농용트랙터 전방차축 현가장치의 유압회로 시뮬레이션

Abstract

본 연구에서는 고성능 트랙터의 개발의 일환으로 주행 안정성과 운전 편의성을 높일 수 있는 전방 차축 현가장치 개발을 위하여 유압 시뮬레이션과 개발 모델의 유효성 분석을 수행하였다. 전방 차축 현가장치는 타이어 이후의 직접적으로 진동이 전달되며 충격을 차단하는 데에 큰 역할을 한다. 하지만 현재 국내 트랙터에 적합한 차축 현가장치는 아직 개발 초보 단계이다. 본 연구에서는 국내 농용 트랙터에 적합한 전방차축 현가장치의 개발에 필요한 유압 회로부를 시뮬레이션 기법을 이용하여 설계하고자 하였다. 설계한 유압 회로부는 실린더, 어큐뮬레이터, 교축 밸브로 구성하였으며 개발 트랙터의 관련 물성을 고려하여 실린더의 사양을 결정하였다. 고유진동수를 고려하여 어큐뮬레이터의 용량을 결정하였고, 교축 밸브의 경우 전자제어 신호를 통하여 유량을 비례적으로 변경할 수 있는 밸브 기술을 적용하였다. 시뮬레이션은 SimulationX 프로그램을 이용하여 전방차축 현가장치 유압회로부를 설계하였다., 외부 충격을 반복적으로 가할수 있는 입력부와 현가 유압부품으로 구성된 요인시험 장치를 제작하여 유압의 단품 해석과 설계한 유압 회로부의 성능을 검증하였다. 개발한 시뮬레이션 모델을 이용 가상 신호입력에 따른 진동저감 정도를 비교한 결과 현가장치가 없는 기존 시스템보다 최대 83.9% 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 개발한 현가장치 유압회로 모델을 이용하여 다양한 주파수 입력에 대한 충격 전달 특성을 분석한 결과, 선행 이론과 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 전방차축 현가장치의 기능이 확보된 것으로 판단하였다. 향후 연구에서는 설계한 유압회로를 실제 농용 트랙터에 적용 성능을 확인하는 것이 필요하며, 자동 충격감지에 의한 현가장치의 감쇠력을 변경하는 반능동형 기술 개발 또한 요구된다.