[BOOM Lift Design-[Statics design project]] BOOM Lift Design-[Statics design project]
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- 목차
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1.Ojective & Introduction
2.Design Methods
2.1 Assumption
2.1.1 Initial Conditions
2.1.2 Assumptions for Design
2.2 FreeBody Diagram.
2.3 Analysis
2.3.1 Fce 에 걸리는 힘을 최소화하기 위한 E의 위치
2.3.2 Tip over 되지 않는 Counter weight F의 크기.
3. Results
3.1 최적의 E의 위치
3.2 최적의 Counter Weight F의 무게
4. Conclusions
5. MATLAB CODE
- 본문내용
-
1. Objective & Introduction
높은곳에 있는 전기선을 수리할 때 사용하는 Boom lift를 설계 한다. 가장 중요시할 부분은 Boom lift가 이미 가정된 조건내의 어떠한 상황에서도 tip over되지 않도록 하는 것이다. 또 Hydraulic arm 에 작용하는 힘이 최소가 되도록 Connecting Point 를 정한다.
2.1.1 Initial Conditions
1. D에서 바구니의 중심까지의 수평거리의 최대는 3m
2. Sleeved arm의 길이 2.2m
3. Hydraulic arm과 Sleeved arm의 connecting point E는 D로부터의 거리 0~2.2m까지 가능.
4. Turret의 무게: 2000kg , base의 무게 : 300
5. 바구니가 도달할 수 있는 최대 높이: 지상에서부터 10m
6. 최대 수평거리와 최대 높이로부터 도출되는 arm의 최대길이 8.756m
7. sleeved Arm의 무게 : 600kg
2.1.2 Assumptions for Design
1. Arm이 지상과 수평상태로 있을때에는 telescope Arm의 최대길이가 0.8m인 반면 lift의 최대 높이인 10m 까지 올라갔을때는 telescope arm 이 약 6.53m까지 뻗을 수 있다(Fig.2). 실제 Boom lift는 telescope arm이 sleeved 안으로 겹쳐서 들어갈 수 있도록 설계되어있기에 우리의 설계에도 sleeved arm의 안쪽 1.5m 까지 telescope arm이 겹쳐 들어가는 것으로 설계하였다. 1.5m의 arm이 항상 sleeved arm의 안에 겹쳐져 있고 2.2m의 크기를 가진3 개의 arm이 원하는 길이에 맞춰서 겹쳐졌다 펴졌다 할수 있도록 설계하였다. 단 계산을 할떄에는 계산의 편의성을 위해 무게중심은 항상 가운데로 하였다.
<중략>
4. Conclusions
결론적으로 Fce에 걸리는 힘의 최소값은 2.2m 였을 때 임을 알 수 있었다. Tip over가 발생하는 counter weight의 무게는 약 12000kg임을 확인할 수 있었다. counter weight의 무게는 2396kg 부근에서 A와 B에서의 반력이 균형을 이루어 가장 안정적임을 알 수 있다..
5. MATLAB CODE
% e의 위치에 따른 x의 범위 0 터 8.2 까지 변화 시겨 얻은 Fce의 값
x= 0:0.2:8.2;
for y=0:0.5:2.2
dq = (3*y)./sqrt(3^2+x.^2);
eq = (y.*x)./sqrt(3^2+x.^2);
k = (sqrt((eq+0.6).^2+(dq-0.2).^2)); % 선분 ec
telescope_dd= ((1.5+sqrt(3^2+x.^2)-y)./2+0.7).*(3./sqrt(3^2+x.^2));
%d로 부터 telescope까지의 거리
telescope_d = telescope_dd.*(586.81*9.81);
% 심의 코사인 컴포넌트(거리) * 힘 = 심의 모멘트
sleeve_d = 600*9.81*(dq./2); %sleeve모멘트
bucket_d = 300*3*9.81;% bucket의 모멘트
Fec = (sleeve_d+telescope_d+bucket_d)./((eq+0.6)./k.*dq-(dq-0.2)./k.*eq);
% 모멘트 합 / Fec의 컴포넌트의 합
if y==1
plot(x,Fec, 'y');
elseif y==1.5
plot(x,Fec, 'r');
elseif y==2
plot(x,Fec, 'g');
else
plot(x,Fec, 'b');
end
title('Horizontal dist=3m, vertical dist vs force EC');
xlabel('Vertical distance (m)');
ylabel('Force occured in the member EC (N)');
legend('E = 1','E = 1.5','E = 2','E = 2.2');
hold on
end
- 참고문헌
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정말 열심히 정리했습니다.
좋은참고가 되실겁니다.
MATLAB 소스도 다 포함되어 있습니다. ^^
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