[논문]자동운반차량용 서스펜션의 스프링 상수의 감쇠계수의 변화에 따른 진동 모드에 관한 연구

주만식; 김민주; 이승수; 최영철; 추정근; 김중완; 전언찬

자동운반차량용 서스펜션의 스프링 상수의 감쇠계수의 변화에 따른 진동 모드에 관한 연구
A Study on the Vibration of Suspension According to the Variation of the Spring Coefficient and Damping Coefficient for Automated Guided Vehicle 원문보기

주만식 (동아대학교 대학원) , 김민주 (동아대학교 대학원) , 이승수 (동아대학교 대학원) , 최영철 (동아대학교 대학원) , 추정근 (동아대학교 대학원) , 김중완 (동아대학교 대학원) , 전언찬 (동아대학교)

This study is to choose the most proper model for AGV throughout simulation of behavior of suspension to reduce trial and error because there is no AGV treating heavy weight at harbor loading and unloading at home. Therefore, we estimate the vibration modes of the various suspensions applied to AGV, which is over 75 ton included the weight of two containers using the Matlab in the case of G and 5G, one of the simulation programs.

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문제 정의

하지만 국내에는 아직 대용량의 항만용 AGV가 전무한 실정이다. 따라서 AGV의 개발단계에서 시행착오를 줄이기 위하여 구성요소인 서스펜션장 치를 시뮬레이션함으로써 AGV 차량에 가장 적합한 장치를 선정하고자 한다.

가설 설정

3) 이상과 같은 결과에 따라 서스펜션 설계 시 초기 처짐량 布), 최대 처잠량 &„並 , 또는 최종 처짐 량 为g 등 어느 것을 기준할 것인지 또한 그 값을 얼마로 할 것인지에 따라 AGV 설계 기준이 달라질 것이다.

제안 방법

본 연구에서는 자중에 의한 초기 변위량 dQ 를 1~5 cm까지 1cm 간격으로 변화시켰고, 이에 따른 k 값을 계산하였고, 또한 최종 변위량 를心 를 계산하였다. 그리고 등가 감쇠 계수 c 는 각각 2, 500, 5,000, 7, 500으로 변화시켰고 컨데이너가 조심스럽게 상차하는 경우와 급격하 상차하는 경우를 들어 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과는 다음과 같다.
따라서 AGV 차량의 서스펜션에 시뮬레이션 프로그램인 Matlab을 전체 중량 75ton 이상(컨테이너 무게 포함)이 작용할 때 본 연구의 물리적 모델 및 수학적 해석을 바탕으로 G와 5G의 진동 모드를 비교. 검토하고자 한다.
본 연구에서는 자중에 의한 초기 변위량 dQ 를 1~5 cm까지 1cm 간격으로 변화시켰고, 이에 따른 k 값을 계산하였고, 또한 최종 변위량 를心 를 계산하였다. 그리고 등가 감쇠 계수 c 는 각각 2, 500, 5,000, 7, 500으로 변화시켰고 컨데이너가 조심스럽게 상차하는 경우와 급격하 상차하는 경우를 들어 시뮬레이션하였다.
본 연구에서는 자중에 의한 초기 변위량 를谕 를 변화 시켜 가면서 为 와 c의 값에 의해 최대 처침량 Mnax , 최종 처짐량 为* 을 시뮬레이션한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
최근 공학의 여러 분야에서 컴퓨터해석을 이용하고 있으며 차량의 주행시험에도 운전자의 위험부담, 과도한 시작차 제작비용 및 제한된 성능실험 등의 문제를 해결하기 위해서 적합한 시뮬레이터를 설계. 활용하고 있다.

대상 데이터

4에서 / 은 차량의 전체 길이 이며 은 컨테이너가 상차되지 않았을 때의 차체 프레임과 바퀴의 간격이며 d財는 컨테이너가 상차 되었을 때의 간격이다. 본 연구에서 丄=10 m, Zi =3875 m, /2=2.75 m 로 하였다.

성능/효과

1) 최대 처 짐량을 고려할 때, 등가 감쇠 계수 C에 관계없이 등가 스프링 상수 左의 값은 안전성을 고려하여 170, 000 이상의 값이 선택되어야 할 것으로 판 단돤다.
2) 등가 감쇠 계수 c의 값이 증가할수록 정착 시간이 다소 단축되며 등가 감솨계수 c의 값이 작아질수록 진동이 많이 발생하였다.
따라서 컨테이너가 조심스럽게 상차되는 경우, 첫 번째와 두 번째 컨테이너가 상차될 시, 최대 처짐량 이 증가함에 따라 최대 처짐까지 걸리는 시간도 함께 증가하는 경향을 나타내었다. 갑작스럽게 상차할 경우를 5G로 가정한 결과 최대 처짐량 및 최종 처 짐량이 G인 경우에 대해 비례적으로 증가하였으며 처짐 시간 및 정착 시간 또한 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 论 값과 c 값이 증가함에 따라 처짐 량이 줄어들고 처짐 시간 및 정착 시간 또한 줄어들었다.
두 번째는 차량구조의 내구성을 평가한 것이며 실제 내구연한을 압축하여 평가할 수 있도록 등가의 극한 도로 조건을 재현하여 시간과 비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다
4) 본 연구에서 적용한 수학적. 물리적 모델을 이용하여 AGV 차량의 실제 시뮬레이터에 대한 적용 가능성을 검토하였으며 효과적으로 실제 시험을 대체할 수 있는 방안이 될 수 있음을 보였다.

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