350km/h 급의 유지보수용 주행시험기의 개념설계 및 동적모델 제시 연구

goodosirak > 문서박스 > 기계공학 | 2008/07/15

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소개글

Roller rigs have been built widely to study and evaluate the dynamic behaviors of railway vehicles, and they have particularly been applied to the development and routine maintenance of high-speed trains. However, there is no roller rig for routine maintenances of high speed train in Korea, although high speed train is running on the lines. Therefore, it is very important issue to check and evaluate the dynamic responses of high speed train after several years of operation. This paper presents a study on the conceptual design and dynamic model to develop the roller rig for the routine maintenances of high speed trains. The roller rig has two independent electronic motor and maximum speed of 350km/h, which can simulate running on straight and curved track. CATIA V5 was used to design the 3D geometrical models and ADAMS was used to verify and analyze the dynamic behaviors of roller rig.

ABSTRACT
1. 서 론
2. 주행시험기 제원
2.1 개념설계안
2.2 주행시험기의 동적 안정성 평가
3 결론
참고문헌

본문내용

1. 서 론
주행시험기(roller rig)는, 궤조륜이라 불리는 레일에 해당하는 회전원반상에 차량 또는 대차를 설치하여 주행상태를 재현하는 장치로써, 철도차량의 사행동, 주행안정성 및 주행성능에 대한 특성을 파악하는데 목적이 있다. 중국의 경우 1980년에 50~70 km/h의 속도를 구현하던 철도가 주행시험기의 활용으로 인해 1990년에는 140~160 km/h의 속도로 향상되었다[1]. 이에 비해 국내의 경우 수십억원의 비용을 투자하여 주행시험기를 개발하여도 실용성 측면에서 매우 낙후된 현실이다. 50여억원의 비용을 투자하여 제작한 연구개발용 주행시험기가 철도연구원에 설치되어 있다. 그러나 상업운행 중인 대차의 경우 5~6년 주기로 유지보수 측면에서 중수검사를 실시하여야 하는데, 연구 개발용의 주행시험기로는 KTX와 같은 고속철도 차량에 대한 중수검사를 실시할 수 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 350 km/h급의 고속화된 철도차량의 임계 속도에 따른 주행안정성과 구조결함에 대한 평가가 가능한 유지보수용 주행시험기에 대한 개념 설계안을 제시 하고자 한다. 주행시험기의 설계사양으로는 대차 한 대 분량의 주행상태를 구현하도록 하였으며, 국내 대차의 경우 축간격이 일정하지 않는 점을 고려하여 후두부 궤조륜이 이동 가능하도록 설계하였다. 철도차량 대차에 대한 주행 안정성 평가는 유지보수용 주행시험기에서 직선주행과 곡선주행만을 모사하여 제작비용을 절감하도록 하였다. 계측시스템으로는 대차의 변형상태를 측정하기 위한 변위센서와 고유진동수를 측정하기 위한 가속도 센서, 휠과 휠 축의 연결 베어링 상태를 측정하기 위한 온도센서를 고려할 것이다. 또한, 차륜과 궤조륜간의 접촉 알고리즘(contact algorithm)에 대한 평가와 주행시험기 구동에 필요한 동력원 선정에 대한 설계(안)을 제시하였다.

참고자료

1. Simon Iwnicki, "Handbook of Railway Vehicle Dynamics"
2. 정훈, 김진태 “한국형 고속전철용 개발대차의 주행시험대에서 주행성능평가”
3. 양도철, 최성규,(2004), “철도 차량 Virtual Engineering 기술개발”, 철도시스템 선진화 기술연구 사업 KRRI 연구 04-88
4. 조연호, 이강운, “ADAMS/Rail을 이용한 철도 차량 동특성 해석”

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주행시험기, 철도, 레일