굴삭기 부착장비 2중 안전장치 디자인 = Design of a dual safety device for excavator attachment

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study is about the design of safety devices to prevent the Quick coupler from detaching or falling, as one of the excavator attachments equipment widely used at construction sites and other industrial sites. The excavator is used by attaching equipment such as buckets, kryasha, shears depending on the characteristics of each work and the Quick coupler is used to quickly replace the attached equipment. At this time, the Quick coupler greatly reduces the detachable and mounted time of attachment equipment, but it can also be the main cause for detachable and falling accidents. To solve these problems, the Quick coupler's moving hook must be able to bind the connecting pin, and after equipment replacement, the safety device shall be operated automatically so that the connection pin is engaged. In addition, if the Quick coupler's moving hook will bind the connecting pin of the attachment equipment, the safety device should operate regardless of the operator's intention, and the safety device should not be released due to the operator's mistake or error in judgment. This study was conducted to find solutions to prevent detachment and fall accidents of excavator attachment equipment, and it is expected that this study will greatly reduce safety accidents at industrial sites such as excavation, road cleaning, deforestation, and up and down. Because it is difficult to block safety accidents just by approaching that accidents occur due to a lack of safety awareness of workers, design solutions for fundamental problem solving have been derived. Through this study, it is expected that not only will accidents caused by mistakes by workers be reduced, but also productivity will be improved by increasing the convenience of work. In a follow-up study, a prototype will be produced with a dual safety device design for excavator attachment equipment and empirical analysis research based on practical data will be conducted.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 건설 현장과 기타 산업 현장에서 폭넓게 사용되는 굴삭기 부착장비 중 퀵 커플러의 탈착, 낙하사고 방지를 위한 안전장치 디자인에 관한 것이다. 굴삭기는 각 작업의 특성에 따라 버켓, 크랴샤, 쉐어 등의 장비를 부착해 사용하는데 부착장비의 빠른 교체를 위해 퀵 커플러가 사용된다. 이때 사용된 퀵 커플러는 부착장비의 탈착 및 장착 시간을 획기적으로 줄이지만 탈착과 낙하사고를 일으키는 주 요인이 되기도 한다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 퀵 커플러의 이동후크가 연결핀을 구속할 수 있어야 하고, 부착장비 교체 후 안전장치가 자동으로 작동해 연결핀이 체결되도록 구성되어야 한다. 아울러 퀵 커플러의 이동후크가 동작해 부착장비의 연결핀을 구속하면 작업자의 의도와 상관없이 안전장치가 작동하고, 작업자의 실수나 판단 착오 등에 의해 안전장치가 해제되지 않아야 한다. 본 연구는 굴삭기 부착장비의 탈착 및 낙하사고를 방지하기 위한 해결방안을 찾기 위해 수행되었으며, 이번 연구를 통해 굴삭기 부착장비를 이용한 굴삭작업, 도로 정리 작업, 삼림작업, 제설작업, 상하차 작업 등 산업 현장에서 벌어질 수 있는 안전사고를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 작업자의 안전의식이 부족해 사고가 발생한다는 접근만으로는 안전사고 차단이 어렵기 때문에, 근본적인 문제해결을 위한 디자인적인 솔루션을 도출하게 된 것이다. 이번 연구를 통해 작업자의 실수에 의한 사고가 줄어들 뿐만 아니라 작업의 편의성을 높여 생산성도 함께 개선될 것으로 기대하고 있다. 후속 연구에서는 굴삭기 부착장비 2중 안전장치 디자인으로 시제품을 제작해 실질적인 데이터를 기반으로 한 실증적인 분석연구가 진행될 계획이다.

참고문헌 (Reference)

• 1 손구영, "크레인 기능을 가진 굴삭기 안전장치알고리즘" 2002
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• 8 이훈희, "건설기계용 퀵 커플러의 최적설계" 호서대학교 대학원 2008
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• 10 백민혁, "건설기계용 퀵 커플러 신뢰성 평가기법개발" 2019
• 11 "https://www.kosha.or.kr"