초록
농업용 트랙터 프론트 로더의 낙하정지시험, 코너당김시험, 코너충돌시험의 세 가지 충격시험 조건에 대하여 강체동해석, 과도구조해석, 정적구조해석 등을 수행하여 각 부품의 응력분포를 구하고 안전성을 평가하였다. 낙하정지시험은 프론트 로더를 최대높이에서 시작하여 세 단계로 나누어 낙하시킨 후 정지시켜서 충격을 가하는 경우를 해석하였다. 코너당김시험은 체인으로 버켓 밑면의 모서리를 지면에 구속한 상태에서 프론트 로더를 갑자기 상승시키는 경우를 해석하였다. 코너충돌시험은 주행 중에 버켓의 모서리가 충격장애물과 충돌하는 경우를 해석하였다. 세 가지 충격시험 조건에 대한 해석 결과, 모두 마운트의 사각관 모서리와 마운트의 양쪽 꺾임 위치에서 국부적 응력집중이 발생하였다. 이러한 결과를 바탕으로 새로운 프론트 로더의 설계 및 수정 시 파단에 관한 안전성을 개선하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
Structural behaviour of the front loader for an agricultural tractor was analyzed for three impact test conditions: drop and catch, corner pull, and corner push. Rigid-body dynamic, transient structural, and static structural analyses were conducted using a commercial finite element software. Analysis of the drop and catch test dealt with the case that the bucket located at the maximum elevation was dropped and catched through three steps. Analysis of the corner pull test dealt with the case that the bucket constrained to the ground by a chain at its corner was raised suddenly. Analysis of the corner push test dealt with the case that the corner of the bucket collided with an obstacle. Results of analyses of the three test conditions showed that maximum stress occurs at the geometrically discontinuous location in the mount and is caused from local stress concentration. Results of the present research can be utilized as a guideline to achieve more reliable and safe structural design of the front loaders.
