가스보조식 이중행정 유압브레이커의 성능 최적화 (Performance Optimization of a Gas-Assisted Hydraulic Breaker with Dual Stroke)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 유공압건설기계학회
· 수록지 정보 : 드라이브·컨트롤 / 7권 / 1호 / 11 ~ 19페이지
· 저자명 : 류택직, 장효환

초록

가스보조식 유압브레이커는 굴삭기에서 공급되는 유압에너지와 유압브레이커 상부에 있는 백헤드가스실의 공압에너지를 피스톤의 운동에너지로 변환하고, 변환된 운동에너지는 툴(tool)을 통하여 타격물에 전달되어 타격물을 파쇄하는 기계장치이다. 이중행정(dual stroke)유압브레이커는 긴 행정과 짧은 행정으로 구성되어 있으며, 긴 행정은 큰 타격에너지를 필요로 하는 단단한 지반에, 짧은 행정은 큰 타격수를 필요로 하는 무른 지반에 사용된다. 가스보조식 유압브레이커에 대한 연구는 상당수 진행되었지만, 체계적인 설계변수 민감도 해석과 이중행정을 고려한 성능향상에 대한 연구는 없는 실정이다.
본 연구에서는 가스보조식 이중행정 유압브레이커에 대하여 수학적 모델을 수립하고 AMESim을 이용한 시뮬레이션에 의해 성능을 해석하였으며, 실험을 통해 타당성을 검증하였다. 민감도해석을 통하여 유압브레이커의 설계변수들이 성능에 미치는 영향을 규명하고 주요 설계변수들을 추출하였다. Taguchi 방법을 적용하여 유압브레이커의 출력을 최대화하는 설계변수들의 최적값을 구하였고 기존설계와 성능을 비교하였다.

영어초록

A gas-assisted hydraulic breaker uses both hydraulic and pneumatic energies and the appropriate balance between them mostly effects its performance. Mathematical modeling of the breaker is established and verified by experiment. Through sensitivity analysis using AMESim, the key design parameters are selected, which mostly affect the performance of the breaker. Taguchi method is used to optimize the key design parameters to maximize the output power for long and short strokes through simulation. As the result, the output power as well as the impact energy are increased significantly compared with the existing design. The pressure pulsation in the supply line is reduced to a tolerable level and the dynamic characteristics of the piston displacement is also improved by the optimization.

참고자료

· 없음