굴착기의 경사지 주행 진동 방지를 위한 주행 모터의 브레이크 특성에 관한 연구

Abstract

전통적인 건설기계 산업은 유압에 의한 고출력밀도를 기반으로 높은 효율과 생산성을 바탕으로 시장이 형성되어 왔으며, 소비자들이 제품을 구매할 때 고려하는 요소들 역시 효율성과 생산성에 초점이 맞추어져 왔다. 하지만 종래의 건설기계 시장으로부터 ICT 기술 등 스마트 건설기계 시장으로 환경이 변화함에 따라 정밀한 작업을 할 수 있는 기술이 요구되고 있으며, 동시에 작업자가 장비를 운전할 때 느낄 수 있는 편안한 감성 및 안전을 보장할 수 있는 사고 방지 기술 등, 소비자들의 요구도 변화하고 있다. 본 논문에서는 건설 기계장비 중, 굴착기 시장에서의 수요에 부응하기 위한 연구를 수행하였다. 특히 경사지 노면에서 굴착기를 운전할 때 진동을 발생시킬 수 있는 요소를 유압 부품 단계에서 분석하였고, 그에 대한 방지 대책을 제시한다. 원형의 환봉을 적재한 상태에서 굴착기가 경사지에서 하강할 경우, 적재물의 낙하를 방지하기 위하여 저속 주행을 할 수 밖에 없는 환경이 조성된다. 이러한 환경에서도 장비에 발생할 수 있는 진동을 방지하기 위한 사양을 제안한다. 주행 모터의 회전 방향 및 주차 브레이크의 개폐 시기를 제어하는 카운터 밸런스 밸브와 브레이크 피스톤의 해제 압력에 대한 상관관계를 분석하였다. 주행 모터의 진동을 방지할 수 있는 설계 인자를 이론적으로 분석 후 시뮬레이션을 통해 경향성을 확인하였고, 벤치 및 차량의 주행 성능 테스트를 통해 최종 검증을 진행함으로써 경사지에서 발생할 수 있는 진동 인자를 억제할 수 있음을 검증하였다.