[논문]에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발 (III) - 로타리날의 운동분석 -

이현동; 김기대; 박우풍; 김찬수; 서일환; 오종진

문제 정의

본 연구는 트랙터용 로타리날의 운동특성을 분석하는 연구로서, 로타리날 운동특성 분석장치를 이용하여 기존에 국내에서 사용되는 로타리날로 경운 작업을 할 경우, 로타리날의 운동 및 형상, 구조에 따른 운동 특성을 정밀 분석하는데 목적이 있다. 본 연구를 통하여 분석된 문제점 및 보완점을 앞으로 개발될 에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발에 필요한 주요 인자를 결정하기 위한 수단으로 사용하는데 목적이 있으며, 그 구체적인 연구 목적은 다음과 같다.
본 연구는 트랙터용 로타리날의 운동특성을 분석하는 연구로서, 로타리날의 운동특성 분석장치를 이용하여 기존에 국내에서 사용되는 로타리날로 경운 작업을 할 경우, 로타리날 운동 및 형상, 구조에 따른 운동 특성을 정밀 분석하였다. 본 연구에서 분석된 문제점 및 보완점을 앞으로 개발될 에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발에 팔요한 주요 인자를 결정하기 위한 수단으로 사용하는데 목적이 있으며, 그 구체적인 연구 결과는 다음과 같다.
정밀 분석하는데 목적이 있다. 본 연구를 통하여 분석된 문제점 및 보완점을 앞으로 개발될 에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발에 필요한 주요 인자를 결정하기 위한 수단으로 사용하는데 목적이 있으며, 그 구체적인 연구 목적은 다음과 같다.
정밀 분석하였다. 본 연구에서 분석된 문제점 및 보완점을 앞으로 개발될 에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발에 팔요한 주요 인자를 결정하기 위한 수단으로 사용하는데 목적이 있으며, 그 구체적인 연구 결과는 다음과 같다.
본 연구에서 연구 . 개발된 로타리날 운동특성 분석 시스템의한 구동부인 트랙터 진행방향의 구동은 (주)인컴기술社의 고하중용 엑츄에이터를 사용하였다.

제안 방법

(1) 로타리날의 운동특성을 분석할 수 있는 로타리날 운동특성 분석 시스템을 설계, 제작하였다. (2) 분석 시스템 제어용 프로그램 Visual Basic 6.
1) 로타리날의 운동특성을 분석할 수 있는 로타리날 운동특성 분석 시스템을 설계, 제작한다.
3) 국내 로타리날 제조회사 4곳 및 외국 1개사 제품의 로타리날의 운동특성을 분석한다.
로타리날이 인공토양과 접촉하면서 일어나는 현상을 분석하였다. 각 제조회사별 로타리날의 3 차원 배면(flank) 좌표를 얻어, 운동특성 분석 결과와의 비교 분석을 통하여 로타리날 설계 인자의 문제점 및 보완점을 찾았으며, 그에 따른 트랙터용 로타리날 개발 방향을 설정하였다. 그림 6에서 운동 특성 분석을 하고 있는 모습을 보여주고 있다.
01%이었다. 구동 프로그램에 의해 구동되는 모터 의회 전속 도를 측정하여 전진속도로 환산하여 분석하였다. 또한 로타리날 회전부의 모터 또한 동일 방법으로 회전수를 측정하여 실험하였다.
따라서 컴퓨터 제어 프로그램에 의해 시스템이 정확히 작동되는지를 주안점으로 삼아 시스템 성능실험을 실시하였다.
구동 프로그램에 의해 구동되는 모터 의회 전속 도를 측정하여 전진속도로 환산하여 분석하였다. 또한 로타리날 회전부의 모터 또한 동일 방법으로 회전수를 측정하여 실험하였다. 실험결과 측정범위 내에서는 오차가 없었으며, 회전속도 및 이동 거리가 제어상 거리와 일치하였다.
로타리날의 운동특성 분석은 로타리날의 회전속도에 대한 트랙터 전진속도의 비인 λ값에 따라, 각 제조회사별 로타리날이 인공토양과 접촉하면서 일어나는 현상을 분석하였다. 각 제조회사별 로타리날의 3 차원 배면(flank) 좌표를 얻어, 운동특성 분석 결과와의 비교 분석을 통하여 로타리날 설계 인자의 문제점 및 보완점을 찾았으며, 그에 따른 트랙터용 로타리날 개발 방향을 설정하였다.
(l))을 변화시키면서 인공토양을 절단하며 운동 특성을 분석할 수 있도록 하였다. 미리 계측한 최대 회전 반경과 로타리날의 회전속도, 트랙터 전진속도 등을 설정하여 λ값에 따른 각 로타리날의 운동특성을 분석할 수 있게 하였다. 그림 5는 로타리날 운동특성 분석시스템 구동 프로그램을 나타낸 것이다.
본 연구에서 개발된 로타리날 운동특성 분석시스템은 컴퓨터의 제어에 의해 모든 동작과 계측이 이루어진다. 따라서 컴퓨터 제어 프로그램에 의해 시스템이 정확히 작동되는지를 주안점으로 삼아 시스템 성능실험을 실시하였다.
본 연구에서 개발된 로타리날 운동특성 분석시스템의 성능시험은 로타리날의 회전속도에 대한 트랙터 전진 속도의 비인 λ값의 변화에 따른 시스템의 동작시험을 회전속도를 측정할 수 있는 타코메타를 사용하여 시스템의 정확도를 측정하였다. 본 실험에 사용된 타코메타는 일본 YEW社의 pocket tachometer를 사용하였으며, 이 계측기의 측정오차는 측정범위의 0.
본 연구에서 개발한 트랙터 로타리날 운동특성 분석장치는 미세 제어를 하기 위하여 트랙터 진행 방향으로의 진행과 로타리날 회전을 할 수 있도록 각각의 축에 서보모터를 장착하여 로타리 작업과 같은 형태로 미세하게 구동할 수 있게 하였다. 그림 1은 로타리날 운동특성 분석 시스템의 구성도를 나타낸 것이고, 그림 2는 운동특성 분석을 하는 모습을 나타낸 것이다.
본 연구에서는 각 로타리날 제작회사의 로타리날 배면의 3차원 입체좌표를 획득하여 로타리날에 의한 토양 경운시 로타리날의 도선(cutting edge) 부분이 토양에 접할 때의 투영 형상 및 위치를 판단하였으며, 실질 실험과의 차이점을 분석하였다. 그림 7 및 표 2에 각 로타리날의 설계인자를 나타내었다.

대상 데이터

50~60마력용 C형 로타리날을 무작위로 선정하여 실험에 사용하였다. 또한 실험용 인공 토조는 800mmX300mmX200mm의 간이 토조를 제작하여 사용하였으며, 인공 토양은 중량비 42.31%의 벤토나이트, 44.19%의 모래 및 13.50%의 SAE 10W 윤활유로 제조하여 실험에 사용하였다";
본 연구에서 연구 . 개발된 로타리날 운동특성 분석 시스템의한 구동부인 트랙터 진행방향의 구동은 (주)인컴기술社의 고하중용 엑츄에이터를 사용하였다. 이 엑츄에이터는 전체 스트로크가 1, 300mm이며, 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시키는 볼 스크류의 피치는 5mm이다.
로타리날 회전구동부로는 모터의 회전축을 90° 로 변환할 수 있고, 모터의 회전속도를 1/15의 감속 비로 감속할 수 있는 일본 平井減速機製作所 제품의 400W 웜감속기를 사용하였는데, 이는 모터의 힘으로 인공토양을 절단하고 플랜지와 로타리날을 구동하기엔 무리가 있다고 사료되었기에 웜감속기를 사용하였다. 웜감속기 구동용 모터는 PATASONIC社의 400W AC servo motor를 사용하였다.
시스템의 정확도를 측정하였다. 본 실험에 사용된 타코메타는 일본 YEW社의 pocket tachometer를 사용하였으며, 이 계측기의 측정오차는 측정범위의 0.01%이었다. 구동 프로그램에 의해 구동되는 모터 의회 전속 도를 측정하여 전진속도로 환산하여 분석하였다.
본 실험에 사용한 로타리날은 우리나라의 대표적인 로타리날 회사 4곳과 외국기업 1개사의 제품 중 트랙터 50~60마력용 C형 로타리날을 무작위로 선정하여 실험에 사용하였다. 또한 실험용 인공 토조는 800mmX300mmX200mm의 간이 토조를 제작하여 사용하였으며, 인공 토양은 중량비 42.
이 엑츄에이터는 전체 스트로크가 1, 300mm이며, 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시키는 볼 스크류의 피치는 5mm이다. 상하좌우의 큰 하중 및 모멘트에 견딜 수 있도록 직선왕복부가 설계되었으며 구동 모터로는 PATASONIC社의 200W AC servo motor를 사용하였다. 그림 3은 실험에 사용된 고하중용 엑츄에이터를 나타낸 것이다.
웜감속기 구동용 모터는 PATASONIC社의 400W AC servo motor를 사용하였다. 플랜지는 국내 J 社에서 시판하고 있는 플랜지형 로타리의 플랜지와 동일하게 가공하여 웜감속기 축에 장착될 수 있도록 하였고, 로타리날을 장착할 수 있도록 역시 J社의 플랜지와 동일하게 제작하여 실험에 사용하였다.
개발된 로타리날 운동특성 분석 시스템의한 구동부인 트랙터 진행방향의 구동은 (주)인컴기술社의 고하중용 엑츄에이터를 사용하였다. 이 엑츄에이터는 전체 스트로크가 1, 300mm이며, 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시키는 볼 스크류의 피치는 5mm이다. 상하좌우의 큰 하중 및 모멘트에 견딜 수 있도록 직선왕복부가 설계되었으며 구동 모터로는 PATASONIC社의 200W AC servo motor를 사용하였다.
웜감속기 구동용 모터는 PATASONIC社의 400W AC servo motor를 사용하였다. 플랜지는 국내 J 社에서 시판하고 있는 플랜지형 로타리의 플랜지와 동일하게 가공하여 웜감속기 축에 장착될 수 있도록 하였고, 로타리날을 장착할 수 있도록 역시 J社의 플랜지와 동일하게 제작하여 실험에 사용하였다. 그림 4는 로터리날 회전구동부를 나타낸 것이다.

성능/효과

(3) 국내 로타리날 제조회사 4곳 및 외국 1개사 제품의 운동특성을 분석한 결과, B, C, E maker 제품이 로타리 경운 작업에 적합한 것으로 분석되었다.
또한 임계 λ값 이하에서 배면이 토양에 닿는 부위를 찾아내었고, 로타리 경운 작업시 단면(end line) 과 토양과의 접촉여부를 관찰한 결과 대부분의 제품이 토양과 접촉이 없었으나, D maker 제품이 토양과 접촉하는 것으로 관찰되었다. 이는 또한 설계인자 자료에서 θ2 값이 (-)값이 나온 것과 일치한다.
또한 로타리날 회전부의 모터 또한 동일 방법으로 회전수를 측정하여 실험하였다. 실험결과 측정범위 내에서는 오차가 없었으며, 회전속도 및 이동 거리가 제어상 거리와 일치하였다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발 (III) - 로타리날의 운동분석 -
Development of energy saving rotary blade for tractor (III) - Motion analysis of rotary blade - 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발 (III) - 로타리날의 운동분석 - Development of energy saving rotary blade for tractor (III) - Motion analysis of rotary blade - 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발 (III) - 로타리날의 운동분석 -
Development of energy saving rotary blade for tractor (III) - Motion analysis of rotary blade - 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper