산업용 단선 궤도 차량의 주행 동특성에 관한 연구
A Study on Dynamic Characteristic Analysis for the industria Monorail Vehicle
- 발행기관 아주대학교 대학원
- 지도교수 박태원
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
단선궤도 차량은 도시의 교통난을 줄이기 위해 만들어진 것으로 저렴한 공사비와 공간이용의 효율성 때문에 차세대 도시 교통 수단으로 각광 받고 있다. 최근에는 이러한 단선궤도 차량을 공장 자동화에 이용하려는 시도가 이루어지고 있으며, 대표적인 것으로 OHT(Over Head Transportation) 차량이 생산, 운용되고 있다. OHT 차량은 많은 제품을 동시에 운반할 수 있고, 공장 위의 사용하지 않는 공간을 이용하여 공간 효율성을 높일 수 있다는 장점때문에 자동차, 반도체, LCD 생산 공장 등에 적용되고 있다. OHT 차량은 전체 차량의 하중을 지지하고, 구동의 역할을 하는 주 바퀴(Main wheel)와 차량의 탈선 방지 및 조향의 역할을 하는 보조 바퀴(Guide roller)에 의해 주행된다. 제품의 생산 속도와 차량의 수송 용량이 증가함에 따라 우레탄 재질인 바퀴의 피로 파괴 발생 가능성이 존재하고 있다. 이러한 부품의 피로 파괴 발생 가능성을 예측하기 위해서 차량 주행 조건에 따른 부품의 동하중 특성의 검토가 요구된다. 이를 위해 본 연구에서는 OHT 차량의 동역학 모델링과 해석을 수행하였다. 설계자료 및 단품 시험 데이터를 고려하여 동역학 모델을 구축하였으며, 주행 시험 결과와의 비교 검증을 통해 동역학 모델의 신뢰성을 확보하였다.
more초록/요약
Monorail vehicle was produced of decreasing the city traffic. It is worthy of attention to urban transportation, because of low construction costs and high space efficiency. Recently, there have been attempting to apply in the manufacturing process. OHT(Over Head Transportation) vehicle is an example of the industrial monorail vehicle, and it is used in the automobile, semiconductor, LCD manufacturing industries. Main wheels and guide rollers are moving OHT vehicle. The major function of the main wheel is to support and drive the OHT vehicle. The roles of the guide roller is the inhibition of derailment and steering of the OHT vehicle. Since the required vehicle velocity becomes faster and the required load capacity is increased, the durability characteristics of the wheel and roller, which was made of urethane, need to be. So it is necessary to estimate the fatigue life cycle of the wheel and roller. In this study, OHT dynamic model was developed by using the multi body dynamic analysis program ADAMS. Wheel and roller are modeled by the 3-D surface contact module. Especially, motor cycle tire mechanics is used in the wheel contact model. The OHT dynamic model can analyze the dynamic characteristic of the OHT vehicle with various driving conditions. And the result was verified by vehicle traveling test. As a result of this study, developed model is expected to predict wheel dynamic load time history and make a contribution to design of a new monorail vehicle.
more목차
목차
제 1 장 서론 = 1
1.1 연구 배경 및 목적 = 1
1.2 연구 내용 및 범위 = 2
제 2 장 동역학 해석의 이론적 배경 = 3
2.1 구속 운동방정식 = 3
2.2 조인트 요소 = 7
2.3 힘 요소 = 13
제 3 장 단선 궤도 차량 동역학 모델링 = 19
3.1 OHT 차량 구조 = 19
3.2 OHT 차량 5자유도 운동방정식 = 21
3.3 OHT 차량 기구학적 구속 = 26
3.4 Wheel - Rail 동역학 모델 28
3.5 OHT 차량 주행 조건 = 39
제 4 장 OHT 차량 주행 시험 = 40
4.1 주행 시험 목적 = 40
4.2 3차원 변위 측정 시험 개요 = 40
4.3 3차원 변위 측정 시험 결과 = 42
제 5 장 OHT 차량 주행 동역학 해석 = 44
5.1 동역학 모델의 신뢰성 확인 = 44
5.2 직선부 주행 해석 결과 = 46
5.3 곡선부 주행 해석 결과 = 49
5.4 궤도 형상 변경에 의한 주행 해석 결과 = 53
제 6 장 결론 = 56
제 7 장 참고문헌 = 58
