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.
The simulator of a vehicle equipped with mechanical transmission and hydraulic accumulator type-braking energy regeneration system is developed using a PC. The simulator receives the shift lever position, the accelerator pedal angle and the brake pedal angle generated by the operator using the keyboard, updates the state variables of the energy regeneration system responding to the input signals, and draws the moving pictures of the accumulator piston and pump/motor plate angle every drawing time on the PC monitor. Also, the operator can observe the shift lever position, the accel pedal angle, brake pedal angle, pressures of accumulators, vehicle speed, hydraulic torque, engine torque and air brake torque representing the operation of braking energy regeneration system through the PC monitor every drawing time. The simulator can be a very useful tool to design and improve the braking energy regeneration system.
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.
Electric Parking Brake(EPB) is the system operated by electric control actuator. It differs from the mechanical parking brake system which is operated by lever and pedal in need of human power. The EPB system is composed of DC motor, helical and differential epicyclic gear, screw, cables, and sensor. This paper describes about the EPB system mathematically and constructs a modeling of the EPB system using MATLAB/SIMULINK. Especially, SimMechanics library in SIMULINK is used to make each parts of system a module. By made modeling of the friction torque between bolt and nut. Cable tension can be maintained after the motor operating stops.
The purpose of this study was to investigate the EMG characteristics of driver's upper extremity and driving performance for manipulating brake and accelerator pedal by using left and right hand control devices during simulated driving. The people with disabilities in the lower limb have problems in operation of the motor vehicle because of functional loss for manipulating brake and accelerator pedal. Therefore, if hand control device is used for adaptive driving controls in people with lower limb impairments, the disabled people can improve their quality of life by driving a motor vehicle. Six subjects were participated in this study to evaluate driving performance and muscle activities for operating brake and accelerator pedal by using two different hand controls (steering column mounted hand control and floor mounted hand control) in driving simulator. We measured EMG activities of six muscles (posterior deltoid, middle deltoid, triceps, biceps, flexor carpi radialis, and extensor carpi radialis) during pushing and pulling movement with different hand controls for acceleration and braking. STISim Drive 3 software was used for the performance test of different hand control devices in straight lane course for time to reach target speed and brake reaction time. While pulling the hand control lever toward the driver, normalized EMG activities of middle deltoid, triceps and flexor carpi radialis in subjects with disabilities were significantly increased (p < 0.05) compared to the normal subjects. It was also found that muscle responses of posterior deltoid were significantly increased (p < 0.05) when using the right hand control than left hand control. While pushing the hand control lever forward away from the driver, normalized EMG activities of posterior deltoid, middle deltoid and extensor carpi radialis in subjects with disability were significantly increased (p < 0.05) compared to the normal subjects. It was shown that muscle responses of middle deltoid, biceps and extensor carpi radialis were significantly increased when using the right hand control than left hand control. Brake reaction time and time to reach target speed in subjects with disability was increased by 12% and 11.3% on average compared to normal subjects. The subjects with physical disabilities showed a tendency to relatively slow acceleration at the straight lane course.
Creak noise is kind of scratching noise which is usually generated in drum brake system on the vehicle. When driver brakes vehicle or applies parking lever, drum brake shoe moves to the drum side to stop the vehicle. And at that time, moving shoe scratches backing plate ledge surface, and that makes scratching noise in special condition. This study presents how we can generate creak noise in the laboratory and how we can reduce it by experimental approach. Through several and various type of tests, we could generate creak noise with damage on ledge area of the backing plate in the lab and we verified tab type shoe design can reduce this scratching noise. As a result of this study, we notified how creak noise happens in the vehicle, and that tab type design shoe has good performance of ledge area damage based on lab test(rig & dynamometer equipment), and that this can reduce potential risk of creak noise in the field.
Objective: The purpose of this study was to develop and evaluate high technology adaptive driving controls, such as mini steering wheel-lever system and joystick system, for the people with physical disabilities in the driving simulator. Background: The drivers with severe physical disabilities have problems in operation of the motor vehicle because of reduced muscle strength and limited range of motion. Therefore, if the remote control system with driver-by-wire technology is used for adaptive driving controls for people with physical limitations, the disabled people can improve their quality of life by driving a motor vehicle. Method: We developed the remotely controlled driving simulator with drive-by-wire technology, e.g., mini steering wheel-lever system and joystick system, in order to evaluate driving performance in a safe environment for people with severe physical disabilities. STISim Drive 3 software was used for driving test and the customized Labview program was used in order to control the servomotors and the adaptive driving devices. Thirty subjects participated in the study to evaluate driving performance associated with three different driving controls: conventional driving control, mini steering wheel-lever controls and joystick controls. We analyzed the driving performance in three different courses: straight lane course for acceleration and braking performance, a curved course for steering performance, and intersections for coupled performance. Results: The mini steering wheel-lever system and joystick system developed in this study showed no significant statistical difference (p>0.05) compared to the conventional driving system in the acceleration performance (specified speed travel time, average speed when passing on the right), steering performance (lane departure at the slow curved road, high-speed curved road and the intersection), and braking performance (brake reaction time). However, conventional driving system showed significant statistical difference (p<0.05) compared to the mini steering wheel-lever system or joystick system in the heading angle of the vehicle at the completion point of intersection and the passing speed of the vehicle at left turning. Characteristics of the subjects were found to give a significant effect (p<0.05) on the driving performance, except for the braking reaction time (p>0.05). The subjects with physical disabilities showed a tendency of relatively slow acceleration (p<0.05) at the straight lane course and intersection. The steering performance and braking performance were confirmed that there was no statistically significant difference (p>0.05) according to the characteristics of the subjects. Conclusion: The driving performance with mini steering wheel-lever system and joystick control system showed no significant statistical difference compared to conventional system in the driving simulator. Application: This study can be used to design primary controls with driver-by-wire technology for adaptive vehicle and to improve their community mobility for people with severe physical disabilities.
본 논문에서는 보다 빠른 속도의 무인주행과 이를 가능케하는 안전한 항법구현에 주력하여 시스템을 개발하고 알고리즘을 적용한 결과를 보이고 있다. 또한 본 논문에서는 9개의 초음파 센서를 사용하여 가상역장 알고리즘을 적용한 험로주행용 차량의 무인주행에 적용한 시스템의 구성과 적용방법을 기술하고 실차실험을 통한 시스템의 성능과 향후 연구방향을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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