철도차량 댐퍼 하중이력 측정 및 특성 분석

초록

철도차량은 차체와 대차로 크게 구분할 수 있으며, 두 개의 장치를 연결하고 진동을 흡수하게 하기 위하여 스프링 및 댐퍼 등이 사용된다. 특히 승객을 운송하는 객차의 경우에는 승차감 향상을 위하여 댐퍼 등이 추가로 많이 사용된다. 고속차량인 KTX의 경우에는 관절대차를 사용하기 때문에 다른 종류의 차량과는 다른 댐퍼가 사용된다. 차체와 차체를 연결하는 차간댐퍼와 차체와 대차를 연결하는 요댐퍼 등이 사용된다. 댐퍼는 고 주파수의 진동을 흡수하면서 운행중에 발생하는 하중을 차체에 전달한다. 따라서, 차량을 설계하기 위하여는 댐퍼에서 작용하는 하중의 크기를 정확히 알아야 한다. 이를 위하여 차량의 운행중에 댐퍼에 발생하는 하중을 측정하였다. 댐퍼 하중을 측정하기 위하여는 댐퍼 자체를 로드셀로 제작하거나 또는 댐퍼를 고정하고 있는 볼트를 로드셀로 제작하여야 한다. 본 실험에서는 댐퍼를 지지하고 있는 볼트를 이용하여 하중을 측정하였다. 이를 위하여 볼트에 스트레인게이지르 부착하고 하중시험기를 통하여 하중과 스트레인의 관계를 나타내는 교정선도를 얻었다. 교정된 볼트를 총 8개를 제작하여 요댐퍼 및 차간댐퍼에서 발생하는 하중의 크기를 측정하였다. 댐퍼에 작용하는 하중은 곡선 및 선로조건에 따라서 다르게 발생하기 때문에 고속선로와 기존선로에서 측정하였다. 측정된 하중이력 데이타는 각각의 선로에 따라서 크기와 특성을 분석하였다.