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문제 정의
- 일반적으로 철도 시설물의 유지보수를 위한 모터카의 하부 공간은 강자성체 재질의 다양한 부품들로 구성이 되어 있으며, 궤도의 레일도 강자성체 재질이므로 영구 자석을 이용한 쇠가루 포집장치가 모터카 하부에 위치 할 경우, 영구자석에 의한 전자력선의 패턴은 수치해석 적 기법을 이용하여 분석될 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 앞에서 설계된 영구자석을 이용한 쇠가루 포집장치의 궤도상에서의 전자기적 특성을 분석하기 위한 수치해석적 2D 모델링을 수행 하였으며, 이를 통 하여 궤도상에서의 자계의 세기(H)와 자속밀도(B)의 분포 특성을 분석하였다[5,6].
- 일반적으로, 노선의 형태가 원형의 곡선형태가 많은 구간에서 차륜과 레일간의 마찰이 심해지며, 이로 인해 발생된 쇠가루가 곡선구간의 콘크리트 궤도상에 주로 쌓이게 된다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 궤도상의 쇠가루를 효과적으로 포집하기 위하여 마그넷 형태의 포집장치를 제안하였으며, 별도의 전원을 필요로 하는 복잡한 구조의 전자석이 아닌 영구자석을 활용한 간단한 구조의 마그넷 포집장치를 제안하였다. Fig.
- 본 연구에서는 콘크리트 궤도 주행 시에 열차의 차륜과 레일 사이의 마모에 의해 발생된 레일 주변의 쇠가루를 포집하기 위한 영구자석 적용 마그넷 포집장치를 소개하였다. 또한 기본 설계 및 수치 해석적 기법을 이용하여 마그넷 포집장치의 다양한 특성 분석을 수행하였으며, 이를 통하여 콘크리트 궤도상의 쇠가루 포집을 위한 마그넷 포집장치의 실제 상용노선 차량에의 적용 가능성을 검토하였다.
- 본 연구에서는 기본 설계된 영구자석 적용 쇠가루 포집장치 모델의 다양한 조건 변화에 따른 쇠가루 사이의 발생 힘 분석을 통하여 콘크리트 궤도상의 쇠가루 포집을 위한 마그넷 포집장치의 실제 상용노선 차량에의 적용 가능성을 검토하였다[7,8].
- 1은 서울시 지하철의 궤도상에 포집된 쇠가루의 실사이며, 그 크기는 1mm 미만이 대부분임을 알 수 있다[3,4]. 본 연구에서는 콘크리트 궤도 주행 시에 열차의 차륜과 레일 사이의 마모에 의해 발생된 레일 주변의 쇠가루를 포집하기 위한 영구자석 적용 마그넷 포집장치를 소개하였다. 또한 기본 설계 및 수치 해석적 기법을 이용하여 마그넷 포집장치의 다양한 특성 분석을 수행하였으며, 이를 통하여 콘크리트 궤도상의 쇠가루 포집을 위한 마그넷 포집장치의 실제 상용노선 차량에의 적용 가능성을 검토하였다.
- 본 연구에서는 콘크리트 궤도 주행 시에 열차의 차륜과 레일 사이의 마모에 의해 발생된 레일 주변의 쇠가루를 포집하기 위한 영구자석 적용 마그넷 포집장치를 소개하였으며, 기본 설계 및 수치 해석적 기법을 이용하여 마그넷 포집장치의 다양한 특성 분석을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 쇠가루의 질량 변화, 영구자석의 폭 및 지면으로부터의 높이 변화에 따른 궤도상의 다양한 위치에서의 영구자석 포집장치와 쇠가루 사이에 작용하는 힘의 분석 수행을 통하여 콘 크리트 궤도상의 쇠가루 포집을 위한 마그넷 포집장치의 실제 상용노선 차량에의 적용 가능성을 검토하였다.
- 본 연구에서는 콘크리트 궤도 주행 시에 열차의 차륜과 레일 사이의 마모에 의해 발생된 레일 주변의 쇠가루를 포집하기 위한 영구자석 적용 마그넷 포집장치를 소개하였으며, 기본 설계 및 수치 해석적 기법을 이용하여 마그넷 포집장치의 다양한 특성 분석을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 쇠가루의 질량 변화, 영구자석의 폭 및 지면으로부터의 높이 변화에 따른 궤도상의 다양한 위치에서의 영구자석 포집장치와 쇠가루 사이에 작용하는 힘의 분석 수행을 통하여 콘 크리트 궤도상의 쇠가루 포집을 위한 마그넷 포집장치의 실제 상용노선 차량에의 적용 가능성을 검토하였다. 영구자석 포집장치와 쇠가루 사이의 다양한 조건 변화에 따른 특성 분석 결과, 기본 설계된 영구자석 포집장치의 경우, 0.
가설 설정
- 먼저 Fig. 3에서 보는 바와 같이, 쇠가루 포집장치가 모터카의 전면 하부(전면 차륜 앞)에 취부되기 때문에, 2D 해석 모델링 시 쇠가루 포집장치가 모터카의 차륜과 충분한 거리를 두고 떨어져 있다고 가정하였다. 따라서 2D 해석 모델링 시 차륜의 재질은 고려하지 않았다.
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