산업용 고속절단기의 기동 시 충격완화에 대한 연구

Abstract

본 연구는 고속절단기의 기동 시 충격완화에 대한 원인을 규명하였고, 고속절단기의 충격은 구조 개선을 통하여 저감시켰다. 충격원인을 규명하기 위하여 진이론적인 방법과 실험적인 방법을 통하여 규명하였으며, 충격량을 측정하기 위하여 고속절단기를 구동하고 있을 때 가속도계를 이용하여 측정을 하였다. 고속절단기의 충격발생은 초기 구동시 휠와셔 어셈불리(휠와셔+절단지석)가 정지한 상태에서 스핀들축이 갑자기 회전하여 스핀들축의 외면과 휠와셔 내면이 충돌하여 충격이 발생하며 원인은 부품의 불완전한 결합 때문에 스핀들축과 휠와셔, 휠와셔와 지석, 휠와셔와 조립와셔의 사이에서 미끄러짐에 의한 상대운동이 충격을 발생시키는 것이다. 이렇게 발생되는 충격은 휠와셔와 조립와셔의 변형이 클수록, 휠와셔의 질량관성모멘트가 클수록, 회전 각가속도가 클수록 큰 충격이 발생한다는 것을 확인하였다. 충격을 최소화 하기 위하여 구조변경을 통하여 휠와셔의 변형을 최소화하며, 질량관성모멘트를 규격이 허용하는 한에서 최소화하며, 회전 각가속도를 절삭 능력을 고려된 상태에서 지양하며, 접촉부 미끄러짐을 최소화하기 위하여 기저부 길이 증가와, 휠와셔와 스핀들 축이 접촉되는 면을 볼트로 체결하였다. 그 결과 충격량이 최대 핸들 부분에서는 30% , 흴커버부분에서는 39% 감소되었다.; In this paper, an impulse of an industrial chop Saw is identified by experimental method and the impulse is reduced by structural modification. For the impulse identification, vibration signals are measured by an accelerometer when the chop saw is operating. From some experiments, it is found that the impulse occurs when there is slip between spindle and the wheelwasher and contact area is small between the wheelwasher and cutting discs. The design of the wheelwasher for optimization is performed by the FEM and experiments and the prototype is manufactured. It is verified that considerable amount of impulses are reduced by the structural modification.