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다물체 동역학 시뮬레이션 프로그램을 활용한 농작업에 따른 동역학 시뮬레이션 모델 개발
Development of Dynamics Simulation Model According toAgricultural Operations Using Multi-body Dynamics Simulation Program
전현호 ( Hyeon-ho Jeon ) , 김남혁 ( Nam-hyeok Kim ) , 최창현 ( Chang-hyun Choi ) , 김용주 ( Yong-joo Kim )
UCI I410-ECN-0102-2021-500-000173594
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농업용 트랙터는 다양한 작업기를 부착하여 작업을 수행한다. 작업기에 따라 다양한 형태의 부하가 차량에 나타나며, 이는 차량의 슬립 및 동역학적 거동에 영향을 미친다. 이러한 동역학적 거동은 작업 안정성에 영향을 미치게 되기 때문에, 작업에 따른 부하 및 동역학적 거동을 예측하는 것은 매우중요하다. 따라서, 본연구에서는 농업용 트랙터의 동역학 모델 개발의 기초연구로써, 동역학 모델을 개발하여 작업에 따라 차축에 나타나는 부하를 예측하였다. 시뮬레이션 모델은 Recurdyn(V9R2, Fuctionbay, Korea)을 활용하여 모델을 구성하였다. 시뮬레이션 모델은 차축, 변속기 및 차체, 타이어로 구성되어 있다. 타이어와 지면과의 관계는 UA 타이어 모델을 활용하여 계산하였다. 모델구성 및 검증을 위해 계측시험을 실시하였다. 입력 값으로는 차축의 회전속도 및 견인력으로 선정하였으며, 검증 값으로는 각 차축의 토크로 선정하였다. 계측결과, 쟁기작업의 경우 전차축 및 후차축에 평균 회전속도는 각각 32 rpm, 23 rpm이며, 평균 견인력은 25kN 으로 나타났다. 로타리작업의 경우 전 차축 및 후차축의 평균 회전속도는 각각 평균 12 rpm, 8rpm이며, 평균 견인력은 7 kN으로 나타났다. 시뮬레이션 해석결과와 계측된 차착토크에 대한 비교 분석결과, 결과값 차이는 10% 이내의 값을 보이는 것으로 나타났다. 차후 연구에서는 개발된 모델 및 조향제어 알고리즘을 활용하여 주행 및 작업 안정성에 대한 분석을 진행할 예정이다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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