• 한국정밀공학회지
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• 제21권4호
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• pp.154-160
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• 2004

Hydraulic breaker of excavator has been used for the destruction and disassembling of buildings, crashing road pavement, breaking rocks at quaky and etc. The performance of breakers is evaluated their own destructive force and the number of impact by input hydraulic flow rate and pressure on the operating conditions. Because hydraulic breakers generate high impact energy, the accurate measurement of the impact force has been facing a technical challenge. In this study, the hydraulic pressure transducer system was developed based on the characteristics of pressure variation in closed vessel fur testing the impact energy. The hydraulic pressure transducer system is consisted with a hydraulic cylinder, main base, pressure & temperature sensors, LVDT, data acquisition system and etc. The developed hydraulic pressure transducer system was applied to measure the impact energy for hydraulic breaker. The measured impact force was 438.8 kgf.m within the designed impact force bounds. The developed hydraulic pressure transducer system as a simple tester could be applied to measure the impact force and the number of impact.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제16권4호
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• pp.56-64
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• 2019

Recently, as the environmental regulation for earth moving equipment has been tightened, advanced systems using electronic control have been introduced for energy savings. An IMV(Independent Metering Valve), which consists of four 2-way valves, is one of the electro-hydraulic control systems that provides more flexible controllability and potential for energy savings in excavators, when compared to the conventional 4-way spool valve system. To fully realize an IMV, a two-stage bi-directional flow control valve which can regulate the large amount of flow in both directions, should be developed in advance. A simple design that allows proportional flow control to apply the pilot pressure from the current-controlled solenoid to the spring loaded flow control spool and thus valve displacement, is proportional to the solenoid current. However, this open-loop type valve is vulnerable to flow force which directly affects the valve displacement. Force feedback servo of which the position loop is closed by the feedback spring which interconnects the solenoid valve and flow control spool, could compensate for the flow force. In this study, linearity for the solenoid current input and robustness against load pressure disturbance is investigated by linear analysis of the static nonlinear equations for the IMV proportional flow control valve with feedback spring. Gains of the linear system confirm the performance improvement with the feedback spring design.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권4호
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• pp.1-7
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• 2016

The pick cutter, which directly contacts and crushes the rock, is the expendable part of a roadheader. The arrangement and angle of attachment of the pick cutter are important factors that determine excavator performance. It is necessary to numerically calculate the contact between the pick cutter and rock. The rock is defined as a set of particles using the discrete element method. The parallel bond model is used to define the bonds between particles. The properties of granite that are measured by the uniaxial compressive test are applied to the numerical rock model. The pick cutter is defined by the polygon elements. The linear cutting simulation is considered to simulate the contact between the pick cutter and rock. The results of the simulation show the rock breaking due to contact with the pick cutter.

• 한국기계가공학회지
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• 제8권4호
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• pp.97-103
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• 2009

Since a demand for an extensive range of earthmoving equipment like a hydraulic excavator with a capacity of 85tons has been asked in construction fields, a performance of its track drive unit has to be verified experimentally. Among the verification of the performances, a torque measurement is at issue, in which a torque meter is utilized widely. However, the very large scaled torque meter is necessary when a discharged torque from the track drive unit is increased significantly. In addition, the price for experimental set-up of a torque meter is too high due to its limitation of the geometry such as long length, and a break down in operation occurs frequently. In this study, to measure a high torque up to 200,000Nm, a new technique was proposed as an alternative of conventional measurement by using a torque meter. The new technique enables to measure the high torque stably in a compact space via a torque arm and two load cells. The experimental results showed a propriety of the proposed torque measuring technique for a track drive unit with very large capacity.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권3호
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• pp.49-56
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• 2018

Construction machinery is used to improve productivity in civil engineering work and construction work, and it is a lengthy operation, and consumes considerable fuel to cope with large loads. As a result, productivity and fuel consumption of the construction machine become the main deciding factors. In the hydraulic system of the excavator, the main control valve is the most critical position for control. The flow distribution for control performance is achieved by the metering orifice, that causes critical energy loss. To improve this, we propose a combination of a three port proportional pressure reducing valve and a poppet type flow control valve as an IMV to replace the existing spool type MCV. To validate the proposal, we analyze static characteristics by modeling mathematically, and analyze dynamic characteristics. Simulation using the AMESim software on the regeneration circuit of the boom cylinder up-down operation, verifies the energy-saving effect compared to the existing MCV when IMV is used.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권2호
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• pp.46-51
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• 2018

Many research studies have been carried out related to saving energy and environmental pollution in the field of construction machinery. The best solution for reducing the related environmental pollution is to reduce fuel consumption by upgrading the energy efficiency of machinery used in this field. An efficiency upgrade in the field of construction machinery would mean minimizing the pressure loss in hydraulic pipe lines or achieving optimal operating conditions while responding to a load. One way to achieve this is to make an equivalent circuit, like an electrohydrostatic actuator, or to improve the spool type valve using the 4/3 way method. This study deals with an electrohydraulic proportional flow control valve. SimulationX software is used as a simulation tool for analyzing the dynamic characteristics. The analysis results, including the performance and characteristics of design parameters, are discussed and the validity of the theoretical analysis is also evaluated.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3081-3086
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• 2015

100톤급 굴삭기에 장착할 수 있는 초대형 유압브레이커 개발을 수행하였다. 유압브레이커 설계에 앞서 타격에너지, 분당 타격수 등의 성능을 예측할 수 있는 유압브레이커 해석 방법에 대해 연구하였다. 해석 결과를 바탕으로 초대형 유압브레이커의 설계 및 제작이 이루어졌으며, 유압브레이커가 성공적으로 작동함을 확인하였다. 실제 유압브레이커 작동 시 타격에너지와 분당 타격수를 측정하여, 해석 결과와 비교하였다. 분당 타격수 해석 결과는 큰 오차 없이 실험 결과를 잘 예측하였지만, 타격에너지 해석 결과는 실제 실험 결과와 매우 큰 차이가 나타남을 확인하였다. 초대형 유압브레이커를 성공적으로 개발하였으며, 향후 마찰, 유압회로 등을 고려하여 타격에너지 해석 방법을 보완할 예정이다.

• 한국버섯학회지
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• 제16권4호
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• pp.250-256
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• 2018

유럽에서 양송이 야외발효에 많이 사용하던 윈드로우 터너를 우리나라 실정에 맞게 밀짚대신 볏짚을 사용할 수 있도록 개량 개발하였다. 관행 굴삭기작업과 비교하여 조사한 결과는 다음과 같다. 교반작업 성능은 $81m^3/hr$으로 굴삭기 $28.6m^3/hr$보다 2.8배 높았으며, 재배사 한 동(균상면적 $165m^2$)당 1회 배지교반시간이 46분으로 관행보다 노력을 66% 절감할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 야외발효 말기 배지더미의 온도분포 조사 결과 배지더미 중앙 아래부분의 온도가 관행보다 $5^{\circ}C$ 이상 높아 호기발효에 유리한 것으로 나타났으며, 부숙도를 추정할 수 있는 회분조사결과 $30.9{\pm}1.1%$로 나타나 관행 $28.4{\pm}1.6%$보다 부숙정도도 높게 나타났다. 버섯의 농가 재배결과 수확량이 시작기의 경우 관행 대조구 대비 22.9% 증수되는 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.145-154
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• 2009

작업환경 주변의 사물(target object)을 자동으로 인식하고 그 결과를 효과적으로 모델링하는 기술은 작업 품질, 생산성 등 개발 장비의 성능(performance)에도 지대한 영향을 미치게 되므로 이는 건설자동화 장비를 개발함에 있어 필수적으로 요구되는 핵심 요소기술이다. 현재 국내에서는 2006년부터 지능형 굴삭 로봇(intelligent robotic excavator)의 개발을 위하여 토공 작업환경을 대상으로 스테레오 비전을 활용하여 굴삭 로봇 주변 영역의 지반형상을 3차원으로 모델링하기 위한 기술을 개발하고 있다. 본 연구의 목적은 실제 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하는 과정에서 필연적으로 발생되는 스테레오 매칭 노이즈를 효과적으로 제거하기 위하여 다양한 토공작업 환경 요소가 포함된 스테레오 영상을 수집하고 토공 작업 환경의 3차원 모델링에 적합한 노이즈 제거 알고리즘을 제안하는 것이다. 본 연구를 통해 개발된 디지털 영상처리 기술은 토공 작업환경을 대상으로 주변을 자동 인식하고 추출하고자 하는 관심의 대상을 3차원으로 모델링해야 하는 굴삭기 이외의 자동화 장비 개발에 있어서도 응용성이 매우 클 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.87-95
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• 2016

본 연구에서는 오픈센터 시스템과 부하 감지형 시스템의 해석모델을 개발하고 시스템의 특성과 효율을 분석하였다. 오픈 센터 방식의 메인 컨트롤 밸브의 압력과 유량 특성을 분석하기 위해 각각의 포트별로 시험을 수행하였다. 시스템의 특성 분석 전 단계에서 시험 결과와 해석 결과를 비교함으로써 해석모델의 신뢰성을 검토하였다. 신뢰성이 검증된 오픈 센터 방식의 메인컨트롤 밸브에 유량 분배 밸브를 추가하여 부하 감지형 메인 컨트롤 밸브의 해석모델을 개발하였다. 두 가지 시스템의 효율을 분석하기 위해 동일한 부하 조건에서 해석을 수행하였으며 각각의 부하 특성에 따른 효율을 검토하였다. 또한, 서로 다른 부하 조건에서 유량 분배 시스템의 특성을 분석함으로써 복합 동작에 대한 성능도 검토 하였다.