Abstract
Agricultural tractors must have a function of ROPS to protect drivers under roll-over accident. In this study, finite element analyses and an optimal design were performed to reduce the cost and the production period of the cabin frame of a tractor to pass the ROPS strength test. To confirm the pass of ROPS strength test of an initial design model, the results of deformation and principal strain from the analyses were evaluated. To reduce the weight of the cabin frame, design of experiment of Taguchi was implemented, and an optimal design was obtained. The weight of the optimal design model was reduced by 7% comparing with the initial design model.
농업용 트랙터는 전도 사고 발생 시 운전자를 보호하기 위해 전도보호구조(ROPS: Roll Over Protective Structures)의 역할을 할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 ROPS 강도시험 규격을 만족하는 트랙터 캐빈 프레임의 제작 기간과 비용을 줄이기 위해서 유한요소해석과 최적설계를 수행하였다. 해석 결과로부터 얻은 변위와 주 변형률의 크기를 통해 캐빈 프레임의 초기설계안은 ROPS 강도시험에 합격하는 것으로 나타났다. 또한 캐빈 프레임의 경량화 설계안을 도출하기 위하여 다구찌 실험계획을 이용해 최적설계를 수행하였다. 이를 통하여 캐빈 프레임 무게가 초기설계안보다 7% 저감된 최적설계안을 도출하였다.
