• 제목/요약/키워드: 제동 장치

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관성제동장치 장착 트레일러의 제동성능에 관한 연구 (The Study of the Development of Inertia Braking System for the Trailer and the Testing Evaluation)

  • 김순영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.114-119
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    • 2007
  • Because the small trailers do not have the main brake system, it is difficult to gain the effective braking performance of the trailers while driving them. Especially it is very hard to brake them on the slope road condition. So we have technically developed Inertia Braking System for the military trailers which have not main braking system. Inertia Braking System is designed to be activated by the inertia force of trailer. It consists of the brake rod, damping cylinder, hand brake lever and brake cables. We have tested the trailer's braking performance. As a result, we have showed that the trailer's braking performance of the trailer equipped with Inertia Braking System, the road driving performance and the braking safety capability are improved dramatically. And we hope that it is rare to happen the accident while driving.

철도차량용 기초제동장치의 제동레버 강도에 대한 해석적 연구 (Analytical study to the Brake Lever in Basic Brake System for Railway Vehicle)

  • 박수명;박재영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.624-629
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    • 2016
  • 철도차량에서 기초제동장치의 제동레버는 제동통으로부터 발생되는 작용하중을 받아서 제동패드로 전달하는 중요한 안전장치로 설계 시 높은 안전성이 요구되는 기구이다. 그러나 철도차량의 설계기준인 【철도차량 안전기준에 관한 규칙】에 의하면 충분한 강도를 가져야 한다와 같이 정성적인 기준만을 제시하고 있어 실제 안전율 1.27로 설계된 전기기관차용 제동레버가 절손되어 재질을 바꿔 강도를 높인 적이 있고 또한 철도차량의 종류에 따라 각기 다른 구조의 제동레버를 사용하고 있어 본 논문에서는 분리형 구조로 설계된 고속철도차량과 일체형으로 설계된 전기동차와 전기기관차에 적용된 각각의 제동레버에 대해 이론적 해석, 구조해석을 시행하여 응력분포 및 취약부분을 확인하였다. 또한 제동 시 발생되는 수평응력과 굽힘 응력의 관계를 확인하기 위해 파단시험을 실시하여 제동레버가 굽힘 응력을 많이 받음을 확인하였다. 이와 같은 해석과 실험을 통해 실제 운행 중인 철도차량의 각 제동레버에 적용된 안전율을 확인하였으며, 실제 적용된 안전율을 바탕으로 최소 정량적인 안전율의 기준 값을 제시하였다. 그리고 일체형으로 제작된 전기동차의 제동레버에 대해 동일조건하에 분리형으로 설계 변경하여 구조해석을 시행하여 일체형으로 설계된 제동레버를 분리형으로 설계 변경하였을 경우 안전율 향상에 어느 정도 영향을 미치는지를 분석하였다.

고속철도차량의 EMB 적용을 위한 3상 IPMSM의 설계 및 제동압부력 제어 (A Design Method of Three-phase IPMSM and Clamping Force Control of EMB for High-speed Train)

  • 백승구;오혁근;곽민호;김석원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.578-585
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    • 2018
  • 본 논문은 고속철도차량에 전기기계제동장치(EMB : Electric Mechanical Brake)를 적용하기 위한 주요 구성품인 3상 매입형영구자석동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계방법과 이를 이용한 인버터 제어시스템의 압부력제어 시뮬레이션 방법을 제안한다. 최근 자동차에서 주로 사용하는 유압식 제동장치는 유압을 발생시키기 위해 필요한 오일류와 유압 라인의 관리, 유지보수성 및 유압펌프의 동작으로 인한 효율성 등이 문제로 제기되면서 EMB에 대한 관심이 높아지고 있으나 비용증가 및 안전측면의 보완이 지속적으로 요구되고 있다. 공압식 제동장치를 주로 사용하는 철도차량은 EMB 시스템을 적용할 경우 차량 하부에 큰 공간을 차지하는 공기압축기, 제동공기통 및 연결 배관 등의 부품이 필요하지 않으므로 50% 이상의 소형화가 가능하며 인버터를 적용한 전동기 구동방식으로 인하여 상대적으로 빠른 응답속도와 정밀제어를 통해 공주거리를 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 철도차량은 다수의 제동장치가 제동력을 분담하는 구조로 설계되어 자동차와 비교하여 EMB 적용이 안전측면에서 유리하다. 본 논문에서는 JMAG을 활용하여 고속철도의 제동 캘리퍼와 제동력 출력에 적합한 모터설계 및 전자계해석을 수행하였다. 제동 압부력 제어 시뮬레이션을 위해 기계구동부는 기존 EMB 시스템에 주로 적용된 볼스크류 형태의 동작방식과는 달리 고속철도차량에 적용된 편심축 회전을 이용한 구동방식으로 모델링하였다. IPMSM 제어를 통한 제동압부력 및 제동력 출력결과는 Matlab/Simulink를 활용하여 JMAG의 IPMSM 모델과 co-simulation을 통해 보였으며 결과의 타당성은 차세대고속철도(HEMU-430X)의 제동사양과의 비교를 통해 검증하였다.

하이브리드형 전기식 제동장치의 성능에 대한 연구 (A Study on the Performances of Hybrid type Electric Brake System)

  • 송정훈;부광석;임철기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권9호
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    • pp.1492-1498
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    • 2003
  • This study proposes a new conceptual Hybrid Electric Brake System (HEBS) which overcomes problems of a conventional hydraulic brake system. HEBS adopt a contactless type bake system when a vehicle speed is high, to obtain superior braking performances by eddy current. On the contrary, when a vehicle speed is low, HEBS employs a contact type brake system such as conventional hydraulic brake system to generate higher brake force. Therefore, HEBS transfers faster the braking intention of drivers and guarantees the safety of drivers. Braking torque analysis is performed by using a mathematical model which is proposed to investigate the characteristic of a vehicle dynamics when the brake torque is applied. Optimal torque control is achieved by maintaining a desired slip corresponding to the road condition. The results show that HEBS reduces the stopping distance, saves the electric energy, and increases the stability.

Rayleigh Wave를 이용한 KTX 제동 디스크의 균열 검측 시스템 개발 (Development of Nondestructive System for Detecting the Cracks in KTX Brake Disk Using Rayleigh Wave)

  • 김민수;염윤택;박진현;송성진;김학준;권성덕;이호용
    • 비파괴검사학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.29-36
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    • 2017
  • 최근 KTX (Korean Train Express) 열차의 사고의 대부분은 기기의 오작동, 차량 부품의 노후와에 따른 고장 및 장애발생, 신호장치에 대한 인적오류 등이 주된 원인이였다. 특히, 차량부품 중 제동 디스크의 파손은 하부 차축 및 차륜에 충격을 가해 탈선의 우려와 고속 충돌 등 대형 인명 피해를 낳을 수 있다. 따라서 본 연구에서 KTX의 제동 디스크(Solid Type, Ventilation Type)를 형상화하고, 이를 동작시켜 균열을 측정하여 DB화 할 수 있는 균열검측시스템을 구축하였다. 제동 디스크의 표면균열을 검사하기 위하여 Rayleigh wave를 이용하였으며 수침기법으로는 제동디스크 장착상태에서 탐상의 어려움이 인하여 국부수침 탐상기법을 활용하여 제동디스크의 초음파 검사모듈을 개발하였다. 또한 제동디스크의 회전에 따라 측정된 균열을 저장할 수 있는 균열검측 자동화장치와 제동 디스크의 초음파 검사모듈을 이용하여 제동 디스크의 표면결함을 평가하였다.

Wheel/rail의 점착현상의 물리적 이해 (On the Physical Mechanism of Wheel/Rail Adhesion)

  • 전규찬;황동환;김대은
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1995년도 제22회 학술대회
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    • pp.7-13
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    • 1995
  • 현재 교통인구 비중에 큰 비중을 차지하고 있는 철도 차량은 기술의 발전으로 인한 고속화에 성공하여 300km/h대의 속도를 달성하기에 이르렀다. 열차가 고속화됨으로 인하여 열차 주행시 운동에너지가 더욱 커졌고 이를 소산하기 위한 제동 역시 더욱 중요하게 되었다. 열차의 제동시 중요한 점은 wheel의 skidding을 방지함으로 wheel의 편마멸을 줄이는 것이며 이를 위해선 제동장치의 설계시 wheel과 rail간의 점착현상의 이해가 필수적이다. 제동력이 점착력보다 클 경우는 skidding이 발생하며 제동력이 점착력보다 작은 경우는 충분한 제덩을 하지 못한다는 것을 의미한다. 그러므로 열차의 제동장치를 설계함에 있어서 점착계수는 필수적인 요소가 되었으며 미국, 일본, 독일 등의 선진 각국에서는 점착계수를 측정하여 그 특성을 파악하려는 실험이 실험실 및 실차 차원에서 많이 행하여졌다. 각각 다른 접척조건, 속도 등에 따른 실험이 진행되어 왔으나 각 연구의 결과는 조금씩 다른 결향을 나타내었고, 점착현상에 관한 물리적인 설명은 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 wheel과 rail의 접촉인 경우에 있어 점착현상의 변화를 속도, 하중, 접촉조건에 따른다고 보고 점착현상의 특성을 각각 sliding, pure rolling실험을 통해 파악하고 기타 참고문헌에서 발표된 점착계수와 비교하여 물리적으로 이해하고자 하였다.

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전자기형 리타더의 전력회수장치를 위한 전압제어알고리즘 모델링 (Voltage Control Algorithm Modeling for Electromagnetic Retarder's Power Recovery Device)

  • 정성철;권기현;고종선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.37-38
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    • 2014
  • 대형 버스 및 트럭 등과 같이 하중이 무거운 차량 같은 경우, 제동 부담이 아주 크다. 잦은 제동과 부하가 크기 때문에 마찰을 이용한 기존 방식의 브레이크들은 브레이크 파열 및 페이드 현상이 일어날 수 있다. 이러한 과부하를 분담하기 위해 현재 보조브레이크(리타더)를 사용하며, 이때의 제동에너지를 전기에너지를 회생하여 에너지를 절감하는 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전자기형 리타더의 해석 및 제어 방법을 다룰 것이며, 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로로 모델링하였다. 그리고 리타더에서 발생하는 전압을 간략히 다상변압기로 구현하였다. 제어장치의 구동펄스에 따라 바뀌는 공진회로의 전압을 분석하였으며, 이 전압을 제어하기 위한 제어기를 제안하였고 Matlab Simulink를 이용해 가상실험을 실행하였다.

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이륜자동차 제동장치 검사기준에 관한 연구 (Study on the Inspection Standards of Motorcycle Brake System)

  • 임재문;홍승준;하태웅
    • 자동차안전학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.18-23
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    • 2016
  • The objective of this study is to present the inspection standards of motorcycle brake system affecting motorcycle traffic accident. The inspection standards of motorcycle brake system recommended by CITA (International Motor Vehicle Inspection Committee) are studied. The brake performance for preventing the traffic accident is assessed by the brake efficiency. Considering the KMVSS (Korean Motor Vehicle Safety Standards) and the inspection standards of CITA, United Kingdom and Japan, the brake performance in the inspection standards of motorcycle is suggested. It is recommended that the efficiency of independent front and rear brakes are 40% and 27%, respectively. It is recommended that the efficiency of combined front and rear brakes is 50%.

KTX 제동장치의 고유진동수와 스퀼소음 분석 (Analysis of Natural Frequencies and Squeal Noise of KTX Brake Unit)

  • 구병춘;나인균
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.954-961
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    • 2014
  • Brake squeal noise of KTX is very uncomfortable to passengers and workers in stations. A lot of study has been conducted to inquire into the mechanism of the squeal noise. But understanding of the brake squeal noise is still challenging. In this study, we developed a full-scale tester equipped with a KTX mechanical brake unit. And we measured the vibrational characteristics of each component of the brake unit and compared them with frequency response functions of brake squeal noise measured also in the tester. It was found that the brake squeal noise was more closely related to the vibrational characteristics of the brake pads and hangers in friction condition than those of free components.

고속전철의 와전류제동을 위한 IGCT 초퍼장치 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of IGCT Chopper System for the Eddy Current Brake Unit)

  • 이을재;최정수;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1238-1240
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    • 2002
  • 고속전철의 새로운 제동개념인 와전류제어 제동방식에서는 출력 자화력의 제어를 위해서 전류제어 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 신개념의 전력제어 소자인 IGCT(Insulated Gate Commutated Thyristor)를 초퍼회로에 적용한 스너버회로가 없는 형태의 고속전철용 와전류 제어장치의 개발에 대하여 설명하였다. 회로의 성능을 파악하기 위하여 주회로 시뮬레이션을 실시하였으며 대상체인 부하 마그네트를 연결한 고전압 출력 시험을 통해 장치의 성능을 조사하였다.

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