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필드작업부하 기반 트랙터용 헬리컬 기어펌프의 가속시험코드 개발
신슬기(Sul-Gi Shin),정동헌(Dong-Heon Jung),김재범(Jae-Bum Kim),김명성(Myung-Sung Kim),김현호(Hyun-Ho Kim),강범준(Beom-Jun Kang) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
유압펌프 중 외접기어 펌프는 사용 가능한 회전속도, 압력, 점도 범위가 넓어 농기계 및 건설, 방산, 특장차 등에 주로 사용되고 있으나, 소음이 심하다는 단점을 가지고 있다. 트랙터는 동력 취출, 견인 등 다양한 농업 환경에서 경운, 정지, 운반 등을 수행하는 기어펌프가 적용된 대표적인 농기계이다. 트랙터는 최근 배기 가스 규제 등 환경 문제와 농촌 고령화 문제로 작업 효율의 증가와 진동/소음에 대한 개선을 지속적으로 요구하고 있다. 기존의 기어펌프는 가공성과 내구성이 우수한 평기어 방식으로 주로 제작이 되어 고압조건에서 폐입현상 등으로 인해 소음과 진동이 매우 크게 나타났었다. 이를 개선하기 위해 연속 원호 1 점 접촉 방식의 헬리컬 기어를 개발하여 높은 회전속도, 고압조건에서 저소음, 저진동 실현이 가능한 기어펌프를 개발하였다. 트랙터는 논, 밭 등 주로 비포장 노면에서 사용됨에 따라 높은 신뢰성이 요구됨으로 이를 반영한 시험코드 개발이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 트랙터용 헬리컬 기어펌프의 내구수명 등 신뢰성 검증 시험코드 개발을 위해, 건설기계부품연구원 실차시험장을 활용하여 기어펌프의 필드 작업 부하를 측정하였다. 필드 작업 부하 측정 시 실사용 조건을 고려하여 작업모드를 정의하고 작업비율을 선정하였다. 정의한 작업모드를 활용하여 기어펌프 사용 부하를 측정하고 DB 화 하였으며, 구축된 부하 DB는 수명 계산 기법과 작업비율을 활용하여 정량화된 부하 조건으로 변환하였다. 시험 장비 적용을 위한 시험코드는 기존 기어펌프의 FMEA, 고장모드를 기반으로 시험 프로파일을 설계하여 필드 부하와 비교를 통해 개발제품의 신뢰성 보증을 위한 가속수명시험법을 개발하였다. Agricultural machinery tractors perform tasks such as loading and traction with power using a hydraulic source generated from an external gear pump. Existing spur gear type hydraulic pumps have the disadvantage of being very noisy. To improve this, a low-noise, low-vibration gear pump was developed by developing a helical gear of a continuous one-point contact method. Due to the characteristics of tractors used in rough terrain, high reliability is required. In this study, field usage condition load was measured to develop reliability verification test codes such as durability life of helical gear pump for tractor. By analyzing this, a test profile for the application of the bench test was designed, and an accelerated life test method was developed to guarantee the reliability of the developed product.
유영철(Yung Chul Yoo),신슬기(Sul Gi Shin),김수인(Su In Kim),조영호(Young Ho Cho) 대한기계학회 2019 大韓機械學會論文集A Vol.43 No.9
본 논문은 사용 환경 및 작동 조건에 따라 부하가 가변되는 부품의 가속 수명 시험을 설계하고 수행하는 방법에 대하여 다룬다. 가속 수명 시험의 가속 스트레스와 가속 조건은 FMEA에 의해 도출된 주요 고장 모드와 실사용 조건에서 측정한 실제 부하 데이터의 분석 결과를 이용하여 설계한다. 결론적으로 이 연구는 짧은 기간 내에 콘크리트 이송관의 신뢰성을 보증하기 위한 가속 수명 시험의 수행 절차 및 방법에 대한 정보를 실제 사례를 들어 제공하는 데 목적이 있다. This paper deals with the design and practice method of accelerated life testing based on of actual load data for components with variable loads under various environmental and operating conditions. The accelerated stress and conditions of accelerated life testing are designed using the main failure mode derived from failure mode and effects analysis, and the analysis results of actual load data measured in field application conditions. In conclusion, the purpose of this study is to provide information on the procedure and method of carrying out the accelerated life testing to ensure the reliability of the concrete transfer pipes using practical examples within a short testing period.