• 제목/요약/키워드: 굽힘 피로강도

검색결과 83건 처리시간 0.024초

스크류 축이 보강된 경량식혈기 개발 (Development of Lightweight Auger Planting for Strengthen of Screw Shaft)

  • 김진현;김기동
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
    • /
    • pp.62-62
    • /
    • 2017
  • 모터와 스크류를 이용한 경량 식혈기를 처음으로 개발함에 따라 실제 산림의 식재 시험에서 발생될 수 있는 것은 감속기와 스크류의 연결부분의 파괴이다. 이 감속기 축의 파괴는 토양내부의 큰 자갈로 인해 스크류가 낄 경우 식재봉을 좌우로 흔들게 되면 가장 취약한 부분인 스크류와 감속기의 연결부위에 가장 강한 모멘트가 걸리게 된다. 물론 작업자의 부주위가 원인이기도 하지만 감속기(K6G30C. Korea)의 축 지름이 8mm이므로 식재봉을 좌우로 흔들면 굽힘파괴가 일어날 가능성이 높다. 감속기의 축이 파괴가 되지 않게 하는 방법은 재료의 강도가 높은 새로운 감속기를 찾은 일과 기존 감속기의 축을 굽힘응력에 안전하게 대응할 수 있게 설계를 하는 방법이 있다. 본 연구에서는 전자에 대한 조사와 동시에 후자에 대한 설계와 제작을 수행하여 기 제작된 경량식혈기와 비교 분석하였다. 스크류 축의 굽힘응력에 대한 대응 방법으로 감속기 축의 보강방법은 감속기 축에 식재봉으로 부터 굽힘응력이 직접 전달되지 않게 하기 위해 모터 하우징의 하부 위치에 감속기 축을 감싸는 Radial Bearing을 결합하였다. 그리고 스크류의 축은 상단의 지름을 크게 키운 상태로 감속기의 축에 연결하는 방법으로 설계하였다. 이때 식혈봉으로 부터 걸리는 모멘트는 스크류의 상단 지름에 걸리게 되는데 상단부는 모터 하우징의 하단과 단단하게 결합함으로써 감속기 축을 보호하게 되고 또한 감속기 축의 길이에서 Bearing과 스크류 상단부 큰 지름이 각각 반반씩 보호하는 형태로 설계하였다. 이와 같이 감속기의 축을 보강한 경우 종전의 식혈기보다 무게가 무거워지게 된다. 즉, 1차 식혈기 무게는 3.38kgf, 2차 시작기는 3.28kgf, 축 강도가 보강된 3차 시작기는 무게가 3.87kgf로 증가되었다. 따라서 종전보가 약 600g 증가되어 다소 무거운 느낌이 들었다. 여기서 리듐 폴리머 배터리와 가방의 무게 3.23kgf를 부가하면 1차, 2차, 3차 시작기의 무게는 각각 6.61kgf, 6.51kgf, 7.1kgf로 나타났다. 따라서 굽힘응력에 대한 보강의 방안으로 설계된 무게 과다가 현장 시험에서 작업자의 피로도 증가와 작업의 비효율성이 예상되어 포트묘의 현장 식재시에 이에 대한 평가를 수행하여 비교 분석할 예정이다.

  • PDF

회주철의 미세구조와 인장거동 분석 및 확률론적 피로수명평가 (Microstructure, Tensile Strength and Probabilistic Fatigue Life Evaluation of Gray Cast Iron)

  • 성용현;한승욱;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제41권8호
    • /
    • pp.721-728
    • /
    • 2017
  • 보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.

자동차용 사판식 압축기의 흡, 토출밸브 설계 (The Design of Suction and Discharge Valve of Automotive Swash Plate Type Compressor)

  • 이건호;권윤기
    • 한국유체기계학회 논문집
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.13-18
    • /
    • 2006
  • This paper was studied to design Process considered flexibility and reliability of suction and discharge valves. Flexibility and reliability of valves are main important factors in compressor valves design. And they are incompatible with efficiency of compressor. In this study, we have performed the optimal design of CO2 compressor valves to consider these factors. At first, we analyzed performance simulation of compressor to obtain optimal flexibility level of valves. From this simulation, we could get some important data at valve design like the optimal natural frequency and the height of retainer. After that we studied to reliability of valves corresponding to optimal flexibility level by finite element method. For each case bending stress and natural frequency were obtained by it. Also we investigated the fatigue stability to obtain optimal valve shape that ensured to reliability.

SNC 815 침탄치차의 굽힘피로강돈에 미치는 열처리법의 영향 (Effects of Heat-treatment on the Bending Fatigue Strength of SNC 815 Carburized Spur Gear)

  • 류성기
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제11권6호
    • /
    • pp.12-19
    • /
    • 1994
  • This paper deals with the bending fatigue strength of SNC815 carburized spur gears. The test gears are heat-treated by two different treatments. One is the direct quenching after car-burization. The other is treated by reheating and quenching. The fatigue test at a constant stress amplitude is performed by using an electrohydraulic servo-controlled pulsating tester. The S-N curves are obtained and illustrated. The fatigue strength of direct quenched gears is higher than that of reheated quenched gears. The fatigue strength is estimated from the hardness and the residual stress by using the experimental formula proposed by Tobe and Inoue. The estimated strength is close to the test results, and the validty of the formular is confirmed.

  • PDF

반복하중조건 하에서의 S45C 탄소강에 대한 미소피로균열 성장속도 해석의 수정 (A Modification in the Analysis of the Growth Rate of Short Fatigue Cracks in S45C Carbon Steel under Reversed Loading)

  • ;신용승
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.96-105
    • /
    • 1995
  • 본 연구에서는 종래의 미소피로균열 성장속도 해석방법에 대한 수정안을 제시하고 수정 후의 방 법에 의해서 계산한 값들과 S4SC 탄소강에 대한 Nisitani와 Goto의 실험결과를 비교하여 계산한 값과 실험데이터 사이에 양호한 일치가 있음을 보였다. 이미 제시된 피로균열성장속도 식에는 하한계수준과 피로한도를 연관시키는 재료상수와 탄소성 거동에 대한 수정 및 균열닫힘효과를 나타내는 방법이 포함되어 있다. 본 연구에서 행한 수정중의 하나는 기하학적인 상수대신에 퍼만(Forman)의 탄성응력 강도계수 범위식을 이용하는 것이고, 다른 하나는 균열이 성장함에 따라 편심형단면으로 되면서 모멘트에 기인해 발생되는 굽힘효과를 고려하는 것이다. 이 방 법을 수명예측에 사용하면 용접구조물은 물론 기계구조물의 보다 정확한 수명예측이 가능할 것 이다.

  • PDF

선박용 알루미늄 합금재의 부식피로구열 진전특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of the Corrosion Fatigue Crack Propagation of Al-Alloy used for the Shipbuilding)

  • 임우조;이종락;이진열
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.94-100
    • /
    • 1988
  • 평면 굽힘부식피로 시험기를 사용하여 선박용 알루미늄합금재의 부식피로파양에 관한 연구를 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 비저항이 증가함에 따라서 초기 부식피로균열발생까지의 반복회수는 지연되고, 그 부식감수성은 감소하는 양상을 나타낸다. 2. 비저항이 감소할수록 Paris rule의 실험상수 m 값은 작아지면서 응력강도 계수값에 비해 부식에 의한 영향이 더욱 민감해 진다. 3. 알루미늄 5086 합금의 부식피로균열은 입계균열파양의 양상을 보이고 있다. 4. 응력강도계수값이 증가함에 따라 부식감수성은 감소되어지고 응력강도계수값이 40kg.mm super(-3/2) 이상일 때 부식감수성은 거의 균일하게 된다.

  • PDF

유연성 기판에 사용되는 전해 동박의 절곡 및 굴곡 피로 파괴와 인장 특성과의 관계 (Relationship between Tensile Characteristics and Fatigue Failure by Folding or Bending in Cu Foil on Flexible Substrate)

  • 김병준;정명혁;황성환;이호영;이성원;전기도;박영배;주영창
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.55-59
    • /
    • 2011
  • 유연성 기판 상의 동박의 반복 굽힘 변형에 따른 절곡 빛 굴곡 신뢰성과 인장 특성과의 관계를 규명하기 위해 4종류의 동박 시편의 절곡 신뢰성 실험, 굴곡 선뢰성 실험과 인장 실험을 실시하였다. 절곡 신뢰성 실험은 동박에 5.3%의 굽힘 변형률을, 굴독 선뢰성 실험은 동박에 2.0%의 굽힘 변형률을 반복적으로 인가하면서 전기 저항 변화를 관찰하고 피로 수명을 평가하였다. 또한, 4가지 시편의 인장 실험을 통해 탄성 계수, 항복 강도, 연장 강도, 인성 등의 재료 물성을 구한 결과, 연성과 인성이 우수한 시편의 경우 절곡 및 굴곡 신뢰성이 크게 우수한 것으로 나타났다. 반면, 탄성 계수, 항복 강도의 경우 절곡 및 굴곡 신뢰성과 큰 연관성을 보이지 않았다. 이는 절곡 및 굴곡 변형에 의한 금속의 피로 파괴 거동은 재료의 파괴 인성과 밀접한 관계를 가지기 때문으로 판단된다.

플러그 용접이음부의 피로수명에 미치는 설계형상의 영향 (Effect of Design Shape on Fatigue Life of Plug Welded Joint)

  • 임재규;이중삼;서도원
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.29-35
    • /
    • 1999
  • This study was intended to use for the fatigue test in real structures and offer basic data for optimum welding structure design. To this purpose, we obserded the effect of the size and distance of plug welding hole on the static strength and fatigue life of welding structure under the shear/bending load for the improvement of fatigue life of plug welding joint between S/MBR and C/MBR in the lower structure of large bus. The result below is shown through this study. 1) Static and fatigue strength are strongly influenced by the direction of plug weld hole distributed. 2) Distances and diameters of the distributed holes are little dependent on the static strengths 3) In case of the directions of the distributed plug weld holes are vertical to the loading pin, fatigue life is dependent on distance of the distributed hole. 4) In case of the directions of the distributed plug weld holes are parallel to the loading pin, fatigue life is dependent on distance of the hole diameter.

  • PDF

CFRP적층재의 잔류피로굽힘강도애 미치는 열습의 영향 (Influence of Hygrothermals on Residual Fatigue Bending Strength of CFRP Composite Laminates)

  • 박노식;임광희;양인영
    • 한국안전학회지
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.27-36
    • /
    • 1997
  • This paper evaluates the static and fatigue bending strengths of CFRP (carbon fiber reinforced plastic) laminates subjected to hygrothermals. The specimens which had different stacking composition, orthotropic and quasi-isotropic laminated plates, were prepared for this experiment. A steel ball launched by the air gun collides against CFRP laminates to generate impact damages, and the 3-point fatigue bending test is carried out by using the impacted laminates to investigate the influence of hygrothermals on the effect on the residual bending fatigue strength of CFRP laminates.

  • PDF

SM45C용접부에서 회전굽힘시험에 의한 피로 및 파단면의 특성 (Characteristics of Fatigue Behavior and Fracture Surfaces by Rotary Bending Test in SM45C Welding Zone)

  • 이용복
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.26-32
    • /
    • 2010
  • SM45C steel rods using generally for machine components were selected and welded by butt-GMA welding method for this study. And then they were studied about characteristics of fatigue behavior and fracture surfaces by rotary bending test. Fatigue strength in weld zone present highly in order of the boundary between deposited metal zone and heat affected zone, deposited metal zone, heat affected zone. The region of infinite life by Haigh diagram present highly in order of the boundary between deposited metal zone and heat affected zone, deposited metal zone, heat affected zone. Fatigue cracks in unnotched specimens of base metal and weld zone introduce simultaneously from extensive out-side of circumferential cross-section and propagate to the other side indicating beach markings and dimples according to consolidation of fatigue cracks. Fatigue cracks in all of notched specimens introduce simultaneously in out-side of circumferential cross-section by high stresses and propagate to center of it indicating beach markings.