전투차량용 주차제동드럼 캠의 파손에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on the Failure of Parking Brake Drum Cam for Wheeled Armored Vehicle)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 22권 / 10호 / 629 ~ 635페이지
· 저자명 : 이주승, 성수민, 지흥기

초록

본 논문은 전투차량이 경사로 주차제동 시에 주차제동장치의 제동력을 향상시키기 위한 주차제동드럼 캠의 설계에 대한 실험적 연구이다. 전투차량은 보병부대의 효율적인 작전수행을 보장하기 위해 기동성과 생존성, 타격력이 확보된 차세대 체계장비이며, 제동장치는 차량의 주행과 안전을 담당하는 중요한 역할을 한다. 특히, 주차제동장치는 00%의 경사로에서도 정지 상태가 가능한 높은 제동력과 내구성이 요구된다. 그러나 기존의 주차제동장치는 경사로 주차제동 시 주차제동드럼 캠의 파손으로 인해 차량을 지탱하지 못하고 밀리는 현상이 발생하였다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하고자 하였으며, 캠의 파단면 분석을 통해 피로파괴가 아닌 취성파괴에 의한 파손임을 확인하였다. 주차제동장치가 작동할 때 주차제동드럼의 메커니즘을 분석하여 캠에 응력이 집중되는 곳이 있는지 확인하였다. 또한, 비틀림 시험 및 형상 분석을 통해 캠 파손의 원인을 분석하였다. 고장원인 분석을 통해 주차제동 작동 시 캠의 특정부분에서 응력집중 현상이 발생하는 것을 실험적으로 확인하였으며, 응력이 집중되는 부분에 R 가공을 함으로써 응력집중 현상을 제거할 수 있었다. 최종적으로 이러한 결과를 바탕으로 개선된 캠에 대하여 비틀림 시험 및 체계장비 부착시험을 통해 개선효과가 있음을 입증하였다.

영어초록

This paper presents an experimental study on the design of a parking brake drum cam of a wheeled armored vehicle to improve the braking force when the vehicle is parked on a ramp. Wheeled armored vehicle has mobility, survivability and strike power to ensure efficient conduct of operations. However, a braking system is important in a wheeled armor vehicle for safe driving. Especially, a parking brake system requires high braking power that can stop the vehicle even on 00% slopes. However, the existing parking brake system did not hold the vehicle during parking due to cam damage. Through the analysis of the fracture surface of the cam, it was confirmed that the failure was due to a brittle fracture. By analyzing the mechanism of the parking brake drum, we could check whether there is a spot where the stress is concentrated on the cam. Furthermore, the cause of cam breakage was analyzed through a torsion test and shape review. It was even confirmed through an experimental analysis that stress concentration occurs in specific parts of the cam. Therefore, the stress concentration phenomenon could be eliminated by an R processing. Finally, we proved that a redesigned cam shows improvement in torsion and attachment tests on a wheeled armored vehicle.

참고자료

· 없음