경부선을 주행하는 두종류의 화차 대차프레임의 진동특성시험및 진동증가 원인파악에 관한 연구

초록

대차는 철도차량에서 차륜과 차체를 연결시키는 장치로서 여객 및 열차의 안전과 주행성능에 지대한 영향을 미치는 핵심 부품이다. 대차는 크게 대차프레임, 현가장치, 제동장치, 윤축으로 구성되어 있고 정적 및 동적 하중이 복잡하게 작용하고 있으므로 실제 설계시 구조강도 해석 외에도 실제 운용하중 측정, 정하중 시험, 피로시험, 실차주행시험등 다양한 시험 및 성능평가가 요구되고 있다. 현재 운행중인 고속화차용 용접대차중 일부 대차의 엔드빔에 균열이 발생하고 있어 화차의 운용에 안전운행에 지장을 초래하고 있다. 화차의 경우 객차에 비하여 영/공차의 하중차가 크고 하중조건 또한 열악하다. 대차의 구조 역시 일반 객차와는 달리 2차 현가장치가 없으며 제동 또한 답면제동을 사용하고 있다. 현재 균열이 발생하고 있는 부위는 엔드빔으로 화물의 직접적인 하중인 수직하중보다는 제동시 답면제동장치를 지지하는 역할을 하고 있다. 이러한 엔드 빔의 파손은 제동장치의 작동을 못하게 하며 최악의 경우에는 탈선의 원인이 될 수도 있다. 본 연구에서는 장대화되어 있는 선로인 경부선을 주행할 때 엔드빔에 작용되는 진동특성만을 다루었으며, 기존 균열이 발생한 엔드빔(화차번호 50205호)과 새로이 개선되어 보강된 엔드빔(화차번호 50157호)을 서로 비교하였다.