 .............................42제 5장 자동 타격력 제어 유압 브레이커의 수학적 모델링 및 해석 .475.1 제어기구의 밸브 관련 계산 및 모델 ..........................495.2 제어기구 밸브의 설계변수 주요 특성과 접근 방법..............535.3 제어기구 밸브의 동특성 분석 ................................56제 6장 기존 유압 브레이커와 자동 타격력 제어기구를접목한 유압 브레이커의 작업 효율 비교 분석 ..............596.1 수동식과 자동식의 효율 방법 ................................596.2 수동식과 자동식의 상대 효율 비교 결과 ......................62제 7장 결론......................................................69References ......................................................70Abstract ........................................................73
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