초록 ▼

- 철도차량 현가장치 방진고무 설계/해석/제작/평가 기술 확보
- 공기스프링 및 세브론 스프링의 특성평가 및 내구성 측정 System구축
- 전동차용 공기스프링, 객차용 공기스프링, 객차용 세브론스프링 실용화 달성
${\cdot}$ 철도용품 품질보장시험 완료 및 품질보장 물품 지정
- 목표수명 : 평균수명 9년 달성 (내구수명 120만회 이상)
- 품질 인증 규격 제정
${\cdot}$ 철도차량용 공기스프링 신뢰성 평가기준 제정 (RS B0009) 및 인증

- 철도차량 현가장치 방진고무 설계/해석/제작/평가 기술 확보
- 공기스프링 및 세브론 스프링의 특성평가 및 내구성 측정 System구축
- 전동차용 공기스프링, 객차용 공기스프링, 객차용 세브론스프링 실용화 달성
${\cdot}$ 철도용품 품질보장시험 완료 및 품질보장 물품 지정
- 목표수명 : 평균수명 9년 달성 (내구수명 120만회 이상)
- 품질 인증 규격 제정
${\cdot}$ 철도차량용 공기스프링 신뢰성 평가기준 제정 (RS B0009) 및 인증
${\cdot}$ 객차용/전동차용 고무스프링 심사기준 제정 및 인증 (철도청)
- 기술 경쟁력 및 가격 경쟁력 확보
${\cdot}$ 내구성 선진 제품 동등 이상, 가격 외산 제품의 80%
${\Rightarrow}$ 수입대체 및 수출 증대 효과 : 100억원/년
${\cdot}$ 고객 요구에 적기 공급, 철도 운행 효율 향상, 대외 경쟁력 제고
${\cdot}$ 대륙횡단철도 기술 수요에 능동적 대처 (내한성 고무 개발)

Abstract ▼

Several rubber components such as an air spring and a chevron spring are used in railway suspension system. These rubber components have not been developed in domestic country due to the indifference and the backward in design and analysis of rubber components.
In this research, the processes of

Several rubber components such as an air spring and a chevron spring are used in railway suspension system. These rubber components have not been developed in domestic country due to the indifference and the backward in design and analysis of rubber components.
In this research, the processes of design, analysis, manufacturing, testing and reliability evaluation were executed for the sake of the practical use of the air spring and the chevron spring
An air spring which is a part of the railway vehicle suspension system is used to reduce and absorb the vibration and the noise. Main components of the air spring are a cord reinforced rubber bellows, a upper plate, a lower plate and a stopper rubber spring. The characteristics of the air spring which are the load capacity, the vertical and the horizontal stiffness are depended on the configuration of rubber bellows, the angle of cord and the mechanical properties of cord. The computer simulation using commercial finite element analysis codes are executed to predict and evaluate the load capacity and the stiffness. The appropriate shape and the cord angle of the air spring are selected to adjust the required performance of the air spring. Several samples of the air spring are manufactured and experimented. It is shown that the results by computer simulation are in close agreement with the test results. The characteristics and durability test was conducted in laboratory by using servo hydraulic fatigue testing system to evaluate the reliability. And to guarantee the adaptation of this air spring, the ride comfort and air pressure variation were measured in train test. The experimental results show that the characteristics and durability of domestic development productions are obtained the good results. Also, the dynamic characteristics of domestic and existing product agree well the results obtained.
A chevron rubber spring is used in primary suspension system for railway vehicle. The chevron spring has function which support the load carried and reduce vibration and noise in operation of railway vehicle. The computer simulation using the non-linear finite element analysis program executed to predict and evaluate the load capacity and stiffness for the chevron spring. The appropriate shape and material properties are proposed to adjust the required characteristics of chevron spring in the three modes of flexibility. Also, several samples of chevron spring are manufactured and experimented. It is shown that the predicted values agree well the results obtained from experiments.

목차 Contents

• 제1장 서론...14
• 1.1 연구개발의 필요성...14
• 1.2 연구개발의 목적 및 연구내용...15
• 제2장 철도차량 현가장치...16
• 2.1 개요...16
• 2.2 현가장치 종류...16
• 2.3 현가장치 특성...19
• 제3장 철도차량용 공기스프링 개발...24
• 3.1 개요...24
• 3.2 공기 스프링 이론 해석...24
• 3.3 공기 스프링 유한요소해석...29
• 3.4 공기 스프링 시제품 제 작...39
• 3.5 시제품 시험...45
• 3.6 품질보장시험...61
• 3.7 결론...65
• 제4장 철도차량용 세브론 스프링 개요...66
• 4.1 서론...66
• 4.2 설계변수 및 유한요소모델링...66
• 4.3 유한요소해석...69
• 4.4 세브론 스프링 시제품 제작...79
• 4.5 세브론 스프링 특성 평가...80
• 4.6 결론...84
• 제5장 내한성 고무 배합...86
• 5.1 서론...86
• 5.2 저온 환경에서 고무의 특성...86
• 5.3 내한성 향상을 위한 고무배합 설계 및 제조...88
• 5.4 내한성 고무의 저온 특성 시험...92
• 5.5 결론...105
• 제6장 공기스프링 신품/고품의 특성 평가...106
• 6.1 대상품...106
• 6.2 특성 시험...106
• 제7장 열차 실차주행시험 및 신뢰성 평가...110
• 7.1 개요...110
• 7.2 측정시스템 및 방법...110
• 7.3 하중이력측정 결과 및 데이터 처리...113
• 7.4 피로수명 예측 및 신뢰성 평가...128
• 7.5 결론...137
• 제8장 결론...140
• 부록...141
• 1. 위탁연구보고서...142
• 2. Roll Rubber Axle Spring 신품/고품 특성 평가...201
• 3. 시험장치 Schematic...205
• 4. 연구 요약 발표 자료...211
• 5. 시험성적서 및 품질보장 공문...226
• 6. 주요 발표논문 및 특허 원문...242