굴삭기가 사용되고 있는 환경은 매우 열악하여 운전자는 각종 소음이나 진동, 분진에 노출되고 있을 뿐만 아니라 낙석이나 전도 등의 산업재해 위험도도 높은 편이다. 또 굴삭기 작업은 숙련된 운전자를 요하지만 점점 숙련 노동자의 부족 현상이 심화되고 있는 실정이다. 따라서 이러한 문제점들을 타개하기 위한 방안으로 다양한 국내외 기관에서 굴삭기의 자동화에 대해 연구를 진행 중에 있다. 최근 굴삭기 자동화의 필요성이 대두되면서 다양한 제어 기법을 이용한 시스템들이 제안되고 있다. 이러한 자동 굴삭 제어 프로그램을 개발하였을 때 바로 실차에 적용하여 시험하기에는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 예상치 못한 사고로 이어질 위험도 크다. 따라서 가상의 ...
굴삭기가 사용되고 있는 환경은 매우 열악하여 운전자는 각종 소음이나 진동, 분진에 노출되고 있을 뿐만 아니라 낙석이나 전도 등의 산업재해 위험도도 높은 편이다. 또 굴삭기 작업은 숙련된 운전자를 요하지만 점점 숙련 노동자의 부족 현상이 심화되고 있는 실정이다. 따라서 이러한 문제점들을 타개하기 위한 방안으로 다양한 국내외 기관에서 굴삭기의 자동화에 대해 연구를 진행 중에 있다. 최근 굴삭기 자동화의 필요성이 대두되면서 다양한 제어 기법을 이용한 시스템들이 제안되고 있다. 이러한 자동 굴삭 제어 프로그램을 개발하였을 때 바로 실차에 적용하여 시험하기에는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 예상치 못한 사고로 이어질 위험도 크다. 따라서 가상의 유압 굴삭기를 이용한 시뮬레이션을 통해 신속하면서도 안전하게 사전 시험 할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 시뮬레이션 작업이 가능하도록 기존의 유압 굴삭기를 구성하는 펌프, 밸브, 실린더 등의 각 유압부품을 모델링하고, 이를 결합하여 가상의 유압 굴삭기를 구축하였다. 이 가상의 굴삭기 모델을 이용하여 시뮬레이션 하여 다음과 같은 결과를 도출하였다. 1. 유압굴삭기는 펌프, 주제어밸브, 실린더, 각종 유압밸브들로 이루어진다. 본 연구의 모델이 되는 굴삭기에는 네거티브 방식의 가변 용량형 펌프가 사용되었고, 주제어밸브는 붐, 암, 버켓, 선회, 주행 등의 밸브로 이루어진다. 본 연구에서는 주행과 선회를 제외한 붐, 암, 버켓부만을 고려하였다. 2. 붐, 암, 버켓의 단독 동작과 복합 동작을 시뮬레이션 함으로써 전체 유압 시스템의 거동과 밸브류나 실린더류 등의 각 부품들 내부에서의 세부적인 거동을 관측할 수 있었다. 3. 향후 유압 부품의 종류나 내부 제원이 변경되었을 때의 시스템 거동을 예측하는데 활용될 수 있으며, 고효율화·자동화를 위한 MCU 개발에 접목되어 개발 기간을 단축하는 등의 효과를 기대할 수 있다.
굴삭기가 사용되고 있는 환경은 매우 열악하여 운전자는 각종 소음이나 진동, 분진에 노출되고 있을 뿐만 아니라 낙석이나 전도 등의 산업재해 위험도도 높은 편이다. 또 굴삭기 작업은 숙련된 운전자를 요하지만 점점 숙련 노동자의 부족 현상이 심화되고 있는 실정이다. 따라서 이러한 문제점들을 타개하기 위한 방안으로 다양한 국내외 기관에서 굴삭기의 자동화에 대해 연구를 진행 중에 있다. 최근 굴삭기 자동화의 필요성이 대두되면서 다양한 제어 기법을 이용한 시스템들이 제안되고 있다. 이러한 자동 굴삭 제어 프로그램을 개발하였을 때 바로 실차에 적용하여 시험하기에는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 예상치 못한 사고로 이어질 위험도 크다. 따라서 가상의 유압 굴삭기를 이용한 시뮬레이션을 통해 신속하면서도 안전하게 사전 시험 할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 시뮬레이션 작업이 가능하도록 기존의 유압 굴삭기를 구성하는 펌프, 밸브, 실린더 등의 각 유압부품을 모델링하고, 이를 결합하여 가상의 유압 굴삭기를 구축하였다. 이 가상의 굴삭기 모델을 이용하여 시뮬레이션 하여 다음과 같은 결과를 도출하였다. 1. 유압굴삭기는 펌프, 주제어밸브, 실린더, 각종 유압밸브들로 이루어진다. 본 연구의 모델이 되는 굴삭기에는 네거티브 방식의 가변 용량형 펌프가 사용되었고, 주제어밸브는 붐, 암, 버켓, 선회, 주행 등의 밸브로 이루어진다. 본 연구에서는 주행과 선회를 제외한 붐, 암, 버켓부만을 고려하였다. 2. 붐, 암, 버켓의 단독 동작과 복합 동작을 시뮬레이션 함으로써 전체 유압 시스템의 거동과 밸브류나 실린더류 등의 각 부품들 내부에서의 세부적인 거동을 관측할 수 있었다. 3. 향후 유압 부품의 종류나 내부 제원이 변경되었을 때의 시스템 거동을 예측하는데 활용될 수 있으며, 고효율화·자동화를 위한 MCU 개발에 접목되어 개발 기간을 단축하는 등의 효과를 기대할 수 있다.
Hydraulic excavators have been one of the most popular devices in the various industries for construction, forestry and agriculture etc. Because the excavators generally work in poor environment, the various organizations study to automate those. In this paper, a hydraulic simulation for evaluation ...
Hydraulic excavators have been one of the most popular devices in the various industries for construction, forestry and agriculture etc. Because the excavators generally work in poor environment, the various organizations study to automate those. In this paper, a hydraulic simulation for evaluation of automatical excavation system is presented. It is using the AMESim based on excavator with variable displacement tandem axis piston pumps which is negative flow control type, and operated by signals those control pilot pressure to spools of the main control valve. The main control valve is regarded that only consists of boom, arm and bucket. This simulation program is expected to apply to evaluation of the controller for automatic excavation system and to estimate of effect in accordance with change of some components or parameter.
Hydraulic excavators have been one of the most popular devices in the various industries for construction, forestry and agriculture etc. Because the excavators generally work in poor environment, the various organizations study to automate those. In this paper, a hydraulic simulation for evaluation of automatical excavation system is presented. It is using the AMESim based on excavator with variable displacement tandem axis piston pumps which is negative flow control type, and operated by signals those control pilot pressure to spools of the main control valve. The main control valve is regarded that only consists of boom, arm and bucket. This simulation program is expected to apply to evaluation of the controller for automatic excavation system and to estimate of effect in accordance with change of some components or parameter.
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