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동요하는 궤도를 주행하는 열차의 탈선 시험에 관한 연구
서승일(Seo Sung il),장민우(Chang Min woo),문형석(Mun Hyung Suk),김선천(Kim Sun Chun) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6
Several long span railway bridges have been operating and under construction for the effective passengers’ transfer. Although strict restrictions are applied to railway vehicles on these bridges, further investigation is required to standardize safe operational conditions. This paper presents a fundamental testing method for vibrating railway vehicle to investigate running safety and derailment condition. The structural behavior, examined from water tank and wind tunnel tests, was used as input signal for 6DOF shake table. The scaled railway vehicle model was manufactured and continuously operated on the shake table during the test. The acceleration from bogie, vehicle frame, and railway was simultaneously measured while the shake table was excited and used to evaluate the safety condition. 최근 장경간 철도교량을 도입하여 자원의 이동을 효율적으로 하는 철도 서비스를 제공하는 방안이 제시되고 있다. 이러한 장경간 철도교량은 안전성 확보를 위해서 일반 도로교량에 비해 변형과 차량의 운행에 엄격한 규제를 두고 있지만, 관련한 연구가 많지 않은 실정이다. 따라서 이와 같은 장경간의 철도교량에 대해서 주행안전성을 확보하는 것이 필요하다. 이 연구에서는 동요하는 궤도의 주행안전성을 실험하기 위한 궤도의 거동 특성 및 탈선 조건에 관한 기초연구를 수행하였다. 풍동과 수조 실험을 통해서 동요하는 궤도의 거동특성을 파악하고, 이를 진동대에 입력으로 활용하였다. 6자유도 진동대에 철도차량의 축소모형을 제작하여 운행을 하고 동시에 가진을 하여 주행하는 열차, 대차, 및 레일의 가속도 응답을 측정하여 안전성을 평가하는데 활용하였다.
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콘크리트 매립형 궤도를 운행하는 트램의 주행안정성 향상 기술
서승일(Sung-il Seo),문형석(Hyung-Suk Mun),김선천(Sun-Chun Kim) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.10
콘크리트 매립형 궤도를 운행하는 트램의 주행 안정성을 향상시키기 위해 핵심 구성품인 대차를 개발하고 제작하여 시험 차체와 조립한 후, 단거리 급곡선 급경사 궤도를 건설하고 시험운행을 실시하였다. 대차의 급곡선 주행 중 차륜 플랜지와 매립형 궤도의 간섭을 검토할 수 있는 산식을 제시하였고, 산식 결과에 따라 궤도를 설계하였다. 간략화된 계산식을 도출하여 곡선에서 탈선계수와 윤중감소율을 추정하였다. 단거리 급경사 급곡선 매립형 궤도에서 대차와 차체가 주행할 때에 차체의 가속도를 계측하였고, 영상 시스템을 통해 차륜과 궤도의 인터페이스 상태를 점검하였다. 계산 추정 결과에 따르면 차륜의 탈선계수와 윤중감소율은 안전기준 이하였는데, 실제 주행 시험 중에도 탈선은 발생하지 않았고, 가속도 계측 결과도 주행 안전기준을 만족하였다. 또한, 차륜과 궤도의 간섭은 발생하지 않았고, 영상 모니터링 결과도 차륜의 올라타기 등 탈선조짐은 발견되지 않았으며, 중앙의 피니언과 랙이 원활히 접촉하면서 양호한 주향안정성을 보여주고 있었다. 외부 소음 계측을 통해서 소음 기준을 만족하고 있음을 확인하였다. To improve the running safety of a tram operating on aconcrete embedded track, a bogie, the core system of the tram, was developed fabricated. After it was integrated with the prototype carbody, a short distance track with a sharp curve and steep gradient was constructed for the test operation. A fomula to check the interference of the wheel flange with the track during running was proposed. Based on the results provided by the formula, the track was designed. Another simple formula wasderived to estimate the derailment quotient and the wheel unloading ratio. During running on the track, the acceleration of the carbody was measured and the interface status between the wheel and the track was monitored by a video system. According to the results calculated by these by these simple formulas, the derailment quotient and wheel unloading ratio were estimated to be within the safety criteria. In the actual test, no derailment occurredand the measured acceleration satisfied the criteria. Also, there was no interference between the wheel and track. The video monitoring results showed no signs of derailment. Such as the climbing of the wheel. The pinion center showed good running safety, contacting smoothly with the rack. The measurements of environmental noise proved that the criteria were satisfied.
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