KR20220041682A - Construction Equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설장비에 관한 것이다.The present invention relates to construction equipment.
건설 현장이나 토목 현장 등의 작업 현장에서는 다양한 건설장비가 사용된다. 건설장비는 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설장비는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 휠로더, 굴삭기, 지게차, 불도저, 트럭, 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.A variety of construction equipment is used at work sites such as construction sites or civil engineering sites. Construction equipment has a mechanical structure and performance suitable for each type of construction, such as roads, rivers, ports, railways, and plants. In other words, construction equipment can be divided into excavation equipment, loading equipment, transport equipment, unloading equipment, compaction equipment, foundation construction equipment, etc. It is a concept that includes many types of equipment such as trucks and rollers.
이러한 건설장비는, 주행체, 선회체, 작업장치 그리고 작업장치에 장착되는 어태치먼트(Attachment)로 구성될 수 있다. 어태치먼트는 토사와 암석의 상태, 작업의 종류 및 용도에 따라 적절하게 암에 장착되어 사용되는데, 이러한 어태치먼트의 종류에는 버켓(Bucket), 브레이커(Breaker), 크러셔(Crusher), 드릴(Drill), 집게, 바가지 등으로 그 종류가 다양하다.Such construction equipment may be composed of a traveling body, a revolving body, a working device, and an attachment mounted on the working device. Attachments are properly mounted on the arm according to the condition of the soil and rocks, the type of work, and the use. , gourds, etc., are of various types.
최근의 건설장비 개발은 캐빈 저 진동, 저 소음화를 통해 운전자의 쾌적한 작업환경 조성에 많은 비중을 두고 있다. 굴착기, 휠로더 등의 건설장비의 경우 엔진, 팬, MCV, 유압펌프 등 많은 진동/소음원이 캐빈 주변에 위치하고 있으며 이러한 진동/소음원에서 발생하는 소음, 진동이 캐빈 내 운전자의 쾌적성을 저해하고 있다.The recent development of construction equipment places a lot of weight on creating a comfortable working environment for drivers through low cabin vibration and low noise. In the case of construction equipment such as excavators and wheel loaders, many vibration/noise sources such as engines, fans, MCVs, and hydraulic pumps are located around the cabin, and the noise and vibrations generated from these vibration/noise sources impair the comfort of the operator in the cabin.
건설장비의 경우 일반 운송수단과 다르게 가혹한 환경에서 작업을 진행하는 경우가 많으며, 특히 석산 등지에서 건설장비의 구성 중 어태치먼트로 브레이커를 이용한 암석 파쇄 작업 시 충격 진동에 의한 운전자의 불쾌감, 충격에 의한 장치 내구도 저하의 문제가 발생하고 있다.In the case of construction equipment, work is often carried out in a harsh environment unlike general transportation methods. There is a problem of a decrease in durability.
브레이커 작업 등의 과대 진동을 유발하는 작업에서의 진동 충격을 저감 시키기 위해, 브레이커의 파쇄 강도(진동 가진원; 진동을 유발하는 원인)를 저감시킬 경우 작업 효율이 저하되는 문제가 있다.In order to reduce the vibration impact in the work that induces excessive vibration such as breaker work, if the crushing strength (vibration excitation source; cause of vibration) of the breaker is reduced, there is a problem in that work efficiency is reduced.
이에 따라, 진동 저감 유압 시스템 등의 구성을 통한 진동 전달 손실을 최대화 하는 기술이 사용되고 있으나, 이 기술의 경우 막대한 원가의 증가로 효율적이지 못한 문제가 있다.Accordingly, a technique for maximizing a vibration transmission loss through the configuration of a vibration reducing hydraulic system, etc. is used, but this technique has a problem in that it is not efficient due to a huge increase in cost.
또한, 기존에는 진동 저감하기 원하는 타겟(target)의 전 주파수 대역(저주파~고주파)을 선별적으로 제어하는 기술이 적용되고 있으나, 저주파 및 고주파의 진동을 동시에 저감하는 부분에 어려움이 있었다.In addition, conventionally, a technology for selectively controlling the entire frequency band (low frequency to high frequency) of a target to be reduced in vibration has been applied, but there was a difficulty in reducing vibration of low and high frequencies at the same time.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 암에 장착되는 어태치먼트의 종류에 상관없이 어태치먼트로부터 발생되는 충격 진동을 암에서 안정적으로 흡수할 수 있도록 하는 건설장비를 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to stably absorb the shock vibration generated from the attachment in the arm regardless of the type of the attachment mounted on the arm. to provide equipment.
본 발명의 일 측면에 따른 건설장비는, 붐과 건설장비용 어태치먼트 사이에 연결 설치되며, 내측에 진동흡수공간부가 마련되는 암; 및 상기 진동흡수공간부에 설치되며, 상기 암에 전달되는 충격 진동을 흡수하는 진동저감시스템을 포함하고, 상기 진동저감시스템은, 상기 진동흡수공간부의 내측에 설치되는 하나 이상의 인클로저 컴포넌트와, 상기 인클로저 컴포넌트의 내부에 충진되는 파티클 컴포넌트로 이루어지는 하나 이상의 제1진동저감부를 포함할 수 있다.Construction equipment according to an aspect of the present invention is installed between the boom and the attachment for construction equipment, the arm is provided with a vibration absorbing space on the inside; and a vibration reduction system installed in the vibration absorption space to absorb shock vibration transmitted to the arm, wherein the vibration reduction system comprises: one or more enclosure components installed inside the vibration absorption space; It may include at least one first vibration reducing unit made of a particle component filled inside the component.
구체적으로, 상기 하나 이상의 제1진동저감부는, 상기 진동흡수공간부의 내측벽에 고정 설치되어 상기 하나 이상의 인클로저 컴포넌트 중 적어도 어느 하나와 연결되는 제1엘라스틱 컴포넌트를 더 포함할 수 있다.Specifically, the one or more first vibration reducing units may further include a first elastic component that is fixedly installed on the inner wall of the vibration absorbing space and connected to at least one of the one or more enclosure components.
구체적으로, 상기 진동저감시스템은, 하나 이상의 제2진동저감부를 더 포함하고, 상기 제2진동저감부는, 상기 진동흡수공간부의 내측벽에 고정 설치되는 제2엘라스틱 컴포넌트; 및 상기 제2엘라스틱 컴포넌트에 연결되는 매스 컴포넌트로 이루어질 수 있다.Specifically, the vibration reduction system may further include one or more second vibration reduction units, and the second vibration reduction unit may include: a second elastic component fixed to an inner wall of the vibration absorbing space; and a mass component connected to the second elastic component.
본 발명에 따른 건설장비는, 암의 진동흡수공간부의 내측에 고정 설치된 엘라스틱 컴포넌트에 파티클 컴포넌트가 충진된 인클로저 컴포넌트를 연결하여 진동저감시스템을 구성함으로써, 파티클 컴포넌트에 의해 저주파 및 고주파의 진동 저감시킬 수 있고, 인클로저 컴포넌트와 파티클 컴포넌트의 합한 무게를 엘라스틱 컴포넌트에 부여하여 저주파와 고주파 사이의 진동을 저감시킬 수 있어, 진동 저감하기 원하는 암의 전 주파수 대역(저주파~고주파)에 이르는 모든 진동을 동시에 효과적으로 저감시킬 수 있다.The construction equipment according to the present invention constitutes a vibration reduction system by connecting an enclosure component filled with a particle component to an elastic component fixedly installed inside the vibration absorbing space of the arm, thereby reducing low-frequency and high-frequency vibration by the particle component. In addition, by giving the combined weight of the enclosure component and the particle component to the elastic component, vibration between low and high frequencies can be reduced, effectively reducing all vibrations from the entire frequency band (low frequency to high frequency) of the arm that you want to reduce vibration at the same time. can do it
또한, 본 발명의 건설장비는, 진동저감시스템을 제1진동저감부와 제2진동저감부로 이루어지도록 구성하되, 제1진동저감부를 인클로저 컴포넌트에 충진된 파티클 컴포넌트에 의해 암의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동 에너지를 마찰 에너지로 소산시켜 암의 진동을 저감시키도록 구성하고, 제2진동저감부를 매스 컴포넌트의 무게를 엘라스틱 컴포넌트에 부여하여 암의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 가진진동수와 공진하도록 하여 암의 진동을 저감시키도록 구성함으로써, 진동 저감하기 원하는 암의 전 주파수 대역(저주파~고주파)에 이르는 모든 진동을 동시에 저감시킬 수 있어, 충격 진동 저감 효과의 극대화로 운전자의 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있을 뿐만 아니라, 작업효율을 증대시키며 동시에 장비 각 부품의 내구 수명을 증대시킬 수 있다.In addition, in the construction equipment of the present invention, the vibration reduction system is configured to consist of a first vibration reduction unit and a second vibration reduction unit, and the first vibration reduction unit is a particle component filled in an enclosure component, and the low frequency band is used in the entire frequency band of the arm. and dissipating high-frequency vibrational energy as frictional energy to reduce arm vibration, and the second vibration-reducing unit gives the weight of the mass component to the elastic component so that the excitation frequency between low and high frequencies in the entire frequency band of the arm and By configuring to reduce the vibration of the arm by allowing it to resonate, it is possible to simultaneously reduce all vibrations in the entire frequency band (low frequency to high frequency) of the arm that you want to reduce vibration. Not only can it be created, but it can also increase the working efficiency and at the same time increase the durability life of each part of the equipment.
또한, 본 발명의 건설장비는, 암의 고유 모드 해석을 통해 얻어지는 공진주파수의 모드 형상(mode shape)을 토대로 고진동 구역, 중진동 구역, 저진동 구역으로 구분하고, 고진동 구역 및 중진동 구역에서의 암의 가진진동수에 일치하는 고유진동수를 갖도록 진동저감시스템을 설계하고, 이와 같이 설계한 진동저감시스템을 적재 적소에 배치할 수 있어, 충격 진동 저감 효과를 더욱 극대화할 수 있다.In addition, the construction equipment of the present invention is divided into a high vibration zone, a medium vibration zone, and a low vibration zone based on the mode shape of the resonance frequency obtained through eigenmode analysis of the arm, and the arm in the high vibration zone and the medium vibration zone The vibration reduction system can be designed to have a natural frequency that matches the vibration frequency of
또한, 본 발명의 건설장비는, 진동저감시스템의 구성을 단순화할 수 있어, 원가를 절감할 수 있고, 단순한 구조와 적은 원가 상승으로도 진동 저감 효과를 극대화 시킬 수 있으므로 다른 진동 저감 장치에 비해 효율성 면에서 매우 뛰어날 수 있다.In addition, the construction equipment of the present invention can simplify the configuration of the vibration reduction system, thereby reducing the cost, and can maximize the vibration reduction effect even with a simple structure and small cost increase, so it is more efficient than other vibration reduction devices. can be very good in that respect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 진동저감시스템이 설치된 암의 내부 사시도이다.
도 3은 암의 고유 모드 해석을 통해 얻어지는 공진주파수의 모드 형상(mode shape)을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 진동저감시스템의 제1실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 진동저감시스템의 제2실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 진동저감시스템의 제3실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a side view of a construction equipment according to an embodiment of the present invention.
2 is an internal perspective view of an arm on which the vibration reduction system of the present invention is installed.
3 is a diagram illustrating a mode shape of a resonance frequency obtained through eigenmode analysis of an arm.
4 is a view for explaining a first embodiment of the vibration reduction system of the present invention.
5 is a view for explaining a second embodiment of the vibration reduction system of the present invention.
6 is a view for explaining a third embodiment of the vibration reduction system of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 진동저감시스템이 설치된 암의 내부 사시도이고, 도 3은 암의 고유 모드 해석을 통해 얻어지는 공진주파수의 모드 형상(mode shape)을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 진동저감시스템의 제1실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 진동저감시스템의 제2실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 진동저감시스템의 제3실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a side view of a construction equipment according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an internal perspective view of an arm in which the vibration reduction system of the present invention is installed, and FIG. 3 is a mode shape of the resonance frequency obtained through eigenmode analysis of the arm. (mode shape), Figure 4 is a diagram for explaining a first embodiment of the vibration reduction system of the present invention, Figure 5 is a diagram for explaining a second embodiment of the vibration reduction system of the present invention and FIG. 6 is a view for explaining a third embodiment of the vibration reduction system of the present invention.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비(1)는 암(32)에 진동저감시스템(100)이 설치될 수 있다.1 to 4 , in the construction equipment 1 according to an embodiment of the present invention, the
본 실시예에서는, 건설장비(1)로 굴삭기인 경우를 예로써 설명하며, 이에 한정되지 않고 작업 시 충격 진동이 발생하여 진동 저감을 필요로 하는 다양한 종류의 건설장비를 포함할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, the case of an excavator as the construction equipment 1 will be described as an example, and the present invention is not limited thereto and may include various types of construction equipment requiring vibration reduction due to the occurrence of shock vibration during operation. .
건설장비(1)는 주행체(10), 선회체(20), 작업장치(30)를 포함한다.The construction equipment 1 includes a
주행체(10)는, 건설장비(1)의 이동을 가능하게 하는 구성으로, 궤도나 바퀴 등으로 적용될 수 있다. 그리고, 선회체(20)는, 주행체(10)에 360도로 회전 가능하게 탑재되며, 운전실과 기계실을 구비한다.The traveling
작업장치(30)는, 작업을 구현한다. 이때 작업은 자재를 들어올리거나, 지반을 다지거나, 암석을 파쇄하는 등의 다양한 작업을 의미할 수 있다. 작업장치(30)는 붐(31)과 암(32), 어태치먼트(33)를 포함하여 구성될 수 있다.The
붐(31)은, 선회체(20)에 마련되며 "ㄱ"자로 휘어진 형태를 가질 수 있다. 붐(31)의 움직임은 유압으로 작동하는 붐 실린더(311)에 의하여 이루어질 수 있으며, 붐 실린더(311)는 선회체(20)와 붐(31)의 양측을 각각 연결하도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.The
암(32)은, 붐(31)에 연결되며, 어태치먼트(33)를 장착한 상태에서 붐(31)의 움직임에 의해 상하좌우로 움직이면서 작업을 할 수 있게 한다.The
암(32)의 움직임은 유압으로 작동하는 암 실린더(321)에 의하여 이루어질 수 있으며, 암 실린더(321)는 한 쌍의 붐 실린더(311) 사이에서 붐(31)과 암(32)을 연결하도록 마련되고, 하나로 구성될 수 있다.The movement of the
어태치먼트(33)는, 토사와 암석의 상태, 작업의 종류 및 용도에 따라 적절하게 암(32)에 장착되어 사용되는데, 이러한 어태치먼트(33)의 종류에는 버켓(Bucket), 브레이커(Breaker), 크러셔(Crusher), 드릴(Drill), 집게, 바가지 등으로 그 종류가 다양하다.The
어태치먼트(33)의 움직임은 유압으로 작동하는 어태치먼트 실린더(331)에 의하여 이루어질 수 있다.The movement of the
상기한 어태치먼트(33)는, 작업 대상물에 직접 접촉되는 부분으로, 작업 대상물과 접촉하면서 충격 진동이 발생되고, 발생된 충격 진동은 암(32)을 통해 붐(31) 그리고 심할 경우 선회체(20)까지 전달된다.The
예를 들어, 굴삭기용 어태치먼트(33)를 사용하여 작업하는 경우, 땅을 파거나 깎아내고 뚫기 때문에 진동 및 충격이 발생하고, 진동 및 충격은 암(32)에서 붐(31)으로 전달되면서 암(32)과 어태치먼트(33)의 연결부위, 암(32)과 붐(31)의 연결부위 수명을 감소시킴과 더불어 작업자에게 피로감을 주고 근골격계 질환을 야기시킬 수 있다.For example, when working using the
이하에서는 일정한 작업 현장에서 상기와 같이 설명한 건설장비(1)가 작업을 수행할 때, 어태치먼트(33)에서 발생되는 충격 진동을 암(32)에서 효율적으로 감소시킬 수 있는 진동저감시스템(100)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, when the construction equipment 1 described above performs work at a certain work site, the shock vibration generated from the
본 발명의 진동저감시스템(100)은, 암(32)의 내측(323)에 마련되는 진동흡수공간부(322)에 설치되어, 어태치먼트 작업 시 암(32)에 전달되는 충격 진동을 흡수할 수 있다. 본 실시예에서 암(32)의 내측(323)은 암(32)의 내측벽을 의미할 수 있다.The
진동저감시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 진동흡수공간부(322)의 일부분에 설치되되, 충격 진동이 심한 위치에 선택적으로 설치될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the
도 2에서는 진동흡수공간부(322)의 아래쪽과 위쪽에 선택적으로 설치된 것으로 도시하였는데, 이는 도 3에 도시된 바와 같이, 암(32)의 고유 모드 해석을 통해 얻어지는 공진주파수의 모드 형상(mode shape)을 토대로 빨간색 계통의 고진동 구역(A1), 노랑색 계통의 중진동 구역(A2), 파란색 계통의 저진동 구역(A3)으로 구분하여, 진동흡수공간부(322)의 아래쪽 고진동 구역(A1) 및 진동흡수공간부(322)의 위쪽 중진동 구역(A2)에 선택적으로 설치한 것이다.In FIG. 2, it is shown that the vibration absorbing
도 3은 암(32)의 고유 모드 190Hz에서의 변위 컨투어를 도시한 것이며, 암(32)의 고유 모드가 다른 경우에는 변위 컨투어 역시 다르게 나타날 수 있어, 도 2에 도시된 바와 같은 위치에 진동저감시스템(100)이 설치되지 않을 수 있음은 물론이다.3 shows the displacement contour of the eigenmode of the
즉, 본 발명의 진동저감시스템(100)은, 도 3과 같은 고유 모드 해석을 통해 고진동 구역(A1), 중진동 구역(A2), 저진동 구역(A3) 등으로 구분하여 최적의 위치에 설치될 수 있다. 이때, 진동저감시스템(100)은, 고진동 구역(A1) 및 중진동 구역(A2) 각각에서의 암(32)의 가진진동수에 일치하는 고유진동수를 갖도록 설계될 수 있다.That is, the
상기한 진동저감시스템(100)은, 제1실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 어태치먼트 작업 시 암(32)에 전달되는 충격 진동을 흡수할 수 있도록, 제1엘라스틱 컴포넌트(111), 인클로저 컴포넌트(112), 파티클 컴포넌트(113)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 as a first embodiment, the above-described
제1엘라스틱 컴포넌트(111)는, 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 다수 개가 고정 설치되며, 스프링 역할을 하는 강성과 댐퍼 역할을 하는 감쇠 특성을 가질 수 있도록 구성될 수 있다.A plurality of first
제1엘라스틱 컴포넌트(111)는, 재료가 가지는 감쇠 특성을 이용하거나 추가적인 감쇠기(damper)를 추가하여 구성할 수 있다. 제1엘라스틱 컴포넌트(111)는 일반적인 코일 스프링, 고무류 마운트 부품, 에어 스프링(압축기 연결된 방식 또는 밀폐형), 점탄성 소재 등으로 구성이 가능할 수 있으며, 또한 막대 형상, 기둥 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.The first
인클로저 컴포넌트(112)는, 다수의 제1엘라스틱 컴포넌트(111) 중 적어도 하나 이상 또는 전부에 연결될 수 있으며, 인클로저 컴포넌트(112)가 다수의 제1엘라스틱 컴포넌트(111) 전부에 연결될 경우 하나일 수 있고, 제1엘라스틱 컴포넌트(111) 중 적어도 하나 이상에 연결될 경우 하나 이상일 수 있다.The
인클로저 컴포넌트(112)가 다수 개 설치될 경우, 다수의 인클로저 컴포넌트(112)는 크기가 동일 또는 다를 수 있으며, 파티클 컴포넌트(113)를 충진할 수 있도록 내부에 공간이 마련될 수 있다. 인클로저 컴포넌트(112)는 금속으로 이루어질 수 있으며, 일정 무게를 가질 수 있도록 설계될 수 있다.When a plurality of
이러한 인클로저 컴포넌트(112)는, 내부에 충진되는 파티클 컴포넌트(113)와 합한 무게를 제1엘라스틱 컴포넌트(111)에 부여하여 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 가진진동수와 공진하도록 하여 암(32)의 진동을 저감시킬 수 있다.The
파티클 컴포넌트(113)는, 인클로저 컴포넌트(112)의 내부에 충진될 수 있으며, 작은 파티클 형태의 금속 구슬일 수 있다.The
파티클 컴포넌트(113)는, 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동 에너지를 마찰 에너지로 소산시켜 암(32)의 진동을 저감시킬 수 있다.The
즉, 파티클 컴포넌트(113)는, 암(32)의 진동에 의해 파티클의 강제 운동으로 동역학적인 진동에너지를 마찰 에너지로 소실시킬 수 있으며, 그 주요 성능 인자는 파티클의 크기, 충진율, 마찰력 등인데, 이는 설계 시 고려하여 적용할 수 있다.That is, the
이를 통해 본 실시예는, 암(32)의 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 고정 설치된 제1엘라스틱 컴포넌트(111)에 파티클 컴포넌트(113)가 충진된 인클로저 컴포넌트(112)를 연결하여 진동저감시스템(100)을 구성하여, 진동 저감하기 원하는 암(32)의 전 주파수 대역(저주파~고주파)에 이르는 모든 진동을 동시에 저감시킬 수 있다.Through this, the present embodiment connects the
진동저감시스템(100)은, 제2실시예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 어태치먼트 작업 시 암(32)에 전달되는 충격 진동을 흡수할 수 있도록, 제1진동저감부(110)와 제2진동저감부(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 as a second embodiment, the
제1진동저감부(110)는, 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 하나 또는 그 이상이 설치될 수 있다.One or more of the first
제1진동저감부(110)는, 도 4를 참고하여 설명한 제1실시예의 진동저감시스템(100)을 구성하는 제1엘라스틱 컴포넌트(111), 인클로저 컴포넌트(112) 및 파티클 컴포넌트(113)와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이에 따라 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 구체적인 설명을 생략하기로 한다.The first
다만, 본 실시예에 따른 진동저감시스템(100)의 제1진동저감부(110)는, 인클로저 컴포넌트(112)의 내부에 충진된 파티클 컴포넌트(113)에 의해 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동 에너지를 마찰 에너지로 소산시켜 암의 진동을 저감시킬 수 있도록 설계될 수 있으며, 이는 제1진동저감부(110)가 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 진동을 저감시키지 못함을 의미하는 것은 아니다.However, the first
즉, 도 4를 참고하여 전술한 제1실시예에 따른 진동저감시스템(100)의 경우, 암(32)의 전 주파수 대역(저주파~고주파)에 이르는 모든 진동을 동시에 효과적으로 저감시킬 수 있도록 설계되었다면, 본 실시예에 따른 진동저감시스템(100)의 제1진동저감부(110)는 후술할 제2진동저감부(120)와의 진동 저감 역할을 분담할 수 있도록, 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동을 저감시키는 것에 중점을 두어 설계함을 의미하는 것이다.That is, in the case of the
제2진동저감부(120)는, 어태치먼트 작업 시 암(32)에 전달되는 충격 진동을 흡수할 수 있도록, 제2엘라스틱 컴포넌트(121), 매스 컴포넌트(122)를 포함할 수 있다.The second
제2엘라스틱 컴포넌트(121)는, 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 다수 개가 고정 설치되며, 스프링 역할을 하는 강성과 댐퍼 역할을 하는 감쇠 특성을 가질 수 있도록 구성될 수 있다.A plurality of second
제2엘라스틱 컴포넌트(121)는, 재료가 가지는 감쇠 특성을 이용하거나 추가적인 감쇠기(damper)를 추가하여 구성할 수 있다. 제2엘라스틱 컴포넌트(121)는 일반적인 코일 스프링, 고무류 마운트 부품, 에어 스프링(압축기 연결된 방식 또는 밀폐형), 점탄성 소재 등으로 구성이 가능할 수 있으며, 또한 막대 형상, 기둥 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.The second
상기한 제2엘라스틱 컴포넌트(121)는, 도 4를 참고하여 설명한 제1실시예에 따른 진동저감시스템(100)의 제1엘라스틱 컴포넌트(111)와 동일하거나 다를 수 있다.The second
매스 컴포넌트(122)는, 다수의 제2엘라스틱 컴포넌트(121) 중 적어도 하나 이상 또는 전부에 연결되어 제2엘라스틱 컴포넌트(121)에 일정 무게를 부여할 수 있으며, 매스 컴포넌트(122)가 다수의 제2엘라스틱 컴포넌트(121) 전부에 연결될 경우 하나일 수 있고, 제2엘라스틱 컴포넌트(121) 중 적어도 하나 이상에 연결될 경우 하나 이상일 수 있다.The
매스 컴포넌트(122)가 다수 개 설치될 경우, 다수의 매스 컴포넌트(122)는 크기 및 무게가 동일 또는 다를 수 있으며, 무게를 부여할 수 있도록 금속 등의 재질로 크고 작은 판 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.When a plurality of
매스 컴포넌트(122)는, 제2엘라스틱 컴포넌트(121)에 일정 무게를 부여하여 암(32)에 충격 진동이 발생되었을 때 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 가진진동수와 공진하도록 하여 암(32)의 진동을 저감시킬 수 있다.The
상기한 바와 같이, 제2진동저감부(120)는, 매스 컴포넌트(122)의 무게를 제2엘라스틱 컴포넌트(121)에 부여하여 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 가진진동수와 공진하도록 하여 암(32)의 진동을 저감시킬 수 있도록 설계될 수 있으며, 이는 제2진동저감부(120)가 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동을 저감시키지 못함을 의미하는 것은 아니다.As described above, the second
즉, 상기한 제1진동저감부(110)가 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동을 저감시키는 것에 중점을 두어 설계됨으로, 제2진동저감부(120)를 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 진동을 저감시키는 것에 중점을 두어 설계함을 의미하는 것이다.That is, since the first
진동저감시스템(100)은, 제3실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이, 어태치먼트 작업 시 암(32)에 전달되는 충격 진동을 흡수할 수 있도록, 제1진동저감부(110)와 제2진동저감부(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6 as a third embodiment, the
제1진동저감부(110)는, 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 하나 또는 그 이상이 설치될 수 있으며, 인클로저 컴포넌트(112)와 파티클 컴포넌트(113)로 이루어질 수 있다.One or more of the first
인클로저 컴포넌트(112)는, 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 적어도 하나 이상 고정 설치될 수 있다.At least one
적어도 하나 이상의 인클로저 컴포넌트(112)는, 크기가 동일 또는 다를 수 있으며, 파티클 컴포넌트(113)를 충진할 수 있도록 내부에 공간이 마련될 수 있다. 인클로저 컴포넌트(112)는 금속으로 이루어질 수 있다.The at least one or
파티클 컴포넌트(113)는, 인클로저 컴포넌트(112)의 내부에 충진될 수 있으며, 작은 파티클 형태의 금속 구슬일 수 있다.The
파티클 컴포넌트(113)는, 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동 에너지를 마찰 에너지로 소산시켜 암(32)의 진동을 저감시킬 수 있다.The
즉, 파티클 컴포넌트(113)는, 암(32)의 진동에 의해 파티클의 강제 운동으로 동역학적인 진동에너지를 마찰 에너지로 소실시킬 수 있으며, 그 주요 성능 인자는 파티클의 크기, 충진율, 마찰력 등인데, 이는 설계 시 고려하여 적용할 수 있다.That is, the
상기한 바와 같이, 제1진동저감부(110)는, 인클로저 컴포넌트(112)에 충진된 파티클 컴포넌트(113)에 의해 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동 에너지를 마찰 에너지로 소산시켜 암(32)의 진동을 저감시킬 수 있으며, 이는 제1진동저감부(110)가 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 진동을 저감시키지 못함을 의미하는 것은 아니다.As described above, the first
제2진동저감부(120)는, 어태치먼트 작업 시 암(32)에 전달되는 충격 진동을 흡수할 수 있도록, 제2엘라스틱 컴포넌트(121), 매스 컴포넌트(122)를 포함할 수 있다.The second
본 실시예의 제2진동저감부(120)는, 도 5를 참고하여 설명한 제2실시예에 따른 진동저감시스템(100)의 제2진동저감부(120)의 구성과 동일 또는 유사하여 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 상세한 설명을 생략하기로 한다. The second
이와 같이 본 실시예는, 암(32)의 진동흡수공간부(322)의 내측(323)에 고정 설치된 엘라스틱 컴포넌트에 파티클 컴포넌트(113)가 충진된 인클로저 컴포넌트(112)를 연결하여 진동저감시스템(100)을 구성함으로써, 파티클 컴포넌트(113)에 의해 저주파 및 고주파의 진동 저감시킬 수 있고, 인클로저 컴포넌트(112)와 파티클 컴포넌트(113)의 합한 무게를 엘라스틱 컴포넌트에 부여하여 저주파와 고주파 사이의 진동을 저감시킬 수 있어, 진동 저감하기 원하는 암(32)의 전 주파수 대역(저주파~고주파)에 이르는 모든 진동을 동시에 효과적으로 저감시킬 수 있다.As such, in this embodiment, the vibration reduction system ( 100), vibration of low and high frequencies can be reduced by the
또한, 본 실시예는, 진동저감시스템(100)을 제1진동저감부(110)와 제2진동저감부(120)로 이루어지도록 구성하되, 제1진동저감부(110)를 인클로저 컴포넌트(112)에 충진된 파티클 컴포넌트(113)에 의해 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파 및 고주파의 진동 에너지를 마찰 에너지로 소산시켜 암(32)의 진동을 저감시키도록 구성하고, 제2진동저감부(120)를 매스 컴포넌트(122)의 무게를 엘라스틱 컴포넌트에 부여하여 암(32)의 전 주파수 대역에서 저주파와 고주파 사이의 가진진동수와 공진하도록 하여 암(32)의 진동을 저감시키도록 구성함으로써, 진동 저감하기 원하는 암(32)의 전 주파수 대역(저주파~고주파)에 이르는 모든 진동을 동시에 저감시킬 수 있어, 충격 진동 저감 효과를 극대화로 운전자의 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있을 뿐만 아니라, 작업효율을 증대시키며 동시에 장비 각 부품의 내구 수명을 증대시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, the
또한, 본 실시예는, 암(32)의 고유 모드 해석을 통해 얻어지는 공진주파수의 모드 형상(mode shape)을 토대로 고진동 구역(A1), 중진동 구역(A2), 저진동 구역(A3)으로 구분하고, 고진동 구역 및 중진동 구역에서의 암(32)의 가진진동수에 일치하는 고유진동수를 갖도록 진동저감시스템(100)을 설계하고, 이와 같이 설계한 진동저감시스템(100)을 적재 적소에 배치할 수 있어, 충격 진동 저감 효과를 더욱 극대화할 수 있다.In addition, in this embodiment, based on the mode shape of the resonance frequency obtained through eigenmode analysis of the
또한, 본 실시예는, 진동저감시스템(100)의 구성을 단순화할 수 있어, 원가를 절감할 수 있고, 단순한 구조와 적은 원가 상승으로도 진동 저감 효과를 극대화 시킬 수 있으므로 다른 진동 저감 장치에 비해 효율성 면에서 매우 뛰어날 수 있다.In addition, in this embodiment, the configuration of the
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described focusing on the embodiments of the present invention, but this is merely an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible within the scope. Accordingly, descriptions related to modifications and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.
1: 건설장비
10: 주행체
20: 선회체
30: 작업장치
31: 붐
311: 붐 실린더
32: 암
321: 암 실린더
322: 진동흡수공간부
323: 내측
33: 어태치먼트
331: 어태치먼트 실린더
100: 진동저감시스템
110: 제1진동저감부
111: 제1엘라스틱 컴포넌트
112: 인클로저 컴포넌트
113: 파티클 컴포넌트를
120: 제2진동저감부
121: 제2엘라스틱 컴포넌트
122: 매스 컴포넌트
A1: 고진동 구역
A2: 중진동 구역
A3: 저진동 구역1: Construction equipment 10: Driving body
20: revolving body 30: working device
31: boom 311: boom cylinder
32: female 321: female cylinder
322: vibration absorption space part 323: inner
33: attachment 331: attachment cylinder
100: vibration reduction system 110: first vibration reduction unit
111: first elastic component 112: enclosure component
113: particle component 120: second vibration reduction unit
121: second elastic component 122: mass component
A1: High vibration zone A2: Medium vibration zone
A3: Low vibration zone
Claims (3)
상기 진동흡수공간부에 설치되며, 상기 암에 전달되는 충격 진동을 흡수하는 진동저감시스템을 포함하고,
상기 진동저감시스템은,
상기 진동흡수공간부의 내측에 설치되는 하나 이상의 인클로저 컴포넌트와, 상기 인클로저 컴포넌트의 내부에 충진되는 파티클 컴포넌트로 이루어지는 하나 이상의 제1진동저감부를 포함하는 건설장비.an arm connected between the boom and the attachment for construction equipment and provided with a vibration absorbing space on the inside; and
and a vibration reduction system installed in the vibration absorbing space and absorbing the shock vibration transmitted to the arm,
The vibration reduction system,
A construction equipment comprising: at least one enclosure component installed inside the vibration absorbing space; and at least one first vibration reducing unit comprising a particle component filled in the enclosure component.
상기 진동흡수공간부의 내측벽에 고정 설치되어 상기 하나 이상의 인클로저 컴포넌트 중 적어도 어느 하나와 연결되는 제1엘라스틱 컴포넌트를 더 포함하는 건설장비.According to claim 1, wherein the at least one first vibration reducing unit,
The construction equipment further comprising a first elastic component fixed to the inner wall of the vibration absorbing space and connected to at least one of the one or more enclosure components.
하나 이상의 제2진동저감부를 더 포함하고,
상기 제2진동저감부는,
상기 진동흡수공간부의 내측벽에 고정 설치되는 제2엘라스틱 컴포넌트; 및
상기 제2엘라스틱 컴포넌트에 연결되는 매스 컴포넌트로 이루어지는 건설장비.According to claim 1, The vibration reduction system,
Further comprising one or more second vibration reduction units,
The second vibration reduction unit,
a second elastic component fixedly installed on the inner wall of the vibration absorbing space; and
Construction equipment comprising a mass component connected to the second elastic component.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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