본 논문은 제동 디스크의 주행 중 온도변화를 측정하고 이에 따른 재료 특성을 확인하여 제동디스크의 신뢰성 확보의 기초 차원에서 연구를 수행하였다. 역차별 제동디스크 온도변화를 측정한 결과, 동일 구간에 대해서도 제동디스크 표면의 온도변화는 평균 및 최고 온도 모두 열차별로 상이한 것을 알 수 있다. 또한 동일구간 동일차량을 이용하여 제동디스크와 라이닝의 조합에 의한 온도변화를 측정한 결과, 규격을 만족하는 표준제품이라 하더라고 사용조합에 따라 표면의 온도 변화가 달라지는 것을 확인했으며, 따라서 제동디스크와 라이닝을 선택할 때는 반드시 이를 고려한 영향을 평가를 수행하여야 한다. 그리고 주행 중 디스크 온도변화 측정 결과를 바탕으로 $100^{\circ}C,\;200^{\circ}C,\;300^{\circ}C$에서 얻은 제동디스크의 열전도도 시험결과는 온도가 증가할수록 약간씩 증가하는 것을 알 수 있으며, 그 변화는 $100^{\circ}C\sim200^{\circ}C$ 사이에 변화가 가장 큰 것으로 나타났다.
고속철도차량의 제동시스템은 전기제동장치, 디스크제동장치, 답면제동장치 등 다양한 제동장치들의 조합으로 구성되며 요구되는 제동성능을 충족하는 범위 내에서 에너지의 효율적인 활용과 마찰재의 경제성을 고려하여 각 제동장치에 대한 제동블랜딩 제어 기능을 포함하고 있다. 일반적으로 요구제동거리를 만족하기 위한 열차 전체에 대한 제동력 패턴을 설정하고 전기제동을 최우선적으로 투입하고 부족한 부분에 대하여 기계제동을 사용하여 부족한 부분을 보상하는 방법을 사용하고 있다. 기계제동장치의 대부분을 차지하고 있는 디스크제동장치는 디스크와 패드 사이의 마찰력을 이용하여 제동력을 확보하는 것으로 사용에 따른 마모가 발생한다. 특히, 고속영역에서 사용하는 경우 패드 마모량은 저속에 비하여 급격히 증가하게 되어 패드의 교환 주기를 단축시킬 뿐만 아니라 제동 초기 과정에서 온도의 상승으로 인한 제동효율의 저하를 가져오는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 제동거리, 감속도, 감속도 변화율 등 요구되는 제동성능을 만족시키는 범위 내에서 디스크 제동장치의 패드 마모량 감소를 위한 열차 주행속도에 따른 디스크 제동력 패턴을 설정하는 하나의 방법론으로 제시된 제동초기에서부터 정지할 때까지의 디스크제동에너지의 분산을 최소로 하는 최적화 방법을 이용하여 한국형 고속열차를 바탕으로 제작되는 10량 편성의 고속열차를 대상으로 모든 제동장치가 정상인 경우와 1개의 전기제동장치가 고장이 발생한 경우에 대한 패드 마모량을 구하고 현재 설정된 디스크 제동력 패턴에서의 패드 마모량과의 비교 검토를 수행하였다.經章句索引)${\lrcorner}$이분위오절진행료연구(而分爲五節進行了硏究). 본편기재료상견적흔다잡병, 재임상상유흔대적연구가치. 단시통과역대다차전초(但是通過歷代多次轉抄), 유흔다오식, 착간(錯簡), 가차적부분(假借的部分), 인차유흔다불역리해적지방. 여과불참조다종판본화역대주석가적연구성과(如果不參照多種版本和歷代註釋家的硏究成果), 취무법진정영회기본의(就無法眞正領會其本意). 기어저일점(寄於這一點), 본편논문연구료역대판본화주석가적견해(本篇論文硏究了歷代版本和註釋家的見解), 병진행료교감화교주(幷進行了校勘和校註), 재가어료현토급국어주석(再加於了懸吐及國語注釋), 이기갱유조어정확지리해원문적본의(以期更有助於正確地理解原文的本意). 보고하는 바이다. 관련된 부작용(ADR)이 발생하지 않았다. 따라서 UDB는 본 임상연구 기준에서 포함하는 모든 병력의 만성 간질환에서 ALT 수치가 지속적으로 상승해 있는 경우 효과적이고도 안전하게 투여할 수 있는 제제로 생각된다. pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로
회전익기의 로터 브레이크 시스템은 제동 시 운동에너지를 마찰에 의한 열에너지로 변환시켜 로터를 정지시키거나 감속시키게 된다. 이때 발생된 마찰열은 재료의 마찰 특성 자체에 상당한 영향을 주게 되어 제동시간의 변화를 초래하거나 열탄성적 불안정성을 발생시키기도 한다. 이에 본 논문에서는 상용해석 소프트웨어 ABAQUS를 이용하여 온도에 따른 마찰계수의 변화를 고려하여 제동시간을 예측할 수 있는 열기계학적 연성해석을 수행하였으며, 이와 함께 열기계학적 거동을 고려하여 간략한 이론식을 제시하고, 이를 통해 마찰계수가 온도에 따라 변할 경우 로터 브레이크 시스템의 제동시간을 예측하고 제안된 이론식의 타당성을 고찰하였다.
최근 국내외 온라인 전자상거래 플랫폼의 증가와 국내 항만 컨테이너 물동량 증가로 인해 대형 화물차의 운행 비율이 높아지면서 지속적으로 화물차 화재발생 건수가 증가하고 있다. 특히 화물차의 화재발생 요인 중 높은 비율을 차지하는 원인이 자연발화현상이다. 화물차 화재 예방을 위한 다양한 학문적 접근이 시도되고 있으나 제동 시 발생하는 타이어 자연발화현상에 대한 연구가 부족하여 본 연구에서는 화물차의 제동장치와 유사한 환경을 구축하기위해 실험 장치를 직접 설계 및 제작하였다. 실험 장치의 제동장치에 비접촉식 온도센서를 장착하여 제동장치에서 발생하는 온도데이터를 수집하였으며 제동장치의 온도센서와 타이어 표면의 온도센서로부터 수집한 데이터를 기반으로 시계열 예측모델 중 ARIMA 모델을 활용하여 차량의 온도변화 추이에 맞는 적절한 모수를 선정하였으며 측정한 데이터와 예측한 데이터를 비교 분석한 결과 90% 이상의 정확도를 도출하였다. 이를 기반으로 화물차 운전자로 하여금 제동장치에서 발생하는 과열현상을 실시간으로 경고하고 대응할 수 있도록 지원함으로써 화물차의 화재발생 비율을 낮출 수 있는 방안을 제시하였다.
ECB(Eddy Current Brake)는 철도시스템의 고속에서 제동력을 안정적으로 나타낼 수 있어서 TGV, ICE, JR-500등과 같은 철도에서 사용되고 있다. 하지만 저속에서는 효율적이지 못하고, 전자석은 경량성에 대한 문제와 에너지를 소비한다는 단점을 가지고 있다. 이 논문에서는 제안된 영구자석형 Shield moving형 와전류 제동기를 사용하였다. 이 와전류 제동기는 Shield의 각을 이동하여 제동력을 조절할 수 있으며 영구자석을 이용함으로서 전자석의 단점을 보안하였다. 하지만 영구자석은 온도에 대해 영향을 받을 수 있으므로 온도 특성은 전류밀도(J(A/m2))와 자속밀도(T)를 'Ansoft Maxell'을 시뮬레이션하여 확인하였다.
디스크 커버는 브레이크 디스크 및 캘리퍼를 보호하기 위해 설치하고, 고객에게 인도되기 직전에 제거된다. 본 연구에서 디스크 커버의 온도는 주행 시험 차량(2000cc, 디젤)을 대상으로 측정되었다. 주행 시험(120km/h-제동(0.3G)-정지-120km/h-제동(0.5G)-정지)에서 측정된 최고 온도는 디스크 커버 상부에서 $260{\sim}270^{\circ}C$이었고, 디스크 커버 주위에 상당한 변화를 보였다. 이는 고온 디스크로부터 커버로의 주요 열전달이 대류를 통해서임을 커버 주위의 온도 분포로부터 추론 할 수 있다. 즉, 마찰 제동에 의해 발생된 고온의 공기가 디스크 커버 상부까지 올라간 것이다. 그리고 주행 시험 중에 디스크 커버의 상부 영역만이 용융되었다. 디스크 커버의 두께를 0.7mm부터 1.0mm로 증가시키고, 마스킹 테이프 1장을 디스크 커버 상부 영역에 부착하였다. 그 후에 디스크 커버는 주행 시험 시 마찰 제동에 의해 형성된 고온의 공기에도 변형되지 않았다.
철도차량의 제동장치는 움직이는 차량의 운동에너지를 다른 형태의 에너지로 일부 또는 전부를 변환시켜 속도를 감소시키거나 멈추게 한다. 이를 위해서는 정확한 제동력이 요구되며 특히 대향 운송 수단인 철도차량에서는 매우 중요한 장치로 여겨지고 있다. 이러한 제동력 산출의 기준이 되는 값이 바로 제동거리이다. 철도차량이 제작되어 영업운전에 투입되기 전 수십 차례의 제동거리 측정시험을 통해 그 차량에 맞는 제동력이 결정된다. 제동거리는 차량과 레일 조건에 따라 변화하며 그 요소로는 차량의 중량, 제동 직전의 속도, 제동디스크 온도 및 레일 상면의 상태 등이 있다. 본 연구는 이러한 요소들에 어떻게 제동거리에 영향을 미치지는 실제 시험결과를 통해 고찰하고자 한다.
In this paper, we investigated the braking performance of a composite brake shoe for power car. Laboratory bench test and field tests were carried out to characterize the braking performance by the parameters such as friction coefficient, wear rate, braking temperature and stopping distance. Density distribution was found to have a significant influence on the wear rate. The composite brake shoe with even density distribution showed better braking performance. The braking performance of a composite brake shoe was also compared with that of a cast iron brake shoe which is currently being used. The result indicated the performance of the composite brake shoe is better than the cast iron brake shoe.
본 논문은 기설 WSI제 CVT에 대해 전자 과도해석 프로그램((EMTP : Electromagnetic Transient Program)을 통한 모의실험으로 철공진현상 제동저항 크기($0.5{\Omega}$)를 선정하고, 기설 154kV 및 345kV CVT의 철공진방지회로를 제동저항 단독취부 형태에서 과포화리액터와 제동저항을 직렬회로로 구성하여 취부하는 방식으로 개선한 후 실증시험 및 현장적용 시험을 통해 CVT 쳔공진현상 제동여부 확인 및 외함온도 변화추이 비교하여 개선효과를 제시함으로써 WSI제 CVT 고장예방에 기어코자 한다.
제동 스킬소음은 승객과 선로 주변의 주민에게 불편을 끼쳐 시급히 해결해야 할 문제의 하나이지만 해결책을 찾는 것은 쉽지 않다. 제동 스킬소음을 저감하기 위한 해결책은 크게 제동 마찰재의 소재를 개량하거나 제동패드의 구조를 개선하는 것으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 현재 KTX 차량에 사용되고 있는 제동패드를 기준으로 마찰재의 소재만을 바꾼 패드와, 동일한 마찰재 소재를 사용하지만 구조를 유연형으로 바꾼 제동패드를 제작하여 제동 다이나모미터에서 다양한 조건으로 마찰특성과 소음특성을 평가하고 영업차량이 역에 정차할 때 측정한 스킬소음과 비교 및 분석하였다. 제동 다이나모미터 시험이 실차 시험을 어느 정도 재현하는 것이 가능한다는 것을 발견하였고, 영업열차에서 최고 스킬소음이 발생한 4,500Hz 대역의 스킬소음은 다이나모미터 시험에서도 정확히 일치하고, 이 주파수는 제동디스크의 고유진동수와 일치하는 것을 규명하였다. 제동 스킬소음이 발생하는 주파수는 캘리퍼에 작용하는 압력, 시험온도, 그리고 제동 초속도에 따라 달라지지만 일정한 경향을 보여주지는 않았다. 개발된 제동패드의 평균 마찰계수는 0.35~0.45의 범위에 있고 마찰재 소재만을 바꾼 경우는 21.6dB(A), 구조를 변경한 경우는 17.3dB(A) 만큼 최대 소음을 줄일 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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