• 제목/요약/키워드: Tread-wheel

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컨테이너 철도차륜의 안전성 평가에 관한 연구 (A Study on Safety Estimation of Railroad Wheel)

  • 이동우;김진남;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1178-1185
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    • 2010
  • 철도차량의 고속화가 가속화되면서 화물을 운송하던 컨테이너 차량이 차륜의 파손에 의하여 탈선하는 사고가 발생하여 많은 물적 피해가 발생하고 있으며, 이러한 철도차량의 사고는 많은 인명 피해와 물적 피해를 가져오는 대형 사고로 발전할 수 있다. 따라서 이에 대한 재발 방지를 위한 차륜의 파손 해석에 대한 연구가 필요한 실정이다. 철도차량의 차륜은 기계적 하중과 열하중를 동시에 받으며, 기계적 하중으로는 철도차량의 무게에 의한 수직하중과 곡선 구간을 운행할 때 차륜과 레일의 접촉부에 수평하중이 발생하며, 철도차량의 제동시 답면제동에 의한 반복적인 열하중을 받는다. 이러한 차륜에 발생하는 기계적 하중과 열하중은 차륜의 균열과 잔류응력 등을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량 주행 시의 브레이크 이력과 하중 조건을 고려한 열 구조 연성해석을 수행하여 차륜에 부하되는 최대응력을 추정하였으며, 이 값을 파괴역학 파라미터인 응력확대계수에 적용하여 차륜의 안전성을 평가하였다.

무접점 답판 센서를 사용한 차량 바퀴의 윤폭 / 윤거 획득 알고리즘 개발 (Development of wheel width and tread acquisition algorithm using non-contact treadle sensor)

  • 서연곤;류창국;이배호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.627-634
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    • 2016
  • 국내의 유로 도로에서 사용되는 차종 분류 장치는 차량의 윤폭과 윤거 정보를 산출하는 답판 센서를 사용하는 방식이 일반적이다. 이러한 답판 센서는 주행 중인 차랑의 바퀴가 접촉할 때 발생하는 충격으로 인해 높은 내구성을 요구한다. 최근 한국도로공사는 요금소에서 화물차 고속 차로의 운영을 시작하였고, 화물차가 고속 주행할 때 발생하는 설계 기준 이상의 충격으로 인한 파손과 이에 따른 유지보수 및 관리 비용의 증가가 염려되고 있다. 본 논문에서는 물리적 충격에 대한 내구성을 향상 시킨 무접점 답판 센서를 사용하여, 통과 차량에 대한 최적의 윤폭 / 윤거를 획득하는 알고리즘을 제안하였다. 이는 한국도로공사 6종 분류 기준 중, 축수 분류인 4, 5 종을 제외한 1종/2종/3종 그리고 6종 차량에 대해 현장 실험을 수행하였고, 윤폭 최대 오차 ${\pm}2cm$, 정확도 98% 이상 그리고 윤거 최대 오차 ${\pm}8cm$, 정확도 97% 이상으로 추후 차종 분류 장치 적용에 대한 그 유효성을 입증하였다.

Prototype Development of a Three-wheel Riding Cultivator and Its Basic Performance

  • Lee, Beom Seob;Yoo, Soonam;Lee, Changhoon;Choi, Il Su;Choi, Yong;Yun, Young Tae
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제43권4호
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    • pp.285-295
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    • 2018
  • Purpose: The aim of this study is to develop a three-wheel riding cultivator for improving the performance of the current four-wheel riding cultivators in the market. Methods: A prototype three-wheel riding cultivator with the rated power of 15.5-kW, a primary hydrostatic and a two-speed selective gear transmission shifts, front/rear three-wheel drive, a hydraulic wheel tread adjustment, and the mid-section attachment of the major implements was designed and constructed. Its specifications and basic performance are investigated. Results: The maximum speeds of the prototype at the low and high stages were measured to be approximately 7.31, and 11.29 km/h in forward travel, respectively, and approximately 3.60, and 6.37 km/h in rearward travel, respectively. The minimum ground clearance is shown to be 670 mm. The rotating speeds of the power takeoff (PTO) shaft at the low and high stages are shown to be approximately 795 and 1,140 rpm, respectively. The tread of the rear wheels, the minimum radius of turning, and the maximum lifting height of the parallel link device are measured to be within 1,320-1,720 mm, 2.80 m, and 390 mm, respectively. Approximately 25.3% and 74.7% of the total weight of the prototype are distributed in the front and rear wheels on flat ground, respectively. When the tread of rear wheels increased from 1,320 to 1,720 mm, the left and right static lateral overturning angles increased from $33.4^{\circ}$ to $39.1^{\circ}$ and from $29.0^{\circ}$ to $36.1^{\circ}$, respectively. Conclusions: The prototype three-wheel riding cultivator showed a wide range of travel and PTO speeds, high minimum ground clearance, small minimum radius of turning, and easy control of the rear wheel tread. Further, the easy observation of cultivating operations by mid-mounting the implements can improve quality of work. Therefore, the prototype is expected to contribute to the riding mechanization of cultivating operations for various upland crops in Korea.

철도 차량용 고성능 소결제륜자 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Highly Efficient Sintered Brake Shoe in Railway Vehicle)

  • 고광남;김성권;김상호;권석진;이희성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.986-993
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    • 2011
  • The role of brake is safely to transport passenger & cargo and stop vehicles at emergency in railway vehicle. Brake system reduces the speed by control command of electricity or air. mechanical methods to perform brake are disk brake & tread brake. This study targeted development of highly efficient sintered alloy brake shoe in railway vehicle whose high frictional coefficient, wear resistance, compatibility of the existing tread brake shoe & minimization of wheel's thermal damage and performed development of friction material's formulation, analysis of pressure distribution in wheel tread & brake shoe, optimum form design through analysis of heat flow.

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차량용 타이어의 마멸손상에 관한 고장사례 연구 (Failure Studies on the Wear Scars of an Automotive Tire)

  • 이일권;김청균
    • Tribology and Lubricants
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    • 제23권5호
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    • pp.228-233
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    • 2007
  • This paper presents the case studies on the friction related wears of an automotive tire, which is strongly connected to the safety and comfort of a driver during a running of a car. Wear scars of a tire tread are affected by various causes such as an air pressure, a wheel alignment, a driving speed, road conditions, starting and braking habits of a driver. The data were collected from used tires for a replacement at the car service center. Most of the wear problems came from the improper repair and adjustment of revolving components, which cause an unbalanced wear of a tread part of a tire. Thus, the regular checking of a tire radically reduces the wear scars of a tire and may increase a driving safety and a fuel economy of a car and a wear life of a tire.

고속철도용 차륜과 차축의 파괴역학적 특성 (Fracture Mechanics Characteristics of Wheel and Axle For High Speed Train)

  • 권석진;서정원;이동형;함영삼
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • Railway wheel and axle is the most critical components in railway system. A wheel and axle failure can cause a derailment with its attendant loss of life and property. The service conditions of railway vehicles have become severe in recent years due to a general increase in operating speeds. Therefore, more precise evaluate of wheelset strength and safety has been desired. Fracture mechanics characteristics such as dynamic fracture toughness, fatigue threshold and charpy impact energy with respect to the tread, plate, disc hole of wheel and the surface of press fitted axle are evaluated. This paper describes the difference of fracture toughness, fatigue crack growth and fatigue threshold at the locations of wheel and axle. The results show that the dynamic fracture toughness, $K_{ID}$, is obviously lower than static fracture toughness, $K_{IC}$ and the fracture mechanics characteristics are difference to the location of wheel tread and hole.

철도 차륜의 구름접촉 피로 균열에 관한 유한요소해석 (FEM Analysis on Rolling Contact Fatigue Crack of a Railway Wheel)

  • 김호경;양경탁;김현준
    • 한국안전학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.8-14
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    • 2007
  • In this study, tensile and fatigue crack propagation tests machined from actual wheels were performed. FEM analysis also was performed on the crack that was assumed to be 15 mm in depth under the wheel tread surface. The stress intensity factors K I and K II at the crack tip under the stress($P_{max}=911.5MPa$) due to a rolling contact were analyzed for crack growth characteristics. As a result, the perpendicular crack was found to be more dangerous compared to the parallel one. It is found that in the wheel fatigue crack, parallel to the wheel tread surface, the crack with its length 2a = 2.4mm starts to propagate due to the fact that the effective stress intensity factor access to the threshold stress intensity factor($K_{th}=16.04MPa{\sqrt{m}}$) of the wheel.

화차 주행거리에 따른 차륜답면 경도측정 분석 (Measuring and analyzing the hardness of wheel tread based on the mileage of freight car)

  • 소진섭;임재균;이대규;남기돈;김주원;최형수;황상주;윤차중
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1642-1645
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    • 2008
  • It is said that the effect in wheels of freight car varies with the type of freight, the condition of operation, the braking device, and the type of bogie. The hardness of open wagon, gondola car, propylene car, covered freight car, container car and hopper car has been measured according to the mileage through this research. As a result, the wheel with more mileages after shaving off the wheel tread has a higher hardness than the others in the case of same type of car.

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3-Piezo 센서 기반 교통량 조사시스템의 차종분류방식에 대한 연구 (A Study on Efficient Vehicle Classification based on 3-Piezo Sensor AVC SYSTEM)

  • 조성윤;이동규;류승기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.25-31
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    • 2013
  • 국도 및 고속도로에 기 설치된 AVC System은 두 개의 Piezo Sensor를 평행 하게 설치하여 차량의 축수,축간거리, Front hang 등의 정보를 취득한다. 이러한 시스템은 두 개의 Piezo 신호만을 분석하여 사용하기 때문에 차량의 편향 주행등과 같은 주행패턴이나 센서 이상 등에 능동적으로 대처하기 힘들다. 차종의 분류성능 개선을 위해 제3의 센서인 사선 센서를 도입하여 3-sensor AVC 구동 알고리즘을 제시하였다. 본 알고리즘은 차량의 유거 및 윤폭정보를 기존의 정보 스키마에 추가함으로써 취득된 차종분류 정보 오분류를 획기적으로 줄일 수 있었다. 또한 이러한 이론적 알고리즘을 현장에 적용하여 실질적인 개선 효과가 있음을 증명할 수 있었다.