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NTIS 바로가기한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.15 no.6, 2016년, pp.24 - 34
양영수 (전남대학교 기계공학과) , 김덕윤 ((주)명진기업) , 배강열 (경남과학기술대학교 메카트로닉스공학과)
To attach a fuel tank to an excavator, two sets of mounting plates on which three bosses are attached are welded onto the tank. In this study, the welding process of a fuel tank for an excavator was modeled using a finite element numerical method. The tank was modeled as a simple plate to which the ...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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연료탱크에서 체결부가 필요한 이유는? | 굴삭기에 탑재되는 연료탱크는 강재 절단 판재성형 용접 도장 등의 공정으로 제작된다 연료탱크를 중장비에 탑재하기 위해서는 체결부가 필요하여 연료탱크의 상부에는 좌우 양 쪽에 체결 구멍을 가진 보스 boss 와 이를 지지하는 마운팅 플레이트 mounting plate 가 부가적으로 부착된다 제작의 효율을 위해 보스는 별도의 위치에서 마운팅플레이트에 용접되고 연료탱크에는 보스를 가진 마운팅 플레이트가 용접에 의해 조립된다 중장비본체와의 조립을 위해 연료탱크의 좌우 보스 홀hole 간의 거리는 허용 치수를 유지해야 하나 용접에 의한 변형으로 인하여 홀 간의 치수를 정확하게 유지하여 제작하기가 어렵다 용접에 의한 변형 문제를 해소하기 위하여는 변형을 감안한 설계와 생산이 필요하고 이를 위해서는 다양한 용접 순서와 조립 순서에 따른 변형의 발생 형태 및 크기의 파악이 이뤄져야 한다 따라서 굴삭기의 제작과정에서 발생하는 변형을 계측하여 이를 설계에 반영하고자 하였고[1] 굴삭기의 용접변형을 용이하게 측정하기 위한 계측시스템을 개발하여 변형 방지를 위한 제어시스템에 적용하고자 하였다 한편 실질적인 제작과 측정의 방법은 비용과 시간의 관점 그리고 결과 해석의 측면에서 매우 어려운 변형 접근 방법이다 그러므로 제작 공정을 모델화하고 이론적 또는 수치적인 방법으로 변형을 해석하는 방법을 적용하고 이를 실험을 통해 검증하는 과정이 효율적인 방법이 된다 용접구조물의 변형해석을 위해서는 용접에 의한 열전달 그리고 이로 인한 열변형을 고려하여야 하며 이에 대한 수치해석적 연구가 지속되고 있다[3~6] 중장비 제작에서 용접 변형을 감안하여 설계를 개선하고자 굴삭기 선회부품의 용접에서 열변형의 해석을 유한요소해석 방법으로 수행한 사례가 있다 한편 굴삭기의 연료탱크 제작에서 발생하는 변형의 측정이나 해석에 관한 자료가 부족하여 변형을 저감하기 위한 제작이나 변형을 감안한 설계의 적용이 어려운 실정이다. | |
연료탱크는 어떻게 제작되는가? | 굴삭기에 탑재되는 연료탱크는 강재 절단 판재성형 용접 도장 등의 공정으로 제작된다 연료탱크를 중장비에 탑재하기 위해서는 체결부가 필요하여 연료탱크의 상부에는 좌우 양 쪽에 체결 구멍을 가진 보스 boss 와 이를 지지하는 마운팅 플레이트 mounting plate 가 부가적으로 부착된다 제작의 효율을 위해 보스는 별도의 위치에서 마운팅플레이트에 용접되고 연료탱크에는 보스를 가진 마운팅 플레이트가 용접에 의해 조립된다 중장비본체와의 조립을 위해 연료탱크의 좌우 보스 홀hole 간의 거리는 허용 치수를 유지해야 하나 용접에 의한 변형으로 인하여 홀 간의 치수를 정확하게 유지하여 제작하기가 어렵다 용접에 의한 변형 문제를 해소하기 위하여는 변형을 감안한 설계와 생산이 필요하고 이를 위해서는 다양한 용접 순서와 조립 순서에 따른 변형의 발생 형태 및 크기의 파악이 이뤄져야 한다 따라서 굴삭기의 제작과정에서 발생하는 변형을 계측하여 이를 설계에 반영하고자 하였고[1] 굴삭기의 용접변형을 용이하게 측정하기 위한 계측시스템을 개발하여 변형 방지를 위한 제어시스템에 적용하고자 하였다 한편 실질적인 제작과 측정의 방법은 비용과 시간의 관점 그리고 결과 해석의 측면에서 매우 어려운 변형 접근 방법이다 그러므로 제작 공정을 모델화하고 이론적 또는 수치적인 방법으로 변형을 해석하는 방법을 적용하고 이를 실험을 통해 검증하는 과정이 효율적인 방법이 된다 용접구조물의 변형해석을 위해서는 용접에 의한 열전달 그리고 이로 인한 열변형을 고려하여야 하며 이에 대한 수치해석적 연구가 지속되고 있다[3~6] 중장비 제작에서 용접 변형을 감안하여 설계를 개선하고자 굴삭기 선회부품의 용접에서 열변형의 해석을 유한요소해석 방법으로 수행한 사례가 있다 한편 굴삭기의 연료탱크 제작에서 발생하는 변형의 측정이나 해석에 관한 자료가 부족하여 변형을 저감하기 위한 제작이나 변형을 감안한 설계의 적용이 어려운 실정이다. |
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