KR101187082B1 - Test equipment for a flexible composite bogie frame with large deflection - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치에 관한 것으로; 두 개의 종축지지대와, 상기 종축지지대를 연결하는 횡축지지대로 구성되는 유연구조 복합소재 대차프레임의 시험용 지그장치에 있어서, 상기 시험용 지그장치는, 베이스플레이트의 상부에 고정되며 상기 종축지지대의 일단부가 고정되어 제1회전핀을 중심으로 회전가능하게 구비되는 고정형 지그와, 상기 종축지지대의 일단부가 제2회전핀을 중심으로 회전가능하게 구비되며 수평이동이 가능하게 구비되는 이동형 지그로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종축지지대가 현가장치 역할을 담당하는 유연구조 복합소재 대차프레임의 경우에는 수직하중하에서 수평방향변위가 14.2mm정도로 상당히 크게 발생할 수 있는데 이와 같은 수평대변형을 고정형 지그와 이동형 지그를 이용해 흡수할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a jig device for load testing the flexible structure composite bogie frame considering the horizontal deformation; In the test jig device of the flexible structure composite bogie frame consisting of two longitudinal support and a horizontal support connecting the longitudinal support, the test jig device is fixed to the upper portion of the base plate and one end of the longitudinal support is fixed And a fixed jig provided to be rotatable about a first rotary pin, and a movable jig provided at one end of the vertical axis support to be rotatable about a second rotary pin and capable of horizontal movement. do.
According to the present invention, in the case of the flexible structural composite bogie frame, in which the longitudinal support serves as the suspension device, the horizontal displacement may be considerably large at about 14.2 mm under the vertical load. There is an advantage that can be absorbed using.

Description

수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치 { Test equipment for a flexible composite bogie frame with large deflection }Jig device for load test of flexible composite composite frame considering horizontal large deformation {Test equipment for a flexible composite bogie frame with large deflection}

본 발명은 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 철도차량용 섬유강화 복합소재 대차프레임의 수평대변형을 고려한 구조안전성을 평가할 수 있는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임의 하중시험용 지그장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a jig device for load testing of a flexible composite composite bogie frame considering a horizontal large deformation, and more particularly, a horizontal large deformation capable of evaluating structural safety considering a horizontal large deformation of a fiber reinforced composite bogie frame for a railway vehicle. The present invention relates to a jig device for load testing of a flexible structural composite bogie frame considered.

일반적으로 대차프레임은 철도차량에서 스프링하 중량을 제외한 모든 차량의 하중을 지지하는 부품으로 차량의 안전운행과 가장 밀접한 관련이 있는 부품이다. 일반적으로 철도차량용 대차프레임은 주로 지지하는 하중의 크기와 운행시 발생하는 힘의 크기에 따라서 강성이 큰 철강소재를 이용하여 용접 구조의 형태로 제작된다.In general, the bogie frame is the part that supports the load of all vehicles except the unloaded weight of the railroad car and is the most closely related to the safe operation of the vehicle. In general, the trolley bogie frame is manufactured in the form of a welded structure using steel materials with high rigidity depending on the size of the supporting load and the force generated during operation.

그러나, 이렇게 대차프레임을 제작할 경우 무게는 대략 1.3톤 ? 2톤으로 무겁고 강성이 커서(유연성이 부족하여) 승차감을 확보하기 위해 트랙의 불규칙성에 기인한 진동을 흡수하는 서스펜션과 감쇠장치를 반드시 갖추어야 한다. However, when the bogie frame is manufactured, the weight is about 1.3 ton? It is heavy and stiff at 2 tonnes (lack of flexibility) to provide a suspension and damping device to absorb vibrations caused by track irregularities.

따라서, 이러한 기존의 대차프레임을 경량화하기 위해 섬유강화 복합소재를 대차프레임에 적용하는 시도들이 있었다. Therefore, there have been attempts to apply fiber-reinforced composite materials to the balance frame to reduce the weight of the existing balance frame.

이 경우 섬유강화 복합소재를 이용하여 대차프레임을 제작하는 경우 기존 금속재 대차프레임 대비 무게를 25 ~ 50% 까지 줄일 수 있다. In this case, when manufacturing the balance frame using the fiber-reinforced composite material, the weight can be reduced by 25 to 50% compared to the existing metal balance frame.

또한, 대차프레임을 섬유강화 복합소재를 이용하여 제작할 경우 대차프레임의 종축지지대(side beam)을 2차현가장치(서스펜션) 및 감쇠장치의 역할을 수행하도록 설계 제작할 수 있어 추가적인 진동흡수장치 없이 경량화되고 간결한 대차구조를 구현할 수 있다. In addition, when the bogie frame is made of fiber-reinforced composite material, the longitudinal beam of the bogie frame can be designed and manufactured to serve as a secondary suspension (suspension) and a damping device, thereby making it lighter without additional vibration absorbing device. A simple balance structure can be realized.

한편, 기존에 사용되고 있는 금속재의 대차프레임은 높은 강성으로 인해 차체 하중하에서 길이방향의 변위는 도 1에 도시된 바와 같이 거의 '0'에 가깝지만, 종축지지대가 현가장치 역할을 담당하는 유연구조 복합소재 대차프레임의 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 수직하중하에서 수평방향변위가 14.2mm정도로 상당히 크게 발생할 수 있다. On the other hand, due to the high rigidity of the metal bogie frame used in the past, the longitudinal displacement under the vehicle load is almost '0' as shown in Fig. 1, but the flexible support composite material in which the longitudinal support serves as the suspension device. In the case of the bogie frame, as shown in FIG. 2, the horizontal displacement under the vertical load may be considerably large, about 14.2 mm.

이와 관련하여, 종래에는 기존 금속재 대차프레임을 시험할 수 있는 시험용 지그장치와 수평변위가 적은 유연구조 복합소재 대차프레임을 시험할 수 있는 지그장치를 이용하여 수평변위를 시험해왔다.In this regard, conventionally, the horizontal displacement has been tested by using a test jig device capable of testing an existing metal balance frame and a jig device capable of testing a flexible structural composite bogie frame having low horizontal displacement.

먼저, 기존 금속재 대차프레임의 경우 수평변위가 거의 발생하지 않기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 종축지지대(10)를 시험용 지그(20)와 볼트로 체결하고, 시험용 지그(20)는 단지 회전만 허용하는 것과 약 1mm의 수평변위만 허용하는 지그장치로 구성된다. First, since the horizontal displacement hardly occurs in the case of the existing metal bogie frame, as shown in FIG. 3, the longitudinal support 10 is fastened with the test jig 20 and bolts, and the test jig 20 allows only rotation. And a jig device that allows only about 1mm of horizontal displacement.

이에 반해 수평변위가 적은 유연구조 복합소재 대차프레임용 지그장치의 경우 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 회전변위만 허용하는 지그장치(30)와 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 약 5mm의 수평변위를 허용하는 지그장치(40)로 구성된다. 즉, 5약 mm의 수평변위를 흡수하기 위해 지그장치(40)는 도 4의 (b)에 도시된 같이 회전핀(41) 주위에 장공(long hole)(42)을 가공하게 된다. On the contrary, in the case of a jig device for a flexible structural composite bogie frame with low horizontal displacement, as shown in FIG. It consists of a jig device 40 to allow a horizontal displacement of about 5mm. That is, to absorb the horizontal displacement of about 5 mm, the jig device 40 processes a long hole 42 around the rotary pin 41 as shown in FIG.

그런데, 이러한 장공(42)은 10mm 이상 가공할 경우 지그의 안전성에 문제가 발생하거나 지그가 과도하게 두꺼워져 비현실적인 문제가 있다.
By the way, when the long hole 42 is processed 10mm or more, there is a problem in the safety of the jig or jig excessively thick, there is an unrealistic problem.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 종축지지대가 현가장치 역할을 담당하는 유연구조 복합소재 대차프레임의 수직하중하에서의 수평방향변위 발생으로 인한 수평대변형을 흡수할 수 있도록 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, the present invention is to solve these problems, the object is that the longitudinal support is horizontal so that the horizontal displacement can be absorbed due to the horizontal displacement under the vertical load of the flexible structural composite frame that serves as a suspension device The present invention provides a jig device for load testing of a flexible composite composite bogie frame considering large deformation.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

두 개의 종축지지대와, 상기 종축지지대를 연결하는 횡축지지대로 구성되는 유연구조 복합소재 대차프레임의 시험용 지그장치에 있어서, 상기 시험용 지그장치는, 베이스플레이트의 상부에 고정되며 상기 종축지지대의 일단부가 고정되어 제1회전핀을 중심으로 회전가능하게 구비되는 고정형 지그와, 상기 종축지지대의 일단부가 제2회전핀을 중심으로 회전가능하게 구비되며 수평이동이 가능하게 구비되는 이동형 지그로 구성되는 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치를 제공한다.In the test jig device of the flexible structure composite bogie frame consisting of two longitudinal support and a horizontal support connecting the longitudinal support, the test jig device is fixed to the upper portion of the base plate and one end of the longitudinal support is fixed And a fixed jig provided to be rotatable about a first rotary pin, and a movable jig provided at one end of the vertical axis support to be rotatable about a second rotary pin and capable of horizontal movement. To provide a jig device for load testing of a flexible structural composite bogie frame considering horizontal large deformation.

이때, 상기 유연구조 복합소재 대차프레임은 섬유강화 복합소재로 제조되는 것을 특징으로 한다.At this time, the flexible structure composite frame is characterized in that the fiber reinforced composite material is manufactured.

또한, 상기 고정형 지그는; 상기 베이스플레이트의 상면에 일체로 고정되는 제1받침대의 상부에 일체로 고정되며 상측에 제1회전핀이 축설되는 제1지지대와, 상기 종축지지대 일단부가 고정되는 제1축상체결부재와, 상기 제1회전핀에 일체로 고정되는 제1회전블럭과, 상기 제1축상체결부재와 제1회전블럭에 일체로 결합되는 제1하중전달빔으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixed jig; A first support member integrally fixed to an upper portion of the first supporter integrally fixed to an upper surface of the base plate and having a first rotation pin arranged thereon; a first shaft fastening member to which one end of the longitudinal support is fixed; And a first load transfer beam integrally coupled to the first rotation pin, and a first load transmission beam integrally coupled to the first axial fastening member and the first rotation block.

그리고, 상기 이동형 지그는; 상기 베이스플레이트의 상면에 일체로 고정되는 제2받침대의 상부에 구비되며 상측에 제2회전핀이 축설되는 제2지지대와, 상기 종축지지대 타단부가 고정되는 제2축상체결부재와, 상기 제2회전핀에 일체로 고정되는 제2회전블럭과, 상기 제2축상체결부재와 제2회전블럭에 일체로 결합되는 제2하중전달빔과, 상기 제2지지대와 제2받침대 사이에 구비되는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And, the movable jig; A second support provided on an upper portion of the second supporter integrally fixed to an upper surface of the base plate and having a second rotation pin arranged thereon; a second axial fastening member fixed to the other end of the longitudinal support; A second rotation block fixed to the rotation pin, a second load transfer beam integrally coupled to the second axial fastening member and the second rotation block, and a bearing provided between the second support and the second support. Characterized in that made.

이때, 상기 베어링은; 하우징과, 상기 하우징의 상측에 회전이 자유롭게 구비되어 상기 제2지지대의 하부면이 밀착되는 볼과, 상기 하우징의 하부에 구비되어 상기 베이스플레이트의 상면에 일체로 고정되는 제2받침대의 상부에 결합되는 고정용 탭으로 이루어지는 볼 트랜스퍼 베어링인 것을 특징으로 한다.At this time, the bearing; It is coupled to the upper portion of the housing, the ball is freely rotated on the upper side of the housing is in close contact with the lower surface of the second support, and the second support provided on the lower portion of the housing integrally fixed to the upper surface of the base plate It is characterized in that the ball transfer bearing made of a fixing tab.

특히, 상기 볼 트랜스퍼 베어링은 상기 제2받침대의 상부에 다수를 일정간격을 유지하며 설치되는 것을 특징으로 한다.
In particular, the ball transfer bearing is characterized in that the plurality is installed on the upper portion of the second base while maintaining a predetermined interval.

본 발명에 따르면, 종축지지대가 현가장치 역할을 담당하는 유연구조 복합소재 대차프레임의 경우에는 수직하중하에서 수평방향변위가 14.2mm정도로 상당히 크게 발생할 수 있는데 이와 같은 수평대변형을 고정형 지그와 이동형 지그를 이용해 흡수할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, in the case of the flexible structural composite bogie frame, in which the longitudinal support serves as the suspension device, the horizontal displacement may be considerably large at about 14.2 mm under the vertical load. There is an advantage that can be absorbed using.

특히, 본 발명에 따른 지그장치는 볼베어링을 이용하여 대변형을 고려하여 구현하여 구조적인 안정성을 확보할 수 있음은 물론 이를 통해 경량 유연구조 복합소재 대차프레임의 정적 및 피로안전성을 평가할 수 있다.
In particular, the jig device according to the present invention can be implemented in consideration of the large deformation using a ball bearing to ensure structural stability as well as to evaluate the static and fatigue safety of the lightweight flexible composite composite bogie frame.

도 1은 금속재 대차프레임의 수평방향 변위를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 섬유강화 복합소재 대차프레임의 수평방향 변위를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 종래 금속재 대차프레임의 시험용 지그장치를 도시한 도면이다.
도 4는 종래 섬유강화 복합소재 대차프레임의 시험용 지그장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치의 전체 구성도이다.
도 6은 본 발명의 고정형 지그를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 이동형 지그를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 이동형 지그를 지지하는 베어링을 도시한 도면이다.1 is a view showing for explaining the horizontal displacement of the metal bogie frame.
Figure 2 is a view showing for explaining the horizontal displacement of the fiber-reinforced composite bogie frame.
3 is a view showing a jig device for testing a conventional metal bogie frame.
Figure 4 is a view showing a test jig device for a conventional fiber reinforced composite bogie frame.
5 is an overall configuration diagram of a jig device for a load test of the flexible composite composite bogie frame considering the horizontal deformation.
6 is a view showing a fixed jig of the present invention.
7 is a view showing a movable jig of the present invention.
8 is a view showing a bearing for supporting the movable jig of the present invention.

본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, the flexible structure composite material balance frame load test jig device considering the horizontal large deformation according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

도 5는 본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치의 전체 구성도이고, 도 6은 본 발명의 고정형 지그를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 이동형 지그를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 이동형 지그를 지지하는 베어링을 도시한 도면이다.
5 is an overall configuration diagram of a jig device for a flexible structural composite bogie frame load test considering a horizontal large deformation according to the present invention, Figure 6 is a view showing a fixed jig of the present invention, Figure 7 is a movable jig of the present invention 8 is a view showing a bearing for supporting the movable jig of the present invention.

도 5에 의하면, 본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치(100)는 종축지지대(210)가 현가장치 역할을 담당하는 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 수직하중하에서 수평대변형을 흡수할 수 있도록 수평대변형을 고려할 수 있는 지그장치이다.According to Figure 5, the flexible structural composite bogie frame load test jig device 100 in consideration of the horizontal large deformation according to the present invention of the flexible composite composite bogie frame 200, the longitudinal support 210 serves as a suspension device It is a jig device that can consider horizontal large deformation to absorb horizontal large deformation under vertical load.

이때, 상기 지그장치(100)에 하중시험을 위해 고정되는 유연구조 복합소재 대차프레임(200)은 두 개의 종축지지대(side frame)(210)와, 상기 종축지지대(210)를 연결하는 1개 이상의 횡축지지대(cross beam)(220)로 구성된다.At this time, the flexible structure composite bogie frame 200 is fixed to the jig device 100 for the load test is one or more of the two longitudinal frame (side frame) (210), connecting the longitudinal support (210) It is composed of a cross beam (220).

좀 더 상세하게는 상기 대차프레임(200)은 섬유강화 복합소재로 제조되며, 특히 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유에 에폭시, 폴리에스터 및 페놀 등의 기지재료에 함침된 프리프레그(prepreg)를 이용하여 제작된다. More specifically, the balance frame 200 is made of a fiber-reinforced composite material, in particular, impregnated with base materials such as epoxy, polyester, and phenol in reinforcing fibers such as carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, and mixtures thereof. It is produced using the prepreg.

이와 같은 본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치(100)는 베이스플레이트(110)의 상부에 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210)가 고정되는 고정형 지그(120)와 이동형 지그(130)가 구비되어서 이루어진다.In the flexible structure composite material bogie frame load test jig device 100 in consideration of the horizontal large deformation according to the present invention, the longitudinal support 210 of the flexible structure composite material bogie frame 200 is fixed to the upper portion of the base plate 110 The fixed jig 120 and the movable jig 130 are provided.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 하중시험용 지그장치(100)는 베이스플레이트(110)의 상부에 고정되며 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210) 일단부가 고정되어 제1회전핀(121)을 중심으로 회전가능하게 구비되는 고정형 지그(120)와, 상기 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210)의 일단부가 제2회전핀(131)을 중심으로하는 회전가능하게 구비되며 상기 베이스플레이트(110)의 상부에 수평대변형을 흡수하도록 수평이동이 가능하게 구비되는 이동형 지그(130)로 구성된다.In more detail, the load test jig device 100 is fixed to the upper portion of the base plate 110 and one end of the longitudinal support 210 of the flexible structure composite frame 200 is fixed to the first rotating pin ( The fixed jig 120 is provided to be rotatable about 121, and one end of the longitudinal support 210 of the flexible structure composite frame 200 is rotatable about the second rotating pin 131. It is provided with a movable jig 130 is provided with a horizontal movement to absorb the horizontal large deformation on the upper portion of the base plate 110.

즉, 본 발명에 따른 하중시험용 지그장치(100)의 고정형 지그(120)는 베이스플레이트(110)의 상부에 고정되는 구조로서 수평변위는 허용하지 않고 단지 제1회전핀(121) 주위로의 회전변위만 허용하며, 상기 이동형 지그(130)는 고정형 지그(120)와 동일한 구조로서 제2회전핀(131) 주위로의 회전변위를 허용하지만 그와 같은 회전변위의 허용과 더불어 이동형 지그(130) 자체가 수평방향으로 움직여서 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 수평대변형을 흡수할 수 있게 된다.
That is, the fixed jig 120 of the load test jig device 100 according to the present invention is a structure that is fixed to the upper portion of the base plate 110 does not allow horizontal displacement and only rotates around the first rotary pin 121 Only the displacement is allowed, and the movable jig 130 has the same structure as the fixed jig 120 and allows the rotational displacement around the second rotary pin 131, but with the allowance of such rotational displacement, the movable jig 130 It moves itself in the horizontal direction is able to absorb the horizontal deformation of the flexible frame composite frame 200.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치의 각부 구성을 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of each part of the jig device for a flexible structure composite frame bogie frame load test considering the horizontal large deformation according to the present invention.

도 6에 의하면 상기 고정형 지그(120)는 베이스플레이트(110)의 상면에 일체로 고정되는 제1받침대(112)의 상부에 고정된다.According to FIG. 6, the fixed jig 120 is fixed to an upper portion of the first pedestal 112 which is integrally fixed to the upper surface of the base plate 110.

이와 같은 고정형 지그(120)는 상기 제1받침대(112)의 상부에 일체로 고정되며 상측에 제1회전핀(121)이 회전이 자유롭게 축설되는 제1지지대(122)와, 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210) 일단부가 고정되는 제1축상체결부재(123)와, 상기 제1회전핀(121)에 일체로 고정되는 제1회전블럭(124)과, 상기 제1축상체결부재(123)와 제1회전블럭(124)에 일체로 결합되어 상기 제1축상체결부재(123)에서 전달되는 하중을 상기 제1회전블럭(124)에 전달하는 제1하중전달빔(125)으로 이루어진다.The fixed jig 120 is fixed to the upper portion of the first pedestal 112 and the first support pin 122, the first rotary pin 121 is freely rotatably rotated on the upper side, flexible structure composite bogie A first shaft fastening member 123 is fixed to one end of the longitudinal axis support 210 of the frame 200, a first rotation block 124 integrally fixed to the first rotation pin 121, and the first axis The first load transfer beam 125 is integrally coupled to the fastening member 123 and the first rotation block 124 to transfer the load transmitted from the first axial fastening member 123 to the first rotation block 124. )

이와 같은 고정형 지그(120)에 유연구조 복합소재 대차프레임(200)을 설치하기 위해서는 상기 유연구조 복합소재 대차프레임(200)를 구성하는 종축지지대(210)의 일단부를 고정형 지그(120)의 제1축상체결부재(123)에 위치시키고 종축지지대(210)에 마련되어 있는 볼트 구멍을 통해 체결수단(126)인 볼트와 너트를 체결해줌으로써 종축지지대(210)의 일단부를 제1축상체결부재(123)에 일체로 고정하게 된다. In order to install the flexible structure composite frame trolley frame 200 to the fixed jig 120 as described above, one end of the longitudinal supporter 210 constituting the flexible structure composite frame trolley 200 has a first portion of the fixed jig 120. The one end portion of the longitudinal support 210 is fastened by fastening the bolt and the nut, which are the fastening means 126, through the bolt hole provided in the longitudinal support 210 to the shaft fastening member 123. It is fixed in one piece.

이때, 체결수단(126)인 볼트와 너트를 체결시에 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210)에 손상이 발생하지 않도록 체결력을 적절히 조절함이 바람직하다. At this time, when fastening the bolts and nuts that are the fastening means 126, it is preferable to appropriately adjust the fastening force so that damage does not occur in the longitudinal support 210 of the flexible structure composite frame 200.

또한, 상기 제1하중전달빔(125)은 상측의 제1축상체결부재(123)와 하측의 제1회전블럭(124)의 사이에 구비되어 일체로 결합되므로 상기 제1축상체결부재(123)의 하부 형상에 알맞게 제작함이 바람직하다. In addition, the first load transfer beam 125 is provided between the upper first axial fastening member 123 and the lower first rotation block 124 is integrally coupled so that the first axial fastening member 123 It is desirable to manufacture according to the lower shape of the.

이와 같이 고정형 지그(120)는 제1회전핀(121)을 중심으로 회전만 허용할 수 있는 구조로 제작되고 제1지지대(122)는 고정형식으로 제1받침대(112)와 직접 볼트 등의 고정수단으로 체결할 수 있는 구조로 제작된다.
Thus, the fixed jig 120 is manufactured in a structure that can only allow the rotation around the first rotary pin 121 and the first support 122 is fixed to the first support 112 and the direct bolt, etc. in a fixed form It is manufactured in a structure that can be fastened by means.

한편, 도 7에 의하면 상기 이동형 지그(130)는 베이스플레이트(110)의 상면에 일체로 고정되는 제2받침대(114)의 상부에 수평이동이 가능하게 구비된다.On the other hand, according to Figure 7, the movable jig 130 is provided to be horizontally movable on the upper portion of the second support 114, which is integrally fixed to the upper surface of the base plate 110.

이와 같은 이동형 지그(130)는 상기 제2받침대(114)의 상부에 구비되며 상측에 제2회전핀(131)이 회전이 자유롭게 축설되는 제2지지대(132)와, 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210) 타단부가 고정되는 제2축상체결부재(133)와, 상기 제2회전핀(131)에 일체로 고정되는 제2회전블럭(134)과, 상기 제2축상체결부재(133)와 제2회전블럭(134)에 일체로 결합되어 상기 제2축상체결부재(133)에서 전달되는 하중을 상기 제2회전블럭(134)에 전달하는 제2하중전달빔(135)과, 상기 제2지지대(132)가 상기 제2받침대(114)의 상부에서 수평이동이 가능하게 하는 베어링(137)으로 이루어진다.Such a movable jig 130 is provided on the upper portion of the second support 114, the second support pin 131 is freely rotatably rotated on the upper side of the second support 132, flexible structure composite frame frame ( A second shaft fastening member 133 to which the other end portion of the longitudinal support 210 of the 200 is fixed, a second rotation block 134 integrally fixed to the second rotation pin 131, and the second shaft fastening The second load transfer beam 135 is integrally coupled to the member 133 and the second rotation block 134 to transfer the load transmitted from the second axial fastening member 133 to the second rotation block 134. And, the second support 132 is made of a bearing 137 to enable horizontal movement in the upper portion of the second support (114).

이와 같은 이동형 지그(130)에 유연구조 복합소재 대차프레임(200)을 설치하기 위해서는 상기 유연구조 복합소재 대차프레임(200)를 구성하는 종축지지대(210)의 타단부를 이동형 지그(130)의 제2축상체결부재(133)에 위치시키고 종축지지대(210)에 마련되어 있는 볼트 구멍을 통해 체결수단(136)인 볼트와 너트를 체결해줌으로써 종축지지대(210)의 타단부를 일체로 고정하게 된다. In order to install the flexible composite composite balance frame 200 in the movable jig 130, the other end of the longitudinal support 210 forming the flexible composite composite balance frame 200 may be formed of the movable jig 130. The other end of the longitudinal support 210 is integrally fixed by fastening the bolt and the nut, which are the fastening means 136, to the biaxial fastening member 133 and through the bolt hole provided in the longitudinal support 210.

이때, 체결수단(136)인 볼트와 너트를 체결시에 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210)에 손상이 발생하지 않도록 체결력을 적절히 조절함이 바람직하다. At this time, when fastening the bolt and nut, which is the fastening means 136, it is preferable to properly adjust the fastening force so that damage does not occur in the longitudinal support 210 of the flexible structure composite frame 200.

또한, 상기 제2하중전달빔(135)은 상측의 제2축상체결부재(133)와 하측의 제2회전블럭(134)의 사이에 구비되어 일체로 결합되므로 상기 제2축상체결부재(133)의 하부 형상에 알맞게 제작함이 바람직하다. In addition, the second load transfer beam 135 is provided between an upper second axial fastening member 133 and a lower second rotation block 134 and is integrally coupled to the second axial fastening member 133. It is desirable to manufacture according to the lower shape of the.

이와 같이 이동형 지그(130)는 제2회전핀(131)을 중심으로 회전하는 것을 허용하면서도 수평으로 이동할 수 있는 구조로 제작된다.As such, the movable jig 130 is manufactured to have a structure that allows horizontal rotation while allowing rotation about the second rotation pin 131.

이때, 상기 이동형 지그(130)는 상기 제2지지대(132)의 하부에 구비되는 베어링(137)은 볼 트랜스퍼 베어링으로 이루어져 상기 이동형 지그(130)가 길이방향으로 자유롭게 이동을 할 수 있도록 한다. At this time, the movable jig 130 is a bearing 137 provided in the lower portion of the second support 132 is made of a ball transfer bearing to allow the movable jig 130 to move freely in the longitudinal direction.

특히, 상기 볼 트랜스퍼 베어링은 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 최대 시험하중에 맞도록 사양 및 수량을 결정함이 바람직하다.In particular, the ball transfer bearing is preferably to determine the specification and quantity to meet the maximum test load of the flexible structure composite frame 200.

이때, 상기 볼 트랜스퍼 베어링은 도 8에 도시된 바와 같이 하우징(137a)과, 상기 하우징(137a)의 상측에 회전이 자유롭게 구비되어 상기 제2지지대(132)의 하부면이 밀착되는 볼(137b)과, 상기 하우징(137a)의 하부에 구비되어 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 일체로 고정되는 제2받침대(114)의 상부에 결합되는 고정용 탭(137c)으로 구성된다.In this case, as shown in FIG. 8, the ball transfer bearing has a housing 137a and a ball 137b which is freely rotated on the upper side of the housing 137a so that the lower surface of the second support 132 is in close contact. And a fixing tab 137c provided at a lower portion of the housing 137a and coupled to an upper portion of the second support 114 that is integrally fixed to an upper surface of the base plate 110.

이와 같은 볼 트랜스퍼 베어링은 수평방향의 대변형을 고려한 것으로 최대 시험하중에 따라 사양 및 수량이 결정되는 것으로 상기 제2받침대(114)의 상부에 다수개를 일정간격을 유지하며 설치한다.Such ball transfer bearing is to consider the large deformation in the horizontal direction, the specification and the quantity are determined according to the maximum test load is installed on the upper part of the second support 114 to maintain a constant interval.

물론, 상기 볼 트랜스퍼 베어링은 도면에 별도로 도시하지는 않았지만 상기 고정용 탭(137c)을 상기 제2지지대(137)의 하부면에 일체로 결합하고 상기 볼(137b)이 상기 제2받침대(114)의 상부에 밀착되도록 설치함도 가능하다.
Of course, the ball transfer bearing is not shown separately in the drawings, but the fixing tab 137c is integrally coupled to the lower surface of the second support 137 and the ball 137b of the second support 114 It is also possible to install close to the top.

이하, 본 발명에 따른 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치의 작동 과정을 설명한다.Hereinafter, the operation process of the jig device for the load test of the flexible composite composite bogie frame in consideration of the horizontal large deformation according to the present invention.

먼저, 상기 고정형 지그(120)는 베이스플레이트(110)의 상면 일측에 설치되고, 상기 이동형 지그(130)는 베이스플레이트(110)의 상면 타측에 설치되는 것으로 유연구조 복합소재 대차프레임(200)이 고정되도록 설치한다.First, the fixed jig 120 is installed on one side of the upper surface of the base plate 110, the movable jig 130 is installed on the other side of the upper surface of the base plate 110, the flexible structure composite frame frame 200 Install so that it is fixed.

즉, 상기 고정형 지그(120)에는 상기 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210)의 일단부를 고정하고, 상기 이동형 지그(130)에는 상기 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 종축지지대(210)의 타단부를 고정한다.That is, the fixed jig 120 is fixed to one end of the longitudinal support 210 of the flexible frame composite frame 200, the movable jig 130, the longitudinal axis of the flexible frame composite frame 200 Fix the other end of the support (210).

그리고, 종축지지대(210)가 현가장치 역할을 담당하는 유연구조 복합소재 대차프레임(200)의 상측에서 수직하중을 가하는 경우 수평방향변위가 14.2mm정도로 상당히 크게 발생할 수 있다. In addition, when the vertical support 210 is subjected to a vertical load on the upper side of the flexible frame composite frame 200, which serves as a suspension device, the horizontal displacement may occur considerably larger, about 14.2 mm.

이와 같은 수직하중을 가하는 경우 상기 고정형 지그(120)의 제1축상체결부재(123)와 이동형 지그(130)의 제2축상체결부재(133)를 통해 전달되는 하중은 제1 및 제2하중전달빔(125,135)을 통해 제1 및 제2회전블럭(124,134)에 전달되어 제1 및 제2회전블럭(124,134)이 일체로 고정되는 제1 및 제2회전핀(121,131)이 회전하게 된다.When the vertical load is applied, the loads transmitted through the first axial fastening member 123 of the fixed jig 120 and the second axial fastening member 133 of the movable jig 130 are transferred to the first and second loads. The first and second rotation pins 121 and 131 are transmitted to the first and second rotation blocks 124 and 134 through the beams 125 and 135 so that the first and second rotation blocks 124 and 134 are integrally fixed.

이때, 수직하중의 전달을 통해 상기 유연구조 복합소재 대차프레임(200)에는 수평방향변위가 14.2mm정도로 상당히 크게 발생하게 되는데 이와 같은 수평변위는 이동형 지그(130)가 볼 트랜스퍼 베어링에 의해 자연스럽게 이동하면서 흡수하게 된다.At this time, the horizontal displacement is generated in the flexible structural composite frame 200 through the transfer of the vertical load considerably larger, such as about 14.2mm. Such horizontal displacement is naturally moved by the movable jig 130 by the ball transfer bearing. Will be absorbed.

이와 같은 구조에 의해 섬유강화 복합소재를 적용하여 제작된 유연구조 복합소재 대차프레임(200)이 실제 운행 중에 받게 되는 다양한 하중조건하에서 구조안전성을 확보하고 있는지를 검증하기 위한 정하중 및 피로시험을 수행시에 대차가 실제 차량에 설치된 것과 유사한 구속조건을 구현할 수 있게 된다.
By carrying out the static load and fatigue test to verify whether the flexible structural composite bogie frame 200 manufactured by applying the fiber-reinforced composite material by such a structure secures structural safety under various load conditions received during actual operation. The bogie can implement constraints similar to those installed in a real vehicle.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 하중시험용 지그장치 110: 베이스플레이트
112: 제1받침대 114: 제2받침대
120: 고정형 지그 121: 제1회전핀
122: 제1지지대 123: 제1축상체결부재
124: 제1회전블럭 125: 제1하중전달빔
130: 이동형 지그 131: 제2회전핀
132: 제2지지대 133: 제2축상체결부재
134: 제2회전블럭 135: 제2하중전달빔
137: 베어링 200: 유연구조 복합소재 대차프레임
210: 종축지지대 220: 횡축지지대100: load test jig device 110: base plate
112: first stand 114: second stand
120: fixed jig 121: first rotation pin
122: first support 123: first axial fastening member
124: first rotation block 125: first load transfer beam
130: movable jig 131: second rotating pin
132: second support 133: second shaft fastening member
134: second rotation block 135: second load transfer beam
137: bearing 200: flexible composite bogie frame
210: longitudinal support 220: transverse support

Claims (6)

두 개의 종축지지대와, 상기 종축지지대를 연결하는 횡축지지대로 구성되는 유연구조 복합소재 대차프레임의 시험용 지그장치에 있어서,
상기 시험용 지그장치는,
베이스플레이트의 상부에 고정되며 상기 종축지지대의 일단부가 고정되어 제1회전핀을 중심으로 회전가능하게 구비되는 고정형 지그와,
상기 종축지지대의 일단부가 제2회전핀을 중심으로 회전가능하게 구비되며 수평이동이 가능하게 구비되는 이동형 지그로 구성되는 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치.
In the jig device for testing a flexible structure composite bogie frame composed of two longitudinal support and a horizontal support for connecting the longitudinal support,
The test jig device,
A fixed jig fixed to an upper portion of the base plate and having one end of the longitudinal support fixed to be rotatable about a first rotating pin;
One end of the longitudinal support is rotatable around the second rotary pin jig device for a flexible frame composite material bogie frame load test considering the horizontal deformation, characterized in that consisting of a movable jig provided to be capable of horizontal movement.
제 1항에 있어서,
상기 유연구조 복합소재 대차프레임은 섬유강화 복합소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치.
The method of claim 1,
The flexible structure composite material bogie frame is a jig device for load testing the flexible structure composite material bogie frame considering the horizontal large deformation, characterized in that the fiber reinforced composite material is manufactured.
제 1항에 있어서, 상기 고정형 지그는;
상기 베이스플레이트의 상면에 일체로 고정되는 제1받침대의 상부에 일체로 고정되며 상측에 제1회전핀이 축설되는 제1지지대와, 상기 종축지지대 일단부가 고정되는 제1축상체결부재와, 상기 제1회전핀에 일체로 고정되는 제1회전블럭과, 상기 제1축상체결부재와 제1회전블럭에 일체로 결합되는 제1하중전달빔으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치.
The method of claim 1, wherein the fixed jig;
A first support member integrally fixed to an upper portion of the first supporter integrally fixed to an upper surface of the base plate and having a first rotation pin arranged thereon; a first shaft fastening member to which one end of the longitudinal support is fixed; Flexible structure composite material considering horizontal large deformation, characterized in that the first rotation block is integrally fixed to the first rotation pin, and the first load transfer beam is integrally coupled to the first axial fastening member and the first rotation block. Jig device for bogie frame load test.
제 1항에 있어서, 상기 이동형 지그는;
상기 베이스플레이트의 상면에 일체로 고정되는 제2받침대의 상부에 구비되며 상측에 제2회전핀이 축설되는 제2지지대와, 상기 종축지지대 타단부가 고정되는 제2축상체결부재와, 상기 제2회전핀에 일체로 고정되는 제2회전블럭과, 상기 제2축상체결부재와 제2회전블럭에 일체로 결합되는 제2하중전달빔과, 상기 제2지지대와 제2받침대 사이에 구비되는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치.
The method of claim 1, wherein the movable jig;
A second support provided on an upper portion of the second supporter integrally fixed to an upper surface of the base plate and having a second rotation pin arranged thereon; a second axial fastening member fixed to the other end of the longitudinal support; A second rotation block fixed to the rotation pin, a second load transfer beam integrally coupled to the second axial fastening member and the second rotation block, and a bearing provided between the second support and the second support. Jig device for the load test of the flexible composite composite bogie frame considering the horizontal deformation.
제 4항에 있어서, 상기 베어링은;
하우징과, 상기 하우징의 상측에 회전이 자유롭게 구비되어 상기 제2지지대의 하부면이 밀착되는 볼과, 상기 하우징의 하부에 구비되어 상기 베이스플레이트의 상면에 일체로 고정되는 제2받침대의 상부에 결합되는 고정용 탭으로 이루어지는 볼 트랜스퍼 베어링인 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치.
5. The bearing of claim 4, wherein the bearing;
It is coupled to the upper portion of the housing, the ball is freely rotated on the upper side of the housing is in close contact with the lower surface of the second support, and the second support provided on the lower portion of the housing integrally fixed to the upper surface of the base plate Jig device for the load test of the flexible composite composite bogie frame considering the horizontal large deformation, characterized in that the ball transfer bearing consisting of a fixed tab.
제 5항에 있어서,
상기 볼 트랜스퍼 베어링은 상기 제2받침대의 상부에 다수를 일정간격을 유지하며 설치되는 것을 특징으로 하는 수평대변형을 고려한 유연구조 복합소재 대차프레임 하중시험용 지그장치.
6. The method of claim 5,
The ball transfer bearing is a jig device for load testing the flexible structure composite frame bogie frame considering the horizontal large deformation, characterized in that a plurality of the upper portion of the second base is installed while maintaining a constant interval.
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