• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.373-385
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• 2022

굴착기의 어태치먼트 형태로 사용하는 드럼커터는 현장에서 다양한 작업이 가능한 굴착기와 연계하여 사용하는 점에서 그 효용이 크다. 본 연구에서는 굴착기에 설치된 드럼커터 어태치먼트를 이용하여 노출된 암반사면을 대상으로 굴착 시 나타나는 유압과 변형률을 측정하여 드럼커터에 작용하는 하중과 토크를 추정하였다. 굴착기의 붐과 암의 작업각도와 sumping, lowering작업에 따라 8가지 작업모드로 구분하고 작업모드에 따른 유압과 작용력 변화를 분석한 결과, 유압과 유량은 드럼커터 어태치먼트의 제작사양에서 고려된 범위 내에서 문제없이 구동될 수 있음을 확인하였다. 드럼커터 어태치먼트에 작용하는 평균 하중과 토크는 제작사양의 범위 안에 있었지만, 최대하중은 제작사양의 4배까지 나타났다. 높은 지반강도의 영향으로 sumping이 적정하게 이루어지지 못한 점과 일부 위치에서 불연속면의 포함 등으로 인하여 굴착기의 붐과 암의 각도에 따른 하중과 토크의 경향을 발견하지 못하였다. 그러나 해당 결과는 높은 강도의 지반을 굴착할 경우에 드럼커터 어태치먼트에 나타나는 하중과 토크의 범위를 파악하는데 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.19-21
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• 2008

현행 배전선로의 전주근가(1.2m 장방형)는 오거크레인을 이용한 건주공사 완료 후 전주근가 시공을 위한 별도의 인력 또는 백호우 장비가 추가로 투입피어 시공함으로써 인력으로는 공사시간이 장기간 소요되고 백호우장비로는 작업장 환경훼손과 시공원가 상승의 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 건주공사에 사용되는 오거크레인의 굴착 직경을 80cm까지 확장 가능한 '신축형 오거크레인용 유압식 확장기'와 원형 굴착공에 시공이 가능한 '아치형 전주근가'를 개발하고 이를 이용한 시공기술을 개발함으로써 동일장소에서 굴착작업이 수반되는 건주작업, 전주근가 매설작업을 가능하게 하여 장비활용성 증대, 작업장 환경개선, 공사기간 단축 및 시공원가 절감 등의 효과가 기대되는 기술을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.207-212
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• 2011

유압 브레이커는 굴착기의 암 끝에 장착되어 파쇄작업을 하는 부착작업기이다. 그러나 굴착기의 성능에 치명적인 영향을 미치는 유압 브레이커의 중량에 대한 연구는 아직 없었다. 따라서 본 연구에서는 유압 브레이커에서 대부분의 중량을 차지하고 있는 하우징에 대한 최적설계를 수행하였다. 유압 브레이커 하우징의 설계 요구사항은 정상 운전상태에서 파손없이 중량을 최소화하는 것이다. 직교배열표를 이용하여 실험점을 선정하였고, 실험점에서의 결과를 바탕으로 근사모델을 생성하여 최적 설계안을 도출하였다. 그 결과, 모든 구속조건을 만족하면서 유압 브레이커 하우징의 중량을 4.8% 감소시켰다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권2호
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• pp.20-31
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• 2021

An excavator is a construction machine that can perform various tasks such as trenching, piping, excavating, slope cutting, grading, and rock demolishing. In the 2010s, unmanned construction equipment using ICT technology was continuously developed. In this paper, the path design process was studied to implement the output data of the decision stage, and the path design algorithm was developed. For example, the output data of the decision stage were terrain data around the excavator, excavator mechanism information, excavator hydraulic information, the position and posture of the bucket at key points, the speed of the desired bucket path, and the required excavation volume. The result of the path design was the movement of the hydraulic cylinder, boom arm, bucket, and bucket edge. The core functions of the path design algorithm are the function of avoiding impact during the excavation process, the function to calculate the excavation depth that satisfies the required excavation volume, and the function that allows the bucket to pass through the main points of the excavation process while maintaining the speed of the desired path. In particular, in the process of developing the last function, the node tracking method expressed in the path design table was newly developed. The path design algorithm was verified as this path design satisfied the JCMAS H02 requirement.

• 한국기계기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.929-935
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• 2018

This paper develops a flow control block for a hydraulic system of a tunnel boring machine. The flow control block is a necessary component to ensure stability in the operation of the hydraulic system. In order to know the pressure distribution of the flow control block, the flow analysis was performed using the ANSYS-CFX. It was confirmed that the pressure and flow rate were normally supplied to the hydraulic system even if one of the four ports of the flow control block was not operated. In order to evaluate the structural stability of the flow control block, structural analysis was performed using the ANSYS WORKBENCH. As a result, the safety factor of the flow control block is 1.54 and the structural stability is secured.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권4호
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• pp.98-103
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• 2021

• 터널과지하공간
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• 제18권6호
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• pp.480-490
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• 2008

천공탐사는 암반 굴착시 점보드릴의 유압착암기로부터 계측되는 기계량들인 천공데이터를 분석하여 암반의 특성을 평가하는 기법이다. 천공탐사는 발파공 또는 록볼트공 천공시 실시간으로 계측할 수 있기 때문에 암반을 신속하고 정량적으로 예측 및 평가할 수 있는 장점이 있다. 현재까지도 천공데이터에 관한 다양한 연구가 수행되어져오고 있지만, 암반 특성을 평가하기 위한 천공파라미터들의 항목 선정과 기 계량들의 수치적인 정량화가 정립되어 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 암석 및 지반 특성을 평가할 수 있는 천공파라미터의 항목 선정 및 천공시 천공데이터들 간의 관계를 파악하기 위해 균질 모형 암석 시험편을 제작하여 천공데이터를 획득하였고, 획득된 천공데이터를 이용하여 천공파라미터들의 상관관계 분석을 수행하였다. 분석 결과를 통해 유압착암기의 굴착능력은 타격에 의해 가장 큰 영향을 받음을 확인하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제17권2호
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• pp.45-54
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• 2020

The IMV is a combination of four two-way valve systems which replace a conventional four-way spool valve to improve efficiency mostly in excavator hydraulics. As the environmental regulations for construction equipment have tightened, some overseas advanced companies have released commercial excavators in which the MCV is implemented with the IMVs. Development of the IMV type MCV relies on the control algorithm as well as the robust performance of proportional flow control valves. In this study, the IMV controller was designed and verified with experiments for the excavator working unit, which determines the IMV mode of operation and the extent of the valve opening in consideration of the load conditions on hydraulic actuators. First, the open-loop controller was designed with a joystick command vs. a PSV reference current map comprising several control parameters in to compensate for the different flow characteristics and non-linearities of two-way flow control valves. Second, the closed-loop controller was designed with the PI control fed by the actuator displacement and outputs actuator percent effort equivalent to the operator's joystick command. Finally, the performance of the IMV type MCV was verified with the trajectory control of position references derived from the energy consumption test standard. Experimental results showed the control performance of the IMV developed in this study, and suggest that future studies to be conducted to advance technical progress.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.415-427
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• 2021

본 기술보고는 개발 중인 암반 커팅 스플리팅 공법을 간략히 소개하였다. 이 공법은 암반 커팅 공정 후 블럭을 스플리팅하여 암반을 굴착하는 공법이다. 암반면의 커팅 지오메트리를 설계한 후 치즐을 압입하여 암석블록을 제거하는 방식이다. 이 때 적절하게 커팅블록이 설계되어야 원활한 암석블록 하단부에 인장균열이 원활히 전파된다. 인장균열 성장에 필요한 파괴인성 모드1을 이용하여 암석블럭의 스플리팅에 필요한 압입력을 추산하는 분석해를 고안하였다. 굴착기의 유압브레이커의 타격력을 분석하였고, 암석블록 설계 지오메트리에 따라 시공가능한 굴착기 등급을 분석하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권2호
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• pp.11-16
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• 2022

It is important to measure the excavator's work productivity that estimates the bucket's payloads on a process. If the bucket isn't filled at every working cycle, the excavator's operator has to drive the machine more to achieve his work quota. If bucket is filled over with the load, the other way around, the transferred object has to spread out on the workplace. That causes additional work to clean the site. This paper proposes a method that can estimate the bucket's payload to improve the excavator's work productivity. This method assumes that the excavator is a lumped mass system. And it uses a 3 points angle (boom link, arm link, swing) and 2 points pressure (boom cylinder's input port and output port) of measurable data. Depending on assumptions, the bucket's payload can be calculated by the payload's motion equation. And this suggested method can be verified by simple experiments.