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This paper presents an analytical study on the displacement behavior safety of cylindrical hollow rollers. Using the finite element method, the hollow roller with Y-shaped column structures between three tubes has been developed to analyze the displacement behavior safety. For the same dimension and weight of two hollow roller models, the displacement behavior safety of a typical hollow roller is lower 4~6.6% than that of the newly designed hollow roller with Y-shaped column structures between three tubes. Thus, this paper recommends Y-shaped hollow roller for increasing the roller strength safety and decreasing a total roller weight, which may save a consuming electrical energy.
본 연구에서는 원통형 중공롤러의 변위거동 안전성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 세 개의 튜브들 사이에 Y형상을 갖는 컬럼 구조물을 설치한 중공롤러를 개발하여 유한요소법으로 변형거동 안전성을 해석하였다. 동일한 크기와 중량을 갖는 두 개의 중공롤러 모델에 대한 해석결과에 의하면, 기존의 중공롤러는 세 개의 튜브 사이에 새로이 설계된 Y형상을 갖는 컬럼을 설치한 중공롤러에 비해 4~6.6% 낮은 변형거동 안전성을 보여주고 있다. 따라서 본 연구에서는 중공롤러의 강도 안전성을 높이고, 전체적인 중량을 낮춰 소비되는 전기에너지를 줄이기 위해서는 Y형상 컬럼을 설치한 새로운 중공롤러를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.