• 제목/요약/키워드: 무한궤도차량

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그라우저 효과를 고려한 야지궤도차량의 지반추력 평가연구 (Fundamental Study on the Effect of Grousers on the Soil Thrust of Off-road Tracked Vehicles)

  • 백성하;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권9호
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    • pp.33-42
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    • 2018
  • 야지궤도차량 구동 시 무한궤도를 통해 전달된 엔진출력은 지반-궤도 접지면에서 지반을 전단시켜 슬립변위 및 지반추력을 발현시킨다. 이때 지반추력의 반력이 야지궤도차량의 구동력으로 작용하는데, 지반이 연약하여 구동에 필요한 지반추력을 확보하기 어려운 경우에는 무한궤도 표면에 그라우저를 부착하여 구동성능을 개선시킨다. 본 연구는 그라우저 효과를 적절히 고려하여 야지궤도차량의 지반추력을 평가하기 위한 기초연구로서 수행되었다. 우선 지반-궤도 접지면의 전단메커니즘을 바탕으로 그라우저가 부착된 야지궤도차량의 지반추력을 평가하기 위한 방법을 새로이 제안하였다. 이를 통해 그라우저가 야지궤도차량의 구동성능에 미치는 영향을 평가한 결과, 그라우저가 부착됨에 따라 야지궤도차량의 전체지반추력이 증가하여 구동성능이 개선되는 것을 확인하였다. 특히, 그라우저의 길이가 증가하고 간격이 가까울수록 전체지반추력 증가효과가 명확해지는 것으로 나타나, 그라우저 형상비(=간격/길이)가 작을수록 야지궤도차량의 구동성능을 더욱 크게 개선시킬 수 있을 것이라 판단된다.

오일러 매개변수를 이용한 해저연약지반 무한궤도 차량의 동적거동 해석 (Dynamic Analysis of Underwater Tracked Vehicle on Extremely Soft Soil by Using Euler Parameters)

  • 김형우;홍섭;최종수;여태경
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.93-100
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    • 2006
  • This paper is concerned with the dynamic analysis of an underwater tracked vehicle, operating on extremely soft soil of the deep-seafloor. The vehicle is assumed as a rigid-body with 6-dof. The orientation of the vehicle is defined by four Euler parameters. To solve the motion equations of the vehicle, the Newmark numerical integrator is used in the incremental-iterative algorithm. The normalization constraint of Euler parameters is satisfied by using of a sequential updating method. The hydrodynamic force and moment are included in the tracked vehicle's dynamics. The hydrodynamic effects on the performance of tracked vehicles are investigated through numerical simulations.

자율주행 콤바인을 위한 포장 자동 경로생성 및 추종 시뮬레이션 기초연구 (Preliminary Study on Automated Path Generation and Tracking Simulation for an Unmanned Combine Harvester)

  • 전찬우;김학진;한웅철;김정훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.20-20
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    • 2017
  • 궤도형 차량의 이동구조는 에너지 소비 측면에서 단점이 있지만 접지압의 감소로 인한 평지 및 야지험지에서도 원활한 주행이 가능한 장점으로 인해 농업분야의 플랫폼에서 많이 사용된다. 곡식을 베는 일과 탈곡하는 일을 한 번에 하는 콤바인도 이러한 무한궤도형 이동구조를 사용한다. 또한 궤도형 차량의 방향전환 및 주행속도 변환은 좌 우 궤도의 회전 속도를 다르게 하여 동시에 제어하기 때문에 정교한 주행 성능을 위해서는 궤도형 차량의 기구학 모델을 고려한 경로 계획이 필요하다. 본 연구에서는 직교형 포장에서 Round harvesting 기법 기반으로 궤도형 차량의 기구학 모델 및 포장정보를 고려한 자율주행 콤바인 경로계획 알고리즘을 개발하고자 하였다. 이를 위해 Labview 기반의 궤도형 차량 시뮬레이션을 구축하여 실제 포장정보를 이용해 생성 된 경로의 적용 가능성을 구명하고자 하였다. 자율주행 콤바인 경로 계획은 콤바인의 길이, 너비, 회전 시 좌 우 궤도의 속도 비, 직진 속도와 회전 속도 비, 회전 각도, 포장의 외부 경계선, 작업 겹침 량, 회경 횟수를 이용하여 좌현 새머리 선회를 포함한 내부 왕복작업 경로를 생성하며 외부 회경 횟수는 2~3회를 가정하였다. 자율주행 시뮬레이션은 차체와 궤도 자체의 미끄러짐과 작동기 지연시간을 단순화 한 궤도형 기구학 모델형태로 구성하였다. 추종 알고리즘은 선견 거리법을 사용하였으며, 측면 변이값과 방향 오차의 선형조합을 이용하여 조향변수를 정의하고 퍼지로직기반으로 좌 우 궤도 속도를 7 단계화하여 조향장치를 모델링하였다. 실험결과 개발 된 경로생성 알고리즘은 실제 취득 된 포장 외부 경계 GPS 위 경도를 이용해 자동으로 생성이 가능하며 간략화 된 콤바인 시뮬레이션에서 직진주행 RMS 위치 오차는 0.05 m, 선회구간에서 직진 구간 진입 시 RMS 위치 오차는 0.11 m, 직진 구간 RMSE 방향 오차는 3.2 deg로 콤바인 예취부 간격인 30 cm보다 작은 위치 오차를 보이며 생성된 경로 전체 추종이 가능함을 나타내었다.

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직교배열표 실험계획법에 의한 심해 연약지반용 무한궤도차량의 견인성능에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study about Tractive Performance of Tracked Vehicle on Deep-sea Soft Sediment Based on Design of Experiment Using Orthogonal Array)

  • 최종수;홍섭;김형우;이태희
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권2호
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    • pp.333-339
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    • 2004
  • This paper is concerned with an experimental investigation about tractive performance of a tracked vehicle on extremely soft soil. A tracked vehicle model with principal dimensions of $0.9\;m(L)\;{\times}\;0.75\;m(B)\;{\times}\;0.4\;m(H)$ and the weight of 167 kg was constructed with a pair of driving chain links driven by two AC-servo motors. The tracks are configured with detachable grousers with variable span. Deep seabed was simulated by means of bentonite-water mixture in a soil bin of $6.0\;m(L)\;{\times}\;3.7\;m(B)\;{\times}\;0.7\;m(H)$. Slip of vehicle and driving torque of motor were measured with respect to experimental variables; grouser span, grouser chevron angle, driving speed, drawbar-pull weight, position of center-of-gravity and weight. $L_8$ orthogonal array is adopted for DOE (Design Of Experiment). The effects of experiment variables on traction performance are evaluated.

직교배열표 실험계획법에 의한 심해저 점착성 연약지반용 무한궤도차량의 선회성능에 대한 실험 연구 (An Experimental Study on Steering Performance of Tracked Vehicle on Deep-sea Cohesive Soft Soil by DOE using Orthogonal Arrays)

  • 최종수;홍섭;김형우
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.37-42
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    • 2006
  • This paper is concerned with experimental investigation of steering performance of a tracked vehicle on extremely soft soil. A tracked vehicle model with principal dimensions of 0.9 m(L)x0.75 m(B)x0.4 m(H) and weight of 167 kg was constructed with a pair of driving chain links, driven by two AC-servo motors. The tracks were configured with detachable grousers with variable span. A deep seabed was simulated by means of a bentonite-water mixture in a soil bin of 6.0 m(L)x3.7 m(B)x0.7 m(H). The turning radii of vehicle and driving torques of motors were measured with respect to experiment variables: steering ratio, driving speed, grouser chevron angle, grouser span, and grouser height. L8 orthogonal table is adopted for DOE (Design of experiment). The effects of experiment variables on steering performance are evaluated.

심해저 연약지반용 무한궤도차량의 견인력-슬립 관계에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Relationship of Tractive Force to Slip for Tracked Vehicle on Deep-sea Soft Sediment)

  • 여태경;박성재;최종수;홍섭;김형우;원문철
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.75-80
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    • 2007
  • Measuring the ground speed and the rotation speeds of tracks is an easy and realistic method to detect the track slips. It is very advantageous if the slips can be measured and applied to real time control of the vehicle. With a proper speed, the tractive force of a tracked vehicle may be calculated from the vehicle dynamics. For the control of tracked vehicle, the relationship between the slip and the tractive force is necessary. In this paper, a series of drawbar-pull tests, in which slips of two tracks are measured under the variational draw-bar weight, is executed to directly obtain the slip-tractive force relationship. For the purpose of the test, a tractive vehicle model was manufactured, and an artificial soil was simulated by using a bentonite-water mixture.

가변 형상 무한 궤도 차량의 성능 해석 및 설계 (Design and Performance Analysis of a Variable Configuration Tracked Vehicle)

  • 김한호;곽윤근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.20-27
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    • 2001
  • A variable configuration tracked vehicle(VCTV) is developed to reduce turning energy and improve climbing ability for stairs. This mechanism has four track T-type frames. By changing the driving direction, each track T-type frame rotates to minimize the contact area with ground. It also has better performance than other VCTV in energy consumption of turning. Futhermore this mechanism is more stable than other VCTV on the rough terrain. When climbing stairs, each track T-type frame rotates to obtain a front attack angle and keep stability on steep stairs. The design parameters of components of track T-type frames are optimized to enhance the performance of climbing stairs. Performance indices include a stable angle, a climbing ability, a height of the vertical obstacle. In case that the overall length of the mechanism is 0.2m, it is required that the radius of the wheels should be 5mm and the length track contacted with he ground should be 0.09m to climb higher and steeper stairs.

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심해저 무한궤도식 채광차량의 동적 해석에 관한 연구 (A Study of Dynamic Analysis of a Tracked Vehicle for Mining on Deep-Sea Bed)

  • 한형석;홍섭
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.178-188
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    • 2003
  • A study on the dynamic analysis of a tracked vehicle for mining on deep-sea bed with very soft soil is presented. An equation for the interaction between track and soft soil is employed to develop a track/soil interaction module called TVAS. The vehicle is modeled as a multi-body dynamic system using a multi-body dynamic analysis program. The developed module is incorporated into the multi-body dynamic analysis program with a user subroutine. The dynamic behavior and design of the mining vehicle on deep-sea bed is investigated.

유연관-해저주행차량 연성 동적거동 해석 (Coupled Dynamic Analyses of Underwater Tracked Vehicle and Long Flexible Pipe)

  • 홍섭;김형우
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.237-245
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    • 2008
  • 우리는 해저 연약지반 주행차량과 주행차량의 상부에 결합되어 있는 유연관의 연성거동 동력학 해석 기법을 개발하였다. 연약지반 주행차량은 1개의 강체로 모델링되었으며, 질량집중매개변수 기법을 이용한 이산화기법을 적용하여 유연관을 모델링하였다. 강체 무한궤도 주행차량의 운동방정식과 유연관의 3차원 비선형 지배방정식을 결합시켰으며, 4개의 오일러 매개변수를 이용하여 주행차량과 유연관의 자세를 표현하였다. 주행차량과 유연관의 비선형 연성거동 동력학 방정식의 해를 구하기 위해, 증분-반복법을 이용하였다. 시간영역 수치적분을 위해 $Newmark-\beta$기법을 이용하였다. 증분-반복법을 적용하여 연성 운동방정식에 대한 자코비안 행렬을 유도하였다. 동적거동 동력학 해석 기법을 통해 유연관의 동적거동과 연약지반 위를 주행하는 무한궤도 차량의 동적거동 사이의 상호작용을 시간영역에서의 관찰하였다.

고속 무한궤도 차량용 변속기 시뮬레이터 개발 (Development of Transmission Simulator for High-Speed Tracked Vehicles)

  • 정규홍
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제14권4호
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    • pp.29-36
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    • 2017
  • Electronic control technologies that have long been developed for passenger cars spread to construction equipment and agricultural vehicles because of its outstanding performance achieved by embedded software. Especially, system program of transmission control unit (TCU) plays a crucial role for the superb shift quality, driving performance and fuel efficiency, etc. Since the control algorithm is embedded in software that is rarely analyzed, development of such a TCU cannot be conducted by conventional reverse engineering. Transmission simulator is a kind of electronic device that simulates the electric signals including driver operation command and output of various sensors installed in transmission. Standalone TCU can be run in normal operation mode with the signals provided by transmission simulator. In this research, transmission simulator for the tracked vehicle TCU is developed for the analysis of shift control algorithm from the experiments with standalone TCU. It was confirmed that shift experimental data for the simulator setup conditions can be used for the analysis of control algorithms on proportional solenoid valves and shift map.