유한요소해석을 이용한 배추 수확기 수집부 견인 고리 구조해석

서지정보

· 발행기관 : 경상대학교 농업생명과학연구원
· 수록지 정보 : 농업생명과학연구 / 57권 / 2호
· 저자명 : 주현식, 신주원, 조승제, 조용진, 김대철

목차

초록
Abstract
서론
재료 및 방법
1. 견인 고리 모델링
2. 견인 고리 및 힌지핀 구조해석
결과 및 고찰
1. 견인 고리의 높이가 최대일 경우 구조 해석
2. 견인 고리의 높이가 중간일 경우 구조 해석
3. 견인 고리의 높이가 최소일 경우 구조 해석
4. 고 찰
감사의 글
References

초록

배추는 국내 생산 엽채류 중 재배면적 및 생산량이 가장 높은 비중을 차지하는 중요한 작물이다. 농촌인구 감소 및 고령화는 농촌 노동력 부족으로 이어지고 이는 배추 생산력 감소의 원인이 되고 있다. 배추 수확은 대부분 인력에 의존하고 있으며, 노동력 절감과 생산성 향상을 위한 관리 및 수확을 위한 배추 수확기가 개발되고 있다. 본 논문의 목적은 견인형 자주식 배추 수확기 견인 고리 설계단계에서 구조해석을 실시하여 최대 응력, 변형량, 안전계수를 도출하여 안정성을 높이는 데 있다. 수집부에 배추가 최대 적재 시 발생하는 하중을 기준으로 하중의 각도, 견인 고리의 높이를 변경하여 구조해석을 실시하였다. 수집부 부착 견인 고리의 경우 최소 높이에서 최대 응력 608.38 MPa, 최대 변형량 3.14e-3 mm, 최소 안전계수 0.78이 도출되었으며, 배추 수확기 부착 견인 고리의 경우 최소 높이에서 최대 응력 835.76 MPa, 최대 변형량 4.74e-3 mm, 최소 안전계수 0.48이 도출되었다. 마지막으로 힌지핀의 경우 중간 높이에서 최대 응력 373.46 MPa, 최대 변형량 2.12e-3 mm, 최소 안전계수 1.23이 도출되었다. 최대 응력 지점을 제외한 대부분은 안전계수가 1보다 높았다. 따라서 제작 단계에서는, 최대 응력 지점을 보강하여 견인 고리에 대한 구조적 안정성을 높일 필요성이 있다.

영어초록

Chinese cabbage is an important vegetable in the highest cultivated area and production among leafy vegetables in Korea. A decrease in the rural population and an aging population resulted in a lack of rural labor, which was caused by a decrease in Chinese cabbage productivity. Most harvesting the Chinese cabbage depends on labor. A Chinese cabbage harvester is being developed for reducing labor and improvement of productivity. The purpose of this research improves the stability of a self-propelled Chinese cabbage harvester by conducting structural analysis and redesigning the tow hooks. Structural analysis was conducted by changing the angle and the height of the tow hook based on the loading weight. The results were derived that the maximum stress of 608.38 MPa, the maximum deformation of 3.14e-3 mm, and the minimum safety factor of 0.78 at the minimum height of the tow hook attached in the collection part. In the case of the tow hook attached to the harvester, the results were derived that the maximum stress of 835.76 MPa, the maximum deformation of 4.74e-3 mm, and the minimum safety factor of 0.48. In the case of the hinge pin, the results were derived that the maximum stress of 373.46 MPa, the maximum deformation of 2.12e-3 mm, and the minimum safety factor of 1.23. The safety factor was higher than 1 in most areas except the maximum stress point. Therefore, it is necessary to reinforce the maximum stress point in the stage of manufacture for increasing structural stability.

참고자료

· 없음