Development of a Interface Structure of Bogie and Carbody in Mountain Tram running on sharp Curves

Mountain trams are an environmental-friendly transportation system that run wirelessly on an embedded track constructed on previous mountain roads, and can run despite the frozen road. On the other hand, there is some difficulty on sharp and steep tracks. In this study, after possible technical problems were defined in mountain trams running on a sharp and steep track, the design solutions for the interface structure of bogie and carbody were proposed. In addition, a prototype was made and its performance was tested to verify the solutions. Because the difference in the distance of the inner and outer rails on a sharp curve is severe enough to interrupt running, independent rotating wheels with different angular speeds were developed and applied. To prevent derailment due to the large attack angle and lateral force caused by the previous vehicle of 2bogie-and-1carbody on the sharp curve, a vehicle with 1bogie-and-1carbody was designed and applied. A prototype vehicle of 1bogie-and-1carbody with independent rotating wheels was made to improve the performance during the test running on a small track. A coupler was designed to absorb the large rotations of 3 degrees-of-freedom between the carbodies of a mountain tram running on the steep curved track. After a small scale prototype was made, the performance was verified by a function test.

급곡선 급경사 운행 산악트램의 대차 및 차체 연결 구조 개발

산악트램은 기존 산악 도로에 매립형 궤도를 설치하여 무가선으로 주행할 수 있는 친환경 교통 시스템으로서, 결빙시에도 운행할 수 있는 장점이 있으나, 산악 도로의 급곡선과 급경사 구간을 주행해야 하는 어려움이 따르게 된다. 본 연구에서는 산악트램이 도로에 설치된 급곡선 급경사 궤도를 주행할 때의 기술적인 문제를 정의하고, 이 문제를 해결하기 위한 대차와 차체 연결 구조의 설계 방안을 제시하였으며, 시작품 제작 및 성능 시험을 통해 설계 방안의 효용성을 입증하였다. 급곡선 구간에서 내외 레일의 주행거리 차이가 심하게 발생하여 주행이 곤란해질 수 있으므로 좌우 차륜이 별개의 속도로 회전하는 독립구동 차륜을 개발하여 적용하였다. 기존 2대차-1차체 차량에서 발생할 수 있는 곡선구간에서의 공격각 및 횡압 증가에 따른 탈선을 방지하기 위해 1대차-1차체 차량을 설계하여 실제 적용하였다. 독립 구동차륜과 1대차-1차체 구조의 시험 차량 시작품을 제작하였고, 소형 궤도에서 시험 운행을 실시하여 성능을 검증하였다. 산악트램이 곡선과 경사를 통과할 시에 차체 간에 발생하는 3방향 회전 대변형을 흡수하기 위해 연결기를 설계하여 축소 시작품을 제작하였으며, 작동 시험을 실시하여 성능을 검증하였다.