본 연구는 트랙터 변속기의 성능평가, 내구성 향상 및 최적 설계 등을 위한 기초 연구로써 로타리 작업에 따른 78 kW급 농업용 트랙터의 엔진 토크를 CAN 통신을 이용하여 수집하고, 등가 토크를 분석하였다. 신뢰성 높은 트랙터 개발을 위해서는 실제 농작업 환경에서 발생하는 부하를 등가 토크로 변환하여, 분석하는 것이 필요하다. 등가 토크는 대표적인 누적 손상법인 Palmgren-Miner 식으로 작업 및 선회구간에 대하여 계산되었으며, 각각 229.2, 136.7 Nm로 나타났다. 로타리 작업구간에서 최대 및 평균 토크는 각각 336.0, 234.4 Nm로 나타났으며, 선회구간의 최대 및 평균 토크는 288.0, 134.6 Nm로 나타났다. 로타리 작업구간에서의 엔진 토크는 PTO를 통해 토양을 경운하기 때문에 선회구간보다 높게 나타났다. 엔진의 최대 및 정격 토크는 각각 387.0, 323.0 Nm로, 로타리 작업 및 선회구간의 등가 토크보다 각각 183%, 136% 높게 나타났다. 국내 트랙터 회사는 일반적으로 엔진의 정격 토크를 기준으로 변속기를 설계하기 때문에, 실제 작업 토크와 다소 차이가 있다. 그러므로 최적 설계를 위해 실제 작업 토크를 고려하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
트랙롤러는 건설기계의 무한궤도 메카니즘에 장착되어 차량에 가해지는 하중을 지지하는 역할을 하는 핵심부품이다. 건설기계의 작업환경은 매우 가혹하며, 이러한 환경에 노출된 트랙롤러는 반복되는 주행충격으로 누유 및 파손 등의 고장을 발생하게 된다. 트랙롤러의 고장이 발생하면 건설기계 차량의 주행에 큰 영향을 미치게 되므로, 트랙롤러 생산업체에서는 자체시험을 수행하여 제품의 성능을 확인하고 있다. 하지만 현재 트랙롤러 대부분의 시험은 수직하중을 가한 상태의 시험만을 수행하고 있다. 이는 트랙롤러가 장착된 건설기계의 선회주행시 발생되고 있는 수평방향에서 가해지는 하중을 고려하지 않은 시험평가로 실제 주행조건을 재현하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 트랙롤러에 가해지는 수직 및 수평방향 하중 크기와 이를 고려한 시험조건을 정립하였다. 또한 수평방향 하중이 트랙롤러의 고장에 미치는 영향에 대한 해석과 시험의 결과를 제시하였다.
The development of radish collectors has the potential to increase radish yields while decreasing the time and dependence on human labor in a variety of field activities. Stress and fatigue analyses are essential to ensure the optimal design and machine life of any agricultural machinery. The objectives of this research were to analyze the stress and fatigue of major components of a tractor-mounted radish collector under dynamic load conditions in an effort to increase the design dependability and dimensions of the materials. An experiment was conducted to measure the shaft torque of stem-cutting and transferring conveyor motors using rotary torque sensors at different tractor ground speeds with and without a load. The Smith-Watson-Topper mean stress equation and the rain-flow counting technique were utilized to determine the required shear stress with the distribution of the fatigue life cycle. The severity of the operation was assessed using Miner's theory. All running conditions produced more than 107 of high cycle fatigue strength. Furthermore, the highest severity levels for motor shafts used for stem cutting and transferring and for transportation joints and cutting blades were 2.20, 4.24, 2.07, and 1.07, and 1.97, 3.81, 1.73, and 1.07, respectively, with and without a load condition, except for 5.24 for a winch motor shaft under a load. The stress and fatigue analysis presented in this study can aid in the selection of the most appropriate design parameters and material sizes for the successful construction of a tractor-mounted radish collector, which is currently under development.
High-efficiency turboblowers in the next generation have been successfully developed and commercialized first in the world, using the high-speed BLDC motors and the foil air bearings. About 20-35% savings in electricity consumption in the field are found in comparison with the conventional roots rotary blowers and the integral gear-driven turboblowers. Current TB75 and TB150 products are replacing the existing blowers in the worldwide market.
This paper reports the impeller performance of centrifugal pump, modified HES65-250. Developed CFD code uses SIMPLE algorithm, power-law scheme, standard $k-{\espilon}$ turbulence model in curvilinear coordinate system. The calculations are conducted for 5 cases, from 0.6 to 1.4 of flow rate ratio with 0.2 increment. The flow characteristics inside of impeller are analysed. The results show that reversal flows exist at the inlet of impeller which have small rotary stagnation pressure. The obtained results are compared with the experimental data at impeller exit and shows good qualitative agreement.
MR fluid is a suspension of micrometer-sized magnetizable particles in silicon oil and a functional fluid whose apparent viscosity can be controlled by the applied magnetic field strength. In this paper, a rotary brake using MR fluid called MR brake for tension control of precision machinery such as roll-to-roll printing machinery is presented. First, to obtain the higher performance than conventional powder brake, a MR brake with a modified rotor shape is newly designed and analyzed using FEM. Second, the prototype of MR brake is fabricated with the optimized structural parameters and an experimental apparatus is constructed. Then, basic characteristics of the MR brake are investigated with the different MR fluids. Finally, the validity of the developed MR brake is verified through the comparison with the conventional powder brake.
한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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pp.877-885
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1993
Three types of solar grain dryers, namely , the solar grain bin dryer, the solar greenhouse rotary drum dryer and small scale solar green house tray dryer, have been tested. The results showed that each type of solar grain dryer has its feature. These solar drying units have three main advantages : (1) Required commercial energy to remove 1Kg moist from rough rice is only 5.3% to 15.8% of the energy consumed by common heated dryer : 2) The area of solar drying system is only about 10% of the area of the sunny ground to give equal drying capacity ; (3) There are good drying quality in the moisture uniform , germination percentage, and grain color.
한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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pp.117-123
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2000
Using the modified DEM (Discrete Element Method), which we proposed in order to improve the accuracy of the simulation, soil behavior and reaction by lugs of rotating wheel and a soil cutting process by a high speed blade were calculated and compared with experimental data. The DEM is one of computational mechanics, where the object body is supposed as an assembly of small particles called elements and not a continuum as in the case of FEM. We can easily treat some discrete phenomena such as cracking, separating and sliding by the DEM. We had to modify the original mechanical model, which induced too free movement of elements, adding a tension spring, which would display the role of soil adhesion. The results of DEM simulations were successful from both the soil behavior and reaction points of view.
Kim, Yeon Soo;Lee, Sang Dae;Kim, Young Joo;Kim, Yong Joo;Choi, Chang Hyun
농업과학연구
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제45권1호
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pp.120-127
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2018
The rural labor force has gradually been decreasing due to the decrement of the farm population and the increment of the aging population. To solve these problems, it is necessary to develop and study autonomous agricultural machinery. Therefore, analyzing the dynamic behavior of vehicles in an autonomous agricultural environment is important. Until now, most studies on agricultural machinery, especially on ground vehicle dynamics, have been done by field tests. However, these field test methods are time consuming and costly with seasonal restrictions. A research method that can replace existing field test methods by using simulations is needed. In this study, we did basic research analyzing the effect of the travelling speed of a tractor on tire slip using simulation software. A tractor simulation model was developed based on field conditions following a straight path. The simulation was done for three ranges of speed: 20 - 30 km/h (considered the normal travelling speed range), 6 - 8 km/h (considered the plow tillage speed range) and 2 - 4 km/h (considered the rotary tillage speed range). The results of the simulation show that the slip ratio and slip angle values tended to increase as the traveling speed range of the tractor decreased. From the simulation results, it can be concluded that at low tractor speeds, it becomes more difficult to control the vehicle path. In future research, simulations will be done with various work environments such as a curved path as well as with various friction coefficient conditions, and the simulation results will be experimentally verified by applying them to an agricultural tractor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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