유압브레이커 시스템 Tool 소재에 따른 마모특성에 관한 연구
저자
백민혁(Min-Hyeok Baek) ; 김성현(Sung-Hyun Kim) ; 박종원(Jong-Won Park) ; 이규석(Gyu-Seok Lee)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
250-251(2쪽)
제공처
유압브레이커 시스템은 건물의 파괴 및 분해, 도로 포장재의 파쇄, 채석장에서의 암석 파쇄 등에 사용되는 굴착기의 어태치먼트 장비 중 하나로 유압펌프에서 공급되는 유체 동력원을 시스템의 피스톤 부품을 왕복 운동 에너지로 변환하여 Tool(치즐)에 충격에너지로 대상물을 타격하는 원리로 작동된다. 주로 건설 및 토목 공사현장과 같은 가혹한 환경에서 사용되며 시스템 작동 시 내부 부품에 반복적인 작동으로 강한 충격이 발생되기 때문에 제품 전체의 내구성 검증이 매우 중요하다. 또한 유압브레이커 시스템의 사용환경은 작업 시 발생되는 먼지 및 이물질로 매우 가혹하며 자체 이물질, 작업환경 및 작업자의 작업형태 등으로 인해 주요부품의 긁힘 및 파손 등이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 주요부품의 고장분석 및 수치해석 등을 통한 연구가 이루어지고 있다<sup>(1-14)</sup>. 유압브레이커 시스템의 주요성능은 대표적으로 타격에너지, 타격수, 효율 등으로 볼 수 있으며 Tool(치즐)의 형상 및 작동형태와 내구성에 따라 성능효율(작업 및 생산성 효율)을 판단할 수 있다. 하지만 유압브레이커 시스템의 작동형태는 작업환경으로 인해 수직 타격이 어려워 Tool(치즐)에 횡하중이 발생하고 작업물이 파쇄된 후 에도 지속적인 타격으로 인해 파손 및 마모 현상이 발생된다. 또한 Tool(치즐)의 왕복 운동으로 라운드부시(Round bush), 프론트커버(Front cover), 치즐핀(chisel-pin) 등의 부품에도 마모가 발생하게 되는데 이는 유압브레이커 시스템 성능저하의 요인으로 작용된다. 따라서 본 연구에서는 주요부품의 마모특성을 확인하기 위해 시스템의 작동 시 부품의 작동환경을 고려한 소재 마모시험 테스트베드 설계와 시험하중 조건 도출을 위한 구조해석을 통해 소재 별 마모특성 평가에 관한 연구를 진행하였다.
더보기The hydraulic breaker system is an attachment equipment for excavators which is used for the disassembling of buildings, crashing road pavement, breaking rocks at quarry and etc. This system operates on the principle that the fluid power source supplied from the hydraulic pump converts the piston parts of the system into reciprocating kinetic energy and hits the object with the impact energy of the tool (chisel). It is mainly used in harsh environments such as construction and civil engineering sites, and when the system operates, the internal parts undergo a strong impact due to repeated operation, so it is very important to verify the durability of the entire product. In addition, the usage environment of the hydraulic breaker system is extremely harsh due to dust and foreign matter generated during work, and the main parts may be scratched or damaged due to the unique foreign matter of system, work environment, work style of the operator etc. In order to solve these problems, research is being conducted through failure analysis and numerical analysis of major parts. The main performance is the impact energy, number of hits, and efficiency of the hydraulic breaker system, and the performance efficiency varies depending on the shape, operation mode, and durability of the tool(chisel). However, tool(chisel) and main parts are difficult to hit vertically when the hydraulic breaker system operates, and a lateral load is generated on the tool, causing damage and wear phenomena due to continuous hitting. In addition, the reciprocating motion of the tool(chisel) causes wear on parts such as the round bush, front cover, and chisel-pin, which acts as a factor in the performance deterioration of the hydraulic breaker and system. In this study, in order to confirm the wear characteristics of the main parts, the test load was derived using the testbed design and structural analysis of the material wear test considering the operating environment.
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