An Analysis on the Influence of Wheel Flange Wear on the Vibration of EMU

전동차 차륜답면 마모에 따른 차량 진동 특성 영향 분석

  • 허현무 (한국철도기술연구원 주행추진연구실) ;
  • 박준혁 (한국철도기술연구원 주행추진연구실) ;
  • 유원희 (한국철도기술연구원 주행추진연구실) ;
  • 박태원 (아주대학교 기계공학과) ;
  • 양칠식 (서울특별시도시철도공사 차량지원팀)
  • Published : 2009.04.30

Abstract

We have conducted an experimental study to analyze characteristics of the wheel profile wear and an influence of the wheel flange wear on the vehicle's vibration characteristics. In experiment with EMU, wheel profile wear is severe at the beginning of the commercial operation. In this stage, the variations of the wheel dimension parameters and equivalent conicity is changed rapidly. Along with a mileage of the test vehicle, the wear of the wheel flange is increased and also the vibration level of the car-body is increased. The peak-peak mean value of the body vibration is estimated as good level, but the level is approached at the limit of the good level as mileage increases. Especially, the peak-peak maximum value of the body vibration shows the distinct increase of vibration level.

전동차 차륜에 대한 마모 특성과 차륜의 마모가 차량 진동특성에 미치는 영향을 분석하고자 도심 곡선구간에서 운용되는 전동차를 대상으로 실험적 연구를 수행하였다. 차륜답면의 마모는 차륜 원형삭정 후 주행 초기(30,000km 이하)에 차륜 치수 및 등가답면구배 변화가 심한 직립마모 특성을 보이고 있다. 시험차의 누적주행거리가 증가함에 따라 차륜의 마모가 진전되고 그에 따른 차체의 진동 수준은 증가하는 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 차체 진동 평균은 좌우, 상하방향 모두 "양호" 수준으로 평가되고 있으나 누적주행거리 증가에 따라 증가하여 "양호" 구간의 한계치에 이르고 있다. 특히, 차체 진동 최대 값은 더욱 뚜렷한 증가 특성을 보이고 있으며, 이는 불균일한 진동발생 가능성이 커진다고 예측할 수 있다.

Keywords

References

  1. 허현무, 이찬우, 권성태, 윤춘한(2003), "기존선 차륜답면형상의 마모패턴 분석", 철도학회춘계학술대회논문집, pp.651~655
  2. 허현무, 유원희(2005), "고속철도 차륜의 마모유형에 관한 연구", 한국철도학회논문집 제8권 제5호, pp.477~482
  3. 허현무 외(2004), "경제적 차륜답면관리기술 개발 3차년도 최종보고서", 철도청
  4. 건설교통부(2005), 도시철도성능시험규격 별표24 진동시험
  5. "Calculation of Equivalent Conicities for the S1002 Wheel Profile on UIC60 Rails", ERRI Report DT54/E
  6. "Interaction between vehicle and track", ERRI Report C116/RP6/E
  7. 허현무(2005), "전동차 차상진동 실시간 분석프로그램", 프로그램등록200501129008577