스크류 로드는 비트에서 굴착 된 흙을 지상으로 이송 배출하는 역할을 하는 천공기의 핵심 부품이다. 균일한 품질과 장시간의 신뢰성 확보가 가능한 내구성이 핵심요소이나 현재까지의 스크류 조립은 작업자의 노하우에 의지하여 제작되어 왔다. 이와 같이 용접되어 제작된 스크류의 잔류 응력은 스크류 내구성에 부정적인 결과를 초래해왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 스크류 제작에 필요한 인장력을 유한요소해석을 통해 규정하고, 이를 기반으로 각 스크류를 제작하기 위한 인장력을 선정할 수 있는 실험식과 자동설정 알고리즘을 제시하였다. 또한 이에 따른 잔류응력을 최소화할 수 있도록 스크류 로드에 발생하는 스프링백의 영향을 유한요소해석을 통해 분석하였다. 본 연구결과는 스크류 로드 내구성을 향상시키기 위해 제조 공정의 기초 자료로 활용할 예정이다.
The screw rod is a key part of the drilling machine that serves to transport and discharge the soil excavated by the bit. Durability, which enables uniform quality and long-term reliability, is a key factor, but screw assembly so far has been built based on the know-how of the operator. The residual stress of these welded and manufactured screw rods has had negative consequences for screw durability. To solve this problem, we define the tensile force required for the production of various screws through finite element analysis, and based on this, we provide an empirical formula and automatic setup algorithms that can select the tensile force to produce each screw rod. In addition, the effects of spring back on the screw rods were analyzed through finite element analysis to minimize residual stress. The results of this study will be used as a basic data for the manufacturing process to improve screw rod durability.