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유압 브레이커 메인바디의 충격 및 소음 저감을 위한 완충 장치에 대한 연구
Damping Device for Hydraulic Breaker: Impact and Noise Reduction 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.17 no.4, 2018년, pp.113 - 122  

조병진 (서울과학기술대학교 철도차량시스템공학과) ,  한훈희 (서울과학기술대학교 철도차량시스템공학과) ,  구정서 (서울과학기술대학교 철도안전공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A hydraulic breaker is an attachment of an excavator, and it crushes stones. Recently, research to reduce the impact and noise of breakers are ongoing. In this paper, a method to improve the upper, lower, and side dampers, which act as insulation for the attenuation of vibration during breaker opera...

주제어

#유압 브레이커   #우레탄 댐퍼   #변형률 에너지함수   #이축인장시험   #피로내구선도  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 유압 브레이커 메인바디의 충격 및 소음 저감을 위하여 유한요소모델링 및 구조해석을 수행하였다. 정확한 해석결과를 얻어내기 위하여 충격을 흡수하는 우레탄의 물성분석을 하였으며, 단축 인장시험과 이축 인장시험을 통하여 우레탄의 비선형 재료상수를 구하였다.
  • 본 연구에서는 충격 및 소음 저감을 위해 상-하부 우레탄 댐퍼와 사이드 댐퍼에 추가로 금형스프링과 판 스프링을 적용하여 성능을 개선하였다. 특히, 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하기 위한 유압브레이커 모델링 기법을 연구하였으며, 브라켓 바디의 진동을 줄여 구조기의 소음 저감 및 충격 완화로 내구 수명을 증대시키는 연구를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유압 브레이커는 무엇인가? 유압 브레이커(Hydraulic breaker)는 유압과 질소가스에서 전달되는 힘으로 작동되는 건설기계로굴삭기에 장착되는 어태치먼트(Attachment) 장비이다. 일반적으로 건축물의 해체, 도로 보수, 암반파쇄 등의 토목 및 건설현장에서 많이 사용되고 있다.
건설기계 시장에서 저소음 유압 브레이커 제품을 요구하는 이유는 무엇인가? 브레이커는 기계의 작동 특성상 반복적인 충격과 파괴에 따른 소음 진동이 유발하는 대표적인 환경 소음원으로 꼽히고 있으며, 건설기계 시장에서는 저소음 유압 브레이커 제품을 강력히 요구하고 있는 상황이다. 미국과 유럽, 일본 등의 선진국에서는 건설기계 등에 엄격한 소음 인증 제도를 실시하고 있고, 체계적인 연구를 통하여 저소음형제품이 상용화되어 높은 기술 수준의 브레이커를 생산하고 있다.
유압 브레이커는 주로 어디에 사용되는가? 유압 브레이커(Hydraulic breaker)는 유압과 질소가스에서 전달되는 힘으로 작동되는 건설기계로굴삭기에 장착되는 어태치먼트(Attachment) 장비이다. 일반적으로 건축물의 해체, 도로 보수, 암반파쇄 등의 토목 및 건설현장에서 많이 사용되고 있다. 유압 브레이커는 1970년대 일본의 기술 도입으로 생산하기 시작하였으며, 1980년대에는 자체 생산을 통하여 국내시장 조달 및 수입대체효과를 이루었으며, 이후 본격 적인 수출화 전략을 통하여 글로벌 시장점유율 약 20%를 기록하는 수출주도형 건설기계이다.
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참고문헌 (12)

  1. Shin, D. Y., Kwon, K. B., Lee, K. W. and Choi, H. S., "Summary of Recent Developments of Hydraulic Breakers," Journal of Drive and Control, Vol. 8, No. 2, pp. 49-53, 2011. 

  2. Lee, J. H., Ih, J. G., Park, S. H., Ha, T. G. and Lim, J. H., "Vibro-acoustic Design and Development of a Low-noise Hydraulic Breaker," Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 11, No. 5, pp. 148-155, 2001. 

  3. Kim, C. H. and Kim, I. S., "Noise Reduction of a Hydraulic Breaker by Change of a Chisel," Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 20, No. 2, pp. 138-143, 2010. 

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  4. Kim, B. S., Kim, M. G., Byun, D. W., Lee, S. M. and Lee, S. H., "A Study on the Structure Improvement of Bracket Housing for Structural Noise and Vibration Reduction in Hydraulic Breaker," Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 23, No. 11, pp. 108-115, 2006. 

  5. Ko, S. H. and Lim, J. H., "Modeling and Analysis of a Hydraulic Breaker Considering Elastic Impact between the Piston and the Chisel," Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers, Vol. 19, No. 2, pp. 338-347, 1995. 

  6. Park, G. B., Park, C. H., Park, Y. S. and Choi, D. H., "Optimal Design for Minimizing Weight of Housing of Hydraulic Breaker," Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers - A, Vol. 35, No. 2, pp. 207-212, 2011. 

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  7. Nam, K. S., Choi, J. K., Choi, H. M., Kim, J. K., Yeum, S. H. and Lee, S. S., "Study on the Improvement of Strength of Excavator Attachments Considering the Field Environment," Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 15, No. 1, pp. 122-128, 2016. 

  8. Han, M. S. and Cho, J. U., "A Study on the Durability due to Fork Shape of Excavator Bucket," Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 17, No. 2, pp. 54-59, 2018. 

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  9. Beak, U. C., Cho, M. H. and Hwaong, J. S., "Material Properties for Reliability Improvement in the FEA Results for Rubber Parts," Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers - A, Vol. 35, No. 11, pp. 1521-1528, 2011. 

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  10. Kim, W. D., Kim, W. S., Kim, D. J., Woo, C. S. and Lee, H. J., "Mechanical Testing and Nonlinear Material Properties for Finite Element Analysis of Rubber Components," Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers - A, Vol. 28, No. 6, pp. 848-859, 2004. 

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  11. Moon, S. I., Woo, C. S., Kim, W. D. "Study on the Determination of Fatigue Damage Parameter for Rubber Component under Multiaxial Loading," Elastomers and Composites Vol. 47, No. 3, pp. 194-200, 2012 

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  12. Kwon, Y. D., Kim, J. Y., Lee, J. K., Kwon, H. W. and Han, I. S., "Estimation of the Rubber Material Property by Successive Zooming Genetic Algorithm," Transaction of the Korean Society of Automotive Engineers, Vol. 13, No. 1, pp. 36-44, 2005. 

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