• 제목/요약/키워드: 크레인 설계

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타워크레인의 횡지지 최적설계 알고리즘 개발 (The Optimization Algorithm for Wall Bracing Supports of Tower Cranes)

  • 이현민;호종관;김선국
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.130-141
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    • 2010
  • 예측 불가능한 자연 재해를 포함하여 현장관리자의 장비 설치 및 운영 시의 경험부족은 타워크레인과 같은 대형양중장비에 심각한 사고의 원인으로 작용한다. 국내에서는 2003년 태풍 "매미"의 영향으로 불안정한 지지구조를 가진 약 50여대의 타워크레인이 전복되는 사고가 발생하였으며, 아직까지 많은 현장관리자는 대형양중장비에 대한 설치 및 운영에 대한 이해가 부족하여 예산을 실행하는 데 비효율적인 모습을 보이고 있다. 또한, 최근 들어 초고층 건설 프로젝트가 급격하게 증가함으로써 타워크레인의 사용빈도 또한 증가하고 있으므로, 이로 인한 타워크레인 기초판의 지지 안정성뿐만 아니라 횡지지 안정성을 검토하는 것이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 타워크레인의 횡지지 최적설계 알고리즘을 개발하는 것으로, 타워크레인 횡지지의 구조적인 안정성을 확보하고 비용이 최소화되는 부재조합을 선택하여 현장에 적용 가능하게 한다. 이는 향후 현장관리자의 타워크레인 설치 및 운영 업무를 효율적으로 증진시킬 것이다.

전지형 크레인 조향제어 알고리즘 개발 및 연성해석 기반의 성능평가 (Development of Steering Control Algorithms for All-terrain Crane and Performance Verification Based on Real-time Co-simulation)

  • 서자호;이근호;오광석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권5호
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    • pp.367-374
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 120톤급 전지형 크레인의 조향성능 향상을 위한 제어 알고리즘의 개발이다. 이를 위해 AMESim 소프트웨어를 이용하여 전지형 크레인의 유압조향시스템을 모델링하고, PID 기반의 조향제어용 제어기를 MATLAB/Simulink 환경에서 설계하였다. 설계된 제어기의 성능은 실시간 시뮬레이터를 활용한 유압 및 제어 모델간 연성해석을 통하여 검증하였다.

Crane Runway Girder의 피로파손과 안정성평가 (Fatigue Cracking and Assessment of Structural Integrity of Crane Runway Girders)

  • 정희돈;이용상;조일현
    • 기계저널
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    • 제35권6호
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    • pp.504-516
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    • 1995
  • 작년에 발생한 성수대교의 파손사고는 인적손실은 물론 경제적 그리고 사회적으로 심각한 영향을 미쳤다. 현재 수많은 공장에서 가동되고 있는 크레인 관련 시설들은 변동응력의 작용과 용접구 조물이라는 점에서 성수대교와 유사한 조건을 가지고 있다. 또한 그중에서 많은 부분은 설계시 에는 고려치 못했던 부하조건의 가혹화와 노후화 때문에 손상 가능성이 항상 존재하고 있다. 이러한 점을 고려하여 필자들은 설비의 예방정비 차원에서 크레인 거더 및 런웨이 거더의 안정성 평가에 주목하게 되었고 나름대로 얻은 경험을 지면에 정리하여 보았다.

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풍속변화가 컨테이너 크레인의 안전성에 미치는 영향 (The Effect of the Variation of a Wind Speed on the Stability of a Container Crane)

  • 이성욱;심재준;한동섭;한근조;김태형
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.433-438
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    • 2005
  • 본 연구에서는 풍속의 변화가 컨테이너 크레인의 안정성에 미치는 영향이 분석되었다. '항만시설장비기준 / 크레인강 구조 부분 설계 기준(KS A 1627)'과 건설교통부의 '건축물하중기준'에 의거한 풍하중이 산정되었으며, 이러한 풍하중이 컨테이너 크레인에 작용할 때, 컨테이너 크레인의 각 지지점에서 발생되는 반력을 분석함으로써 구조적 안정성을 평가하였다. 해석에 사용된 모델은 현재 항만에서 널리 사용되는 50톤급 컨테이너 크레인이다.

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위상최적설계와 형상최적설계를 이용한 크레인의 경량설계 (Lightweight Crane Design by Using Topology and Shape Optimization)

  • 김영철;홍정기;장강원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.821-826
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    • 2011
  • CAE 기반 구조최적설계법인 위상최적설계와 형상최적설계를 크레인의 경량화에 적용하였다. 붐은 단면 형상을 설계 변수로 변화시키면서 질량의 최소화를 최적설계의 목적함수로 하고 붐의 정적강도와 동적강성이 초기 모델의 성능에 비해서 저하되지 않아야 한다는 제한조건을 설정하였다. 구조해석 및 최적설계는 상용소프트웨어인 Hyperworks를 이용하여 수행하였으며 붐의 단면 형상의 변형에 따르는 요소망의 변동은 모핑 기능을 사용하여 수치 안정성을 확보하였다. 붐의 지지부는 초기 모델을 단순화시킨 설계 영역을 설정하고 이를 삼차원 솔리드 요소로 이산화한 후 위상최적설계를 수행하였다. 최적설계 결과 시스템의 전체 동적, 정적 강성을 저하시키지 않은 채로 붐은 19%, 지지부는 17% 경량화시킬 수 있었다.

크레인 하중을 받는 강재 격납구조물의 안전성 평가

  • 서용표;김우범;이경진;송윤수
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.844-850
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    • 1998
  • 본 연구에서는 개방구(opening)을 갖는 원자력발전소 강재 격납구조물의 내력을 평가함에 있어서 기존의 실용 구조설계에 적용된 개구부가 없는 원통형 쉘의 좌굴 판정 기준이 적절하지 않음을 밝혔으며, 대안으로서 개방구(opening)를 갖는 원통형 강재 격납구조물의 재료적 비선형과 기하학적 비선형을 고려한 극한 내력 해석을 수행함으로써 중기발생기 교체작업시 유발되는 인양 하중에 대한 격납구조물의 구조적 안전성을 평가하였다. 개방구를 갖는 격납구조물에 대하여 stiffner가 있는 상태에서 크레인 하중에 대한 극한 내력을 평가해본 결과 크레인 하중이 재하될 경우, 구조물이 선형 탄성 범위에 있는 것으로 확인되었으며 개방구 주위의 국부적인 항복응력도달 상태에 대하여 10.8의 안전율을 확보 할 수 있는 것으로 계산되었다. 본 연구를 통하여 제시된 개방구를 갖는 강재 격납구조물의 극한내력 평가 방법은 유사 구조물의 구조건전성 평가에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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옵저버를 이용한 크레인 작업자의 에러 검출에 관한 연구 (A Study on Fault Detection for Crane Handler by Observation Techniques)

  • 김환성;김승호
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.493-498
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    • 2005
  • 본 연구에서는 옵저버를 이용한 크레인 작업자의 작업오류 검출에 관한 연구로서 작업오류를 검출할 수 있는 옵저버 설계 및 시뮬레이션에 의한 검증을 다루었다. 먼저, 본 연구에서는 크레인 작업자 모델에 대해 옵저버를 제안하였으며, 제안된 옵저버에 대한 이론적 증명을 통하여 작업 오류를 검출할 수 있음을 보였다. 시뮬레이션에서는 종래의 연구결과인 크레인 작업자 모델을 기초로 작업자 모델을 구현하였으며, 이때 작업 오류는 작업자의 부주위에 의한 오류로 가정하여 시뮬레이션을 행하였다. 이 결과, 본 연구에서 제안한 옵저버에 의해 작업 오류의 검출이 완벽히 이루어짐을 보였고 이에 본 연구에서 제안한 옵저버의 유효성을 확인할 수 있었다.

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항만효율향상을 위한 컨테이너 크레인의 강인한 제어기 설계 (Robust Controller Design of Container Cranes for Improving the Stevedoring Efficiency in Port)

  • 이영재;이윤형;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.531-536
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    • 2007
  • 비선형 시스템의 제어를 위해서 일반적으로 사용하는 하나의 동작점에서 얻은 선형모델에 기초한 제어기는 여러 가지 선형제어기법을 응용할 수 있다는 장점이 있지만 파라미터 변동에 대해 적절히 대처하지 못하는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 제어대상의 시스템 파라미터가 변동하는 경우에도 제어기가 적응적으로 작동하기 위한 방법으로 보간-LQ 제어기법을 제안한다. 보간-LQ 제어기는 다수개의 서브-LQ 제어기를 설계하고, 이들의 이득을 다시 보간하는 방법을 사용하기 때문에 파라미터 변동에 따라 제어기의 이득이 지속적으로 조정되는 제어기이다. 제안한 방법은 파라미터 변동이 존재하는 컨테이너 크레인 시스템에 적용하여 유효성을 살펴본다.