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요약문
Executive Summary
목차
제1장 서론 14
1. 연구배경 및 필요성 14
2. 연구개발 목표 및 내용 16
제2장 픽커터의 개념과 특징 17
1. 자유단면굴착기의 개요 17
2. 픽커터의 종류와 특징 18
3. 픽커터의 구성 20
제3장 픽커터 설계 데이터베이스 구축 및 프로그램 제작 24
1. 픽커터 데이터베이스 구축 정보 24
2. 픽커터 설계용 데이터베이스 프로그램 제작 24
제4장 픽커터 시제품의 설계 및 제작 27
1. 픽커터 시제품의 적용대상 현장조건 27
2. 픽커터 시제품의 설계 및 제작 29
제5장 픽커터 시제품의 현장적용 34
5.1. 픽커터 장착조건 34
5.2. 픽커터 시제품의 현장적용 35
5.3. 현장적용된 픽커터 시제품의 성능분석 38
5.3.1. 중량감소율 측정 38
5.3.2. 픽커터 내부의 균열 조사 39
5.3.3. 픽커터의 조직 분석 46
제6장 결론 48
참고문헌 50
부록 : 픽커터의 X-ray CT 촬영결과 52
서지자료 70
Bibliographic Data 71
판권기 76
표 2.1. 암석 특성에 따른 픽커터의 분류 예 22
표 4.1. 텅스텐카바이드 삽입재의 제작 사양 32
표 4.2. 하드페이싱의 화학조성 32
표 4.3. SCM440 강재의 화학성분 조성 33
표 4.4. SCM440 강재의 역학적 특성 33
표 5.1. 현장적용 후 육안조사로 분류한 손상된 픽커터의 개수 38
표 5.2. 현장적용 후 픽커터 시제품의 평균 중량손실율 측정 39
표 5.3. X-ray CT 이미지의 처리조건 40
표 5.4. SEM-EDX에 의한 픽커터 헤드부 및 텅스텐카바이드 삽입재의 구성원소 분석결과 47
그림 1.1. 픽커터가 적용되는 다양한 부분단면굴착기의 예 15
그림 1.2. 연구개발 추진체계 16
그림 2.1. 픽커터의 종류 18
그림 2.2. 픽커터의 관입깊이와 3차원 작용력 성분의 정의 19
그림 2.3. 굴착대상 지반조건에 따른 픽커터의 형상 19
그림 2.4. 픽커터의 주요 구성 20
그림 2.5. 픽커터와 커터박스의 주요 구성 21
그림 2.6. 픽커터 샤프트의 형상 22
그림 2.7. 마모에 따른 픽커터의 형상 변화 22
그림 2.8. 암석의 특성에 따른 픽커터 소모량 23
그림 3.1. 픽커터 설계용 데이터베이스 프로그램(DBPick) 25
그림 3.2. 최적의 픽커터 설계사양 도출을 위한 데이터베이스 검색 기능 25
그림 3.3. 데이터베이스에서 선택된 픽커터의 캐드도면 확인 및 저장 기능 26
그림 4.1. 멕시코 볼레오광산의 위치 및 전경 27
그림 4.2. 컨티뉴어스마이너에 의한 볼레오광산의 채굴장면(예) 28
그림 4.3. 볼레오광산의 지질도 28
그림 4.4. 국산 픽커터 시제품의 적용 대상인 M303C 1번 주운반갱도의 막장 현황 29
그림 4.5. 볼레오광산에 적용하기 위한 국산 픽커터 및 기존 커터의 설계도면 30
그림 4.6. 볼레오광산에 적용하기 위해 제작된 두 종류의 국산 픽커터 시제품 및 기존 커터 31
그림 4.7. 텅스텐카바이드 삽입재의 제작과정 32
그림 4.8. 은납에 의한 텅스텐카바이드 삽입재와 픽커터 두부의 연결 공정 33
그림 5.1. 국산 픽커터 시제품이 장착된 로드헤더 모델(Antraquip社의 H-150) 34
그림 5.2. 로드헤더(H-150)의 횡방향 커팅헤드 35
그림 5.3. 현장적용 대상 픽커터 시제품의 색상 구분(장착 전) 35
그림 5.4. 픽커터 시제품의 현장적용 장면 36
그림 5.5. 현장적용 후의 픽커터 점검 37
그림 5.6. 현장적용 후의 픽커터 상태 비교 37
그림 5.7. 현장적용 후 픽커터 시제품별 평균중량손실율의 변화 39
그림 5.8. 픽커터 내부 조사를 위해 사용된 X-ray CT장비 40
그림 5.9. 픽커터 종류별로 측정된 X-ray CT 3차원 이미지 41
그림 5.10. 텅스텐카바이드 삽입재와 두부의 연결부에 대한 X-ray CT이미지 42
그림 5.11. SEM 및 SEM-EDX분석을 위한 시편 제작 43
그림 5.12. 현장적용 전과 후의 SEM이미지(S제품, 100배율) 43
그림 5.13. 현장적용 전과 후의 SEM이미지(S제품, 300배율) 44
그림 5.14. 현장적용 전과 후의 SEM이미지(S제품, 700배율) 44
그림 5.15. 현장적용 전과 후의 SEM이미지(국산 시제품 #2, 100배율) 45
그림 5.16. 현장적용 전과 후의 SEM이미지(국산 시제품 #2, 300배율) 45
그림 5.17. 현장적용 전과 후의 SEM이미지(국산 시제품 #2, 700배율) 46
그림 5.18. SEM-EDX분석이 가능한 원소표 47