KR101281491B1 - Fabrication method of a composite bogie frame using a hanging apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법에 관한 것으로; 복합소재 대차프레임용 기본구조재의 종축지지대용 채움재 단부에 행잉장치를 고정하고 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재를 공중으로 부양시키는 제1단계; 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재의 표면에 프리프레그를 적층하여 복합소재 대차프레임을 제작하는 제2단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 행잉장치에 의해 대차프레임용 기본구조재를 공중에 부양시킨 상태에서 핸드레업(hand layup)기법을 이용하여 프리프레그를 한 층씩 손으로 적층하면서 대차프레임을 제작하므로 작업성을 향상시켜 대차프레임의 제작기간을 단축시킬 수 있고, 행잉장치가 크레인에 고정되어 이동하기 때문에 작업 테이블에서 대차프레임을 제작하는 것에 비해 안전하다.The present invention relates to a composite bogie frame manufacturing method using a hanging device; A first step of fixing the hanging device to the end portion of the longitudinal support member of the base material for the composite bogie frame and supporting the base material for the composite bogie frame to the air; And a second step of fabricating the composite bogie frame by stacking prepregs on the surface of the base bogie frame for the composite bogie frame.
According to the present invention, by using a hand layup technique in a state in which the basic structural material for the bogie frame is suspended in the air by a hanging device, the bogie frame is manufactured by hand laminating the prepregs one by one, thereby improving workability. It is possible to shorten the manufacturing period of the bogie frame, and it is safer to manufacture the bogie frame at the work table because the hanging device is fixed to the crane and moved.
Description
본 발명은 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 철도차량의 핵심부품 중의 하나인 대차에 적용되는 대차프레임을 복합소재를 이용하여 제작할 경우 제작의 편의성 향상에 따라 제작기간을 단축하고 제작시 무게를 확인하여 제작시 중량 편차를 최소화할 수 있는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a composite bogie frame using a hanging device, and more particularly, to manufacture a bogie frame applied to a bogie, which is one of the core parts of a railway vehicle, using a composite material, according to the improvement of manufacturing convenience. The present invention relates to a method for manufacturing a composite bogie frame using a hanging device capable of shortening a period and minimizing weight variation during manufacturing by checking weight during manufacturing.
일반적으로 철도차량의 대차프레임은 철도차량에서 스프링 하중량을 제외한 모든 차량의 하중을 지지하는 부품으로 차량의 안전운행과 가장 밀접한 관련이 있는 부품이다. In general, the bogie frame of a railroad car is a part that supports the load of all vehicles except the unloaded weight of the railroad car and is the part most closely related to the safe operation of the vehicle.
이러한 대차프레임은 주로 지지하는 하중의 크기와 운행시 발생하는 힘의 크기에 따라 강성이 큰 철강소재를 이용하여 용접 구조의 형태로 제작되는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 금속재 대차프레임을 제작할 경우 무게는 대략 1.3 ~ 2톤으로 무겁고 강성이 크다. Such a bogie frame is generally manufactured in the form of a welded structure using a steel material having a large rigidity according to the size of a supporting load and a force generated during operation. However, when manufacturing such a metal bogie frame weight is about 1.3 ~ 2 tons heavy and rigid.
물론, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0064096호에 기재된 바와 같이, 이러한 기존의 대차프레임을 경량화하기 위해 섬유강화 복합소재를 대차프레임 적용하는 시도들이 있었다. 이 경우 기존 금속재 대차프레임 대비 무게를 25 ~ 50%까지 줄일 수 있다. Of course, as described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0064096, there have been attempts to apply the fiber reinforced composite material to the bogie frame to reduce the weight of such an existing bogie frame. In this case, the weight can be reduced by 25-50% compared to the existing metal balance frame.
이와 같은 섬유강화 복합소재로 이루어지는 대차프레임은 복합소재 사이드 빔과 대차프레임을 특별한 장치가 없이 핸드레업(hand layup)기법을 이용하여 작업대 위에 올려놓고 탄소, 유리 및 아라미드 강화섬유를 수지에 함침하여 반경화시킨 프리프레그를 한 층씩 손으로 적층하면서 제작한다. The bogie frame made of such fiber-reinforced composite materials has a composite side beam and bogie frame placed on a workbench using a hand layup technique without any special device, and the carbon, glass, and aramid reinforced fibers are impregnated in the resin to give a radius. The prepreg is prepared by laminating one by one by hand.
이 과정에서 작업자는 대차프레임과 같은 무거운 구조물의 전체 표면을 적층하기 위해 대차프레임을 회전시키거나 들어올리게 된다. In this process, the operator rotates or lifts the bogie frame to stack the entire surface of a heavy structure, such as the bogie frame.
이 경우 기중기를 이용하여 대차프레임을 들어서 회전시킨 후 다시 작업대에 내려놓고 적층 후 필요시 다시 기중기를 이용하는 일을 반복하게 됨에 따라 제작시간의 손실이 발생하고 안전상에도 문제가 발생할 수 있다. In this case, by lifting the bogie frame using a crane and rotating it, then put it back down on the workbench and repeating the use of the crane if necessary after lamination, a loss of production time may occur and safety problems may occur.
또한, 제작과정에서 대차프레임 전체표면에 균일하게 프리프레그가 적층되었는지 확인할 방법이 없다. In addition, there is no way to check whether the prepreg is uniformly stacked on the entire surface of the bogie frame during the manufacturing process.
따라서, 제작후 확인해 보면 무게 및 치수의 불균형이 발생게 되고 이를 해결하기 위해 기계가공이 필수적이다. 이러한 모든 과정은 제작시간 및 비용의 증가를 유발하게 된다.
Therefore, if you check after manufacturing, there is an unbalance in weight and dimensions, and machining is essential to solve this problem. All these processes lead to an increase in production time and cost.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 철도차량의 핵심부품 중의 하나인 대차에 적용되는 대차프레임을 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유로 제작시 프리프레그의 적층과정에서 제작의 편의성을 높이고 무게 편차를 최소화시킬 수 있도록 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention is to solve these problems, the present invention is to produce a bogie frame applied to the bogie, one of the core parts of the railway vehicle made of reinforcing fibers such as carbon fiber, glass fiber, aramid fiber and mixtures thereof The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a composite bogie frame using a hanging device in order to increase the convenience of manufacturing and minimize weight variation in the prepreg lamination process.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,
복합소재 대차프레임용 기본구조재의 종축지지대용 채움재 단부에 행잉장치를 고정하고 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재를 공중으로 부양시키는 제1단계; 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재의 표면에 프리프레그를 적층하여 복합소재 대차프레임을 제작하는 제2단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법을 제공한다.A first step of fixing the hanging device to the end portion of the longitudinal support member of the base material for the composite bogie frame and supporting the base material for the composite bogie frame to the air; It provides a composite bogie frame manufacturing method using a hanging device, characterized in that the second step of producing a composite bogie frame by stacking the prepreg on the surface of the base material for the composite bogie frame.
이때, 상기 제2단계 후, 상기 종축지지대용 채움재의 단부를 10 ~ 20㎜ 절단하는 제3단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, after the second step, a third step of cutting the end portion of the longitudinal support material for filling 10 ~ 20mm; characterized in that it further comprises.
또한, 상기 행잉장치는; 상기 종축지지대용 채움재의 단부 4곳을 고정하는 4개의 그립들과, 상기 4개의 그립들에 일단부가 연결되는 4개의 연결로프들과, 상기 4개의 연결로프들의 타단부를 일체로 고정하는 고정구로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the hanging device; Four grips for fixing the four end portions of the longitudinal support filling material, four connecting ropes one end of which is connected to the four grips, and a fixture for fixing the other ends of the four connecting ropes integrally It is characterized in that the configuration.
이때, 상기 연결로프들에는 하중측정기가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.In this case, the load ropes are characterized in that each is installed.
또한, 상기 그립은 상기 종축지지대용 채움재의 단부면에 고정되는 나사부가 몸체의 전단에 형성되고, 몸체의 후단에는 상기 연결로프의 일단부가 고정가능한 체결공이 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the grip is characterized in that the screw is fixed to the end surface of the longitudinal support member filling material is formed in the front end of the body, the rear end of the body is characterized in that the fastening hole is fixed to one end of the connecting rope is formed.
그리고, 상기 그립은 몸체의 일측에 상기 종축지지대용 채움재의 단부가 안착가능한 안착부가 형성되고 상기 안착부로 관통되는 조임볼트가 체결되는 체결공이 상기 안착부를 향해 형성되고, 상기 몸체의 상측에 연결로프의 일단부가 고정가능한 체결공이 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.And, the grip is formed on the one side of the body of the longitudinal support portion filling material seating portion is formed and the fastening bolt is fastened to the seating portion is fastened to the seating portion is fastened to the seating portion, the upper side of the connecting rope It is characterized in that the one end is fixed to the fastening hole is formed.
또한, 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재는 종축지지대용 채움재와 횡축지지대용 채움재를 접착제로 결합하거나 리벳이나 볼트 및 너트를 체결하여 일체로 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the base material for the composite bogie frame is characterized in that the longitudinal filling material for the support and the filling material for the transverse support is made integrally by bonding the rivets or bolts and nuts.
그리고, 상기 종축지지대용 채움재는 복합소재 리브의 사이에 포상물질을 메워서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the longitudinal support member is characterized in that the filling material is filled between the composite ribs.
또한, 상기 횡축지지대용 채움재는 기지재료에 함침된 프리프레그를 적층하여 제작되거나 금속재로 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the transverse support material is characterized in that the prepreg impregnated in the base material is produced by laminating or made of a metal material.
아울러, 상기 행잉장치는 크레인에 연결되어 상기 대차프레임용 기본 구조재를 공중으로 부양시키는 것을 특징으로 한다.
In addition, the hanging device is connected to the crane is characterized in that for supporting the basic structural material for the bogie frame to the air.
본 발명에 따르면, 행잉장치에 의해 대차프레임용 기본구조재를 공중에 부양시킨 상태에서 핸드레업(hand layup)기법을 이용하여 프리프레그를 한 층씩 손으로 적층하면서 대차프레임을 제작하므로 작업성을 향상시켜 대차프레임의 제작기간을 단축시킬 수 있고, 행잉장치가 크레인에 고정되어 이동하기 때문에 작업 테이블에서 대차프레임을 제작하는 것에 비해 안전하다.According to the present invention, by using a hand layup technique in a state in which the basic structural material for the bogie frame is suspended in the air by a hanging device, the bogie frame is manufactured by hand laminating the prepregs one by one, thereby improving workability. It is possible to shorten the manufacturing period of the bogie frame, and it is safer to manufacture the bogie frame at the work table because the hanging device is fixed to the crane and moved.
또한, 행잉장치와 대차프레임을 연결하는 각 연결로프에는 하중측정기(load cell)가 설치되어 대차의 무게 분포를 정밀측정하여 작업자가 작업과정에서 쉽게 확인할 수 있어 무게의 불균일한 분포를 최소화할 수 있다.In addition, a load cell is installed at each connecting rope connecting the hanging device and the bogie frame to precisely measure the weight distribution of the bogie so that the operator can easily check it in the working process, thereby minimizing the uneven distribution of the weight. .
아울러, 행잉장치의 고정구는 크레인에 연결되어 대차프레임을 상하 및 좌우방향으로 자유롭게 이동하게 해주고 행잉장치의 고정부를 중심으로 대차가 360도 자유롭게 회전이 가능해 작업성을 향상시켜 제작기간을 단축시킬 수 있다.
In addition, the fastener of the hanging device is connected to the crane to freely move the bogie frame in the vertical and horizontal directions, and the bogie can be rotated freely 360 degrees around the fixing part of the hanging device to improve workability and shorten the production period. have.
도 1은 복합소재로 이루어지는 대차프레임용 종축지지대용 채움재와 횡축지지대용 채움재를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 대차프레임용 종축지지대용 채움재와 횡축지지대용 채움재를 접합한 기본 구조재를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임의 제작 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 기본 구조재를 고정하는 그립을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 기본 구조재를 고정하는 그립의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.1 is a view showing the filling material for the longitudinal axis support and the transverse support for the balance frame made of a composite material.
FIG. 2 is a view showing a basic structural member in which the longitudinal support member filling material and the transverse support member filling material of FIG.
3 is a view illustrating a manufacturing state of the composite bogie frame using a hanging device according to the present invention.
4 is a view showing a grip for fixing the basic structural material according to the present invention.
5 is a view showing another embodiment of a grip for fixing the basic structural material according to the present invention.
본 발명에 따른 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, a method for manufacturing a composite bogie frame using a hanging device according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.
이때, 도 1은 복합소재로 이루어지는 대차프레임용 종축지지대용 채움재와 횡축지지대용 채움재를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 대차프레임용 종축지지대용 채움재와 횡축지지대용 채움재를 접합한 기본 구조재를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임의 제작 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 기본 구조재를 고정하는 그립을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 기본 구조재를 고정하는 그립의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
At this time, Figure 1 is a view showing the filling material for the longitudinal support frame and the transverse support for the bogie frame made of a composite material, Figure 2 is a basic structural member bonded to the filling material for the longitudinal support for the bogie frame and the transverse support of Figure 1 3 is a view illustrating a manufacturing state of a composite bogie frame using a hanging device according to the present invention, Figure 4 is a view showing a grip for fixing the basic structural material according to the present invention. 5 is a view showing another embodiment of a grip for fixing the basic structural material according to the present invention.
먼저, 본 발명에 따른 복합소재 대차프레임을 제작하는데에는 행잉장치를 이용한다.First, a hanging device is used to fabricate the composite bogie frame according to the present invention.
이때, 도 1은 본 발명에서 구현하고자 하는 철도차량용 복합소재 대차프레임을 제작하기 이전에 준비된 종축지지대용 채움재(10)와 횡축지지대용 채움재(20)를 나타낸 것이다. At this time, Figure 1 shows the longitudinal axis
이때, 상기 본 발명의 복합소재 대차프레임은 두 개의 종축지지대와 그 종축지지대를 연결하는 1개 이상의 횡축지지대로 구성되기 때문에 이러한 종축지지대와 횡축지지대를 구성하는 종축지지대용 채움재(10)와 횡축지지대용 채움재(20)는 도 2에 도시된 바와 같은 복합소재 대차프레임의 기본 구조재(1)를 형성하게 된다.At this time, the composite material bogie frame of the present invention is composed of one or more transverse support connecting the two longitudinal support and the longitudinal support, the longitudinal
먼저, 상기 종축지지대용 채움재(10)는 복합소재 리브(12)의 사이에 포상물질(14)을 메워서 이루어진다.First, the
좀 더 상세하게는 상기 종축지지대용 채움재(10)를 구성하는 복합소재 리브(12)는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유가 기지재료에 함침된 프리프레그(prepreg)를 적층하여 경화시키거나, 강화섬유 프리폼(preform)에 수지를 주입하여 경화시킨 후 원하는 크기와 형상으로 절단하여 제작된다. More specifically, the
그리고, 상기 포상물질(foam)(14)은 복합소재 리브(12) 사이의 공간을 매우는 가볍고 변형이 쉬운 물질(foam)로 구성된다. In addition, the
이와 같은 종축지지대용 채움재(10)의 두께, 길이 및 폭 등은 적용되는 철도차량의 하중크기에 따라 변하게 된다. 그리고, 종축지지대용 채움재(10)를 제작하기 위해서는 종축지지대용 채움재(10)를 구성하는 복합소재 리브(12) 및 포상물질(14)을 접착제를 이용하여 접착하게 된다.The thickness, length and width of the longitudinal
한편, 상기 횡축지지대용 채움재(20)는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유에 에폭시, 폴리에스터 및 페놀 등의 기지재료에 함침된 프리프레그(prepreg)를 적층하여 제작하거나 알루미늄이나 강재 등의 금속재를 이용하여 제작할 수 있다. On the other hand, the
특히, 상기 횡축지지대용 채움재(20)는 종축지지대용 채움재(10)를 연결하기 위해 1개 이상이 이용되며, 그 단면이 원형 또는 다각형의 실린더 형상을 이루어질 수 있다.In particular, the transverse support for the
이와 같은 종축지지대용 채움재(10)와 횡축지지대용 채움재(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 접착제를 이용하여 일체로 결합하거나 리벳이나 볼트 및 너트의 체결을 통해 복합소재 대차프레임용 기본구조재(1)를 제작하게 된다.
Such longitudinal
한편, 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재(1)의 표면에 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유에 에폭시, 폴리에스터 및 페놀 등의 기지재료를 함침한 프리프레그(prepreg)를 적층하여 복합소재 대차프레임을 제작한다.
On the other hand, the prepreg impregnated with a base material such as epoxy, polyester and phenol in the reinforcing fibers such as carbon fiber, glass fiber, aramid fiber and mixtures thereof on the surface of the base material for the composite bogie frame (1) ) To produce composite balance frame.
이와 같은 대차프레임용 기본구조재(1)의 표면에 프리프레그를 적층하는 경우 대차용 사이드 빔 또는 대차프레임용 기본구조재(1)의 표면에 프리프레그(composite prepreg)를 적층하여 스킨부를 형성하는 경우 제작의 편의성을 높이고 무게 편차를 최소화시킬 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같은 행잉장치(100)를 이용한다. When prepreg is laminated on the surface of the
즉, 도 3은 도 2에서 완성된 복합소재 대차프레임용 기본 구조재(1)에 스킨부를 적층하는 경우 제작성의 향상 및 무게의 균일한 분포를 위해 고안된 대차프레임 제작용 행잉장치(100)에 설치된 모습이다. That is, FIG. 3 is installed in the bogie frame
이와 같은 대차프레임 제작용 행잉장치(100)는 대차프레임용 기본 구조재(1)를 중심으로 대차프레임용 기본 구조재(1)의 종축지지대용 채움재(10)의 단부 4곳을 고정하는 4개의 그립(grip)(110)들과, 상기 4개의 그립들(110)에 일단부가 연결되는 4개의 연결로프(120)들과, 상기 4개의 연결로프(120)들의 타단부를 일체로 고정하는 고정구(130)로 구성된다.As described above, the
이때, 상기 연결로프(120)들에는 하중측정기(load cell)(140)가 각각 설치되어 대차프레임용 기본 구조재(1)의 종축지지대용 채움재(10)에 부과되는 무게를 정밀하게 측정하게 된다. 이 경우 상기 하중측정기(140)에서 측정되는 무게정보는 작업장 내의 컴퓨터(미도시됨)를 통해 확인할 수 있도록 구성함이 바람직하다.At this time, the load rope (140) is installed on each of the
한편, 상기 행잉장치(100)의 고정구(130)는 크레인(미도시됨)에 연결되어 대차프레임용 기본 구조재(1)를 상하 및 좌우방향으로 자유롭게 이동하게 해주고 행잉장치(100)의 고정구(130)를 중심으로 대차프레임용 기본 구조재(1)가 360도°자유롭게 회전이 가능하다.On the other hand, the
따라서, 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유가 기지재료에 함침된 프리프레그(prepreg)를 대차프레임용 기본 구조재(1)의 표면에 한 층씩 적층하는 과정에서 무거운 대차프레임용 기본 구조재(1)의 위치를 자유롭게 조정할 수 있어 대차프레임 제작의 편리성이 향상되어 대차프레임의 제작기간을 단축시킬 수 있다. Therefore, the heavy bogie frame in the process of laminating prepreg impregnated with the base material with carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and a mixture thereof on the surface of the base
또한, 상기 행잉장치(100)를 크레인에 고정하는 경우 이동하기 때문에 작업 테이블에서 제작시 발생가능한 안전상의 문제도 해결된다. In addition, since the moving
아울러, 상기 행잉장치(100)의 고정구(130)와 대차프레임용 기본 구조재(1)를 연결하는 각각의 연결로프(120)에 설치된 하중측정기(140)는 프리프레그의 적층과정에서 발생하는 대차프레임의 무게 오차를 측정하여 작업자의 인적오류에 의해 발생하는 적층의 불균일 및 이에 의해 유발되는 완성품 무게 및 치수의 불균형을 최소화시킬 수 있다.
In addition, the
한편, 도 4 및 도 5는 대차프레임용 기본 구조재(1)를 연결로프(120)에 고정시켜주는 그립(110)을 도시한 도면들이다.On the other hand, Figures 4 and 5 are views showing the
도 4에 의하면 대차프레임용 기본 구조재(1)의 종축지지대용 채움재(10)의 단부에 고정되는 그립(grip)(110)은 몸체(112)의 전단에는 나사부(114)가 형성되고, 후단에는 연결로프(120)의 일단부가 고정가능한 체결공(116)이 형성된다.According to FIG. 4, the
이와 같은 구조에 의하면 그립(grip)(110)을 종축지지대용 채움재(10)의 단부면에 나사부(114)를 파고들도록 결합한 후, 연결로프(120)의 일단부를 체결공(116)에 고정할 수 있다.According to such a structure, the
또한, 도 5에 도시된 바와 같은 그립(110)을 사용할 수 있다.In addition, the
상기 그립(110)은 몸체(113)의 일측에 상기 종축지지대용 채움재(10)의 단부가 안착가능한 안착부(115)가 형성되고 상기 안착부(115)로 관통되는 조임볼트(117)가 체결되는 체결공(119)이 상기 안착부(115)를 향해 형성되고, 상기 몸체의 상측에 연결로프(120)의 일단부가 고정가능한 체결공(111)이 형성된다.The
이와 같은 구조에 의하면 그립(grip)(110)의 안착부(115)에 종축지지대용 채움재(10)의 단부를 안착시키고, 상기 안착부를 향해 관통되는 체결공(119)에 나사결합되어 있는 조임볼트(117)를 조이면 조임볼트(117)의 단부가 전진하면서 상기 종축지지대용 채움재(10)의 단부 하측면을 가압하여 그립(grip)(110)에 종축지지대용 채움재(10)를 견고히 고정할 수 있다. 이 후, 연결로프(120)의 일단부를 몸체(113)의 상측에 형성되는 체결공(111)에 고정할 수 있다.According to the structure described above, the end of the
이상의 그립(110)은 대차프레임의 종축지지대용 채움재(10)의 단부에 직접 설치하기 위해서는 종축지지대용 채움재(10)을 도면상의 치수보다 약 10 ~ 20㎜ 정도 길게 제작하여 프리프레그를 적층한 후 최종완성품에서 그립(110)이 설치되어 있던 종축지지대용 채움재(10)의 단부를 절단한다.
In order to install the
이하, 본 발명에 따른 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing a composite bogie frame using a hanging device according to the present invention.
먼저, 종축지지대용 채움재(10)와 횡축지지대용 채움재(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 접착제를 이용하여 일체로 결합하거나 리벳이나 볼트 및 너트의 체결을 통해 복합소재 대차프레임용 기본구조재(1)를 제작한다.First, the
그리고 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재(1)를 구성하는 종축지지대용 채움재(10)의 단부 4곳에 대차프레임 제작용 행잉장치(100)의 그립(grip)(110)들을 고정하고, 각각의 그립들(110)에 연결로프(120)들을 연결한 후, 행잉장치(100)의 고정구(130)를 크레인에 연결하고, 대차프레임용 기본 구조재(1)를 상하좌우 방향 및 360도°회전시킨다.Then, the
그리고, 상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재(1)의 표면에 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합재 등의 강화섬유에 에폭시, 폴리에스터 및 페놀 등의 기지재료를 함침한 프리프레그(prepreg)를 적층하여 복합소재 대차프레임을 제작한다.In addition, a prepreg impregnated with a base material such as epoxy, polyester, and phenol in reinforcing fibers such as carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and mixtures thereof on the surface of the base material for composite composite frame 1 ) To produce composite balance frame.
그리고, 프리프레그를 적층한 후 최종완성품에서 그립(110)이 설치되어 있던 종축지지대용 채움재(10)의 단부를 10 ~ 20㎜ 정도 절단한다.
Then, after the prepreg is laminated, the end portion of the longitudinal support
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.
1: 대차프레임용 기본구조재 10: 종축지지대용 채움재
20: 횡축지지대용 채움재 100: 행잉장치
110: 그립 120: 연결로프
130: 고정구 140: 하중측정기1: Basic structural material for bogie frame 10: Filler for longitudinal support
20: filling material for the transverse support 100: hanging device
110: grip 120: connecting rope
130: fixture 140: load measuring instrument
Claims (10)
상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재의 표면에 프리프레그를 적층하여 복합소재 대차프레임을 제작하는 제2단계;를 포함하여 구성되되,
상기 행잉장치는;
상기 종축지지대용 채움재의 단부 4곳을 고정하는 4개의 그립들과, 상기 4개의 그립들에 일단부가 연결되는 4개의 연결로프들과, 상기 4개의 연결로프들의 타단부를 일체로 고정하는 고정구로 구성되고,
상기 그립은 몸체의 일측에 상기 종축지지대용 채움재의 단부가 안착가능한 안착부가 형성되고 상기 안착부로 관통되는 조임볼트가 체결되는 체결공이 상기 안착부를 향해 형성되고, 상기 몸체의 상측에 연결로프의 일단부가 고정가능한 체결공이 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.A first step of fixing the hanging device to the end portion of the longitudinal support member of the base material for the composite bogie frame and supporting the base material for the composite bogie frame to the air;
And a second step of manufacturing a composite bogie frame by stacking prepregs on the surface of the base bogie frame for the composite bogie frame.
The hanging device;
Four grips for fixing the four end portions of the longitudinal support filling material, four connecting ropes one end of which is connected to the four grips, and a fixture for fixing the other ends of the four connecting ropes integrally Composed,
The grip is formed on the one side of the body of the longitudinal support member for the end of the seating material is seated seating fastening bolt is fastened to the seating portion is fastened to the seating portion is formed, one end of the connecting rope on the upper side of the body Method of manufacturing a composite material bogie frame using a hanging device characterized in that the fastening hole is formed to be fixed.
상기 제2단계 후, 상기 종축지지대용 채움재의 단부를 10 ~ 20㎜ 절단하는 제3단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.
The method of claim 1,
After the second step, the third step of cutting the end of the longitudinal support material for filling 10 ~ 20mm; Composite material balance frame manufacturing method using a hanging device, characterized in that it further comprises.
상기 연결로프들에는 하중측정기가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.
The method of claim 1,
Method for producing a composite material bogie frame using a hanging device, characterized in that each of the connecting ropes is provided with a load measuring device.
상기 복합소재 대차프레임용 기본구조재는 종축지지대용 채움재와 횡축지지대용 채움재를 접착제로 결합하거나 리벳이나 볼트 및 너트를 체결하여 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.
The method of claim 1,
The composite material for the composite frame frame is a composite material frame manufacturing method using a hanging device, characterized in that the longitudinal filler material filling material and the transverse support material filling material is bonded to the adhesive or the rivets or bolts and nuts are integrally manufactured.
상기 종축지지대용 채움재는 복합소재 리브의 사이에 포상물질을 메워서 이루어지는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.
The method of claim 1,
The longitudinal support member filling material is a composite material bogie frame manufacturing method using a hanging device, characterized in that by filling the foam material between the composite material rib.
상기 횡축지지대용 채움재는 기지재료에 함침된 프리프레그를 적층하여 제작되거나 금속재로 제작되는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.
8. The method of claim 7,
The filling material for the transverse support is a composite material frame manufacturing method using a hanging device, characterized in that the prepreg impregnated in the base material is produced or made of a metal material.
상기 행잉장치는 크레인에 연결되어 상기 대차프레임용 기본 구조재를 공중으로 부양시키는 것을 특징으로 하는 행잉장치를 이용한 복합소재 대차프레임 제작 방법.The method of claim 1,
The hanging device is connected to a crane composite bogie frame manufacturing method using a hanging device, characterized in that for supporting the basic structural material for the bogie frame to the air.
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|---|---|
| KR20130060946A KR20130060946A (en) | 2013-06-10 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544679U (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-15 | 川鉄運輸株式会社 | Loading sheet hanging device |
| JPH0585783U (en) * | 1992-04-21 | 1993-11-19 | 有限会社高満津基礎工事 | Auxiliary equipment for carrying sheet piles |
| KR20090020415A (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | 한국기계연구원 | A load-testing apparatus for a train bogie frame |
| KR20110064096A (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | 한국철도기술연구원 | An elastic bogie frame and the fabrication method for railway vehicles |
-
2011
- 2011-11-30 KR KR1020110127274A patent/KR101281491B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544679U (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-15 | 川鉄運輸株式会社 | Loading sheet hanging device |
| JPH0585783U (en) * | 1992-04-21 | 1993-11-19 | 有限会社高満津基礎工事 | Auxiliary equipment for carrying sheet piles |
| KR20090020415A (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | 한국기계연구원 | A load-testing apparatus for a train bogie frame |
| KR20110064096A (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | 한국철도기술연구원 | An elastic bogie frame and the fabrication method for railway vehicles |
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