5호선 전동차 리액션로드 고무부시는 기어박스 프레임과 대차 브라켓에 연결되며 고무부시의 재질은 가황고무로서 리액션로드 양끝단 가공구멍에 2개의 원형 고무부시를 강제 압입하여 전동차 주행 및 제동시 충격을 완화해주는 중요한 기능을 수행하는 부품이다.
2015년부터 중정비(4년검사)시 리액션로드 고무부시를 일제교환하고 있으나, 차기 4년검사 도래 이전에 고무의 이탈 및 균열 등 불량품으로 교환율이 45%(1,068건)로 매우 높은 수준이었다. 따라서 본 연구에서는 리액션로드 고무부시의 불량발생 원인규명 분석과 불량원인 해소를 위한 개선품을 제작하여 물성 재료시험(인장강도, 신장률, 영구 압축줄음률, 접착강도, 반발탄성), 내구성시험(정적 스프링 상수의 손상률 측정 및 피로시험), 현차에 적용시험을 통해 성능개선 여부를 확인하고자 하였다.
그 결과 기존품(장착 후 2년 경과한 부시) 고무부시는 인장강도(207.38㎏f/㎠), 신장률(454.02%), 접착강도(67.74㎏f/㎠), 영구 압축줄음률(23.3%, 시험 전 12.5㎜/ 시험 후 9.59㎜), 반발탄성(59%) 및 정적 스프링 상수시험(1.90㎜)은 기준 값 범위 내로 양호하였으나, 415,497회 피로시험에서 방진고무 끝단 부위 들뜸 현상과 접착력 저하로 접촉부위 Rubber가 이격 및 파손되었다. 하지만, 개선품 고무부시는 인장강도(206.65㎏f/㎠), 신장률(256.40%), 접착강도(66.82㎏f/㎠), 영구 압축줄음률(18%, 시험 전 12.5㎜ / 시험 후 10.25㎜), 반발탄성(65%), 정적 스프링 상수시험(1.90㎜) 및 100만회 피로시험에서 Rubber에 변형 및 이상이 발생하지 않아 성능이 향상되었다.
특히 개선된 고무부시 현차시험(6개월 경과된 부시, 1년 경과된 부시) 결과 정적 스프링 상수시험 모두 기준 값 범위내로 양호(6개월 경과된 부시 1.95㎜, 1년 경과된 부시 1.80㎜) 하였고, 피로시험 역시 모두(6개월 경과된 부시 및 1년 경과된 부시) 진동수 5㎐, Test Load ±2,000㎏f로 100만회에서도 고무부시는 아무런 이상 현상이 발견되지 않아 내구성이 향상되었음을 확인하였다.
The rubber bushing of No. 5 train reaction rod is connected to the gear box frame and the balance bracket, the material of the rubber bush is forcedly press-fitting the two circular rubber bushings into the processing hole at the both ends of the reaction rod as vulcanized rubber, It is a component that implements important functions that alleviate the impact of running and braking. We are exchanging the reaction rod rubber bush at the fair share (4 years inspection) from 2015 all at once, but before the next 4 years inspection, the exchange rate is 45% (1,068 cases) due to defects such as breakage of rubber and cracks , It was a very high level. Therefore, in this research, we have developed an improvement product to solve the cause of defect occurrence of the reaction rod rubber bushing and to improve the cause of the failure, and fabricated the physical property material test (tensile strength, elongation rate, tone given permanent compression, adhesive strength, rebound resilience ), Durability test (measuring the damage rate of the static spring constant and fatigue test), and applied tests on the current car to see if performance improvement is achieved. As a result, the rubber bush of the conventional product (Bush which passed 2 years after installation) has tensile strength (207.38 kgf / ㎠), elongation rate (454.02%), adhesive strength (67.74 kgf / ㎠), permanent compression given tone (23.3 %, Pre-test 12.5 mm / post-test 9.59 mm), rebound resilience (59%) and static spring constant test (1.90 mm) were good within the range of the reference values, but in the fatigue test of 415,497 times the vibration damping rubber tip The contact part Rubber was separated or damaged due to the deterioration of adhesion with the part lifting phenomenon However, the rubber bush of the improved product has tensile strength (206.65 kgf / ㎠), elongation rate (256.40%), adhesive strength (66.82 kgf / ㎠), permanent compression given tone (18%, before test 12.5 mm / test 10.25 mm), the rebound resilience (65%) improved the performance that Rubber''s deformation and abnormality did not occur in the static spring constant test (1.90 mm) and 1 million times fatigue test. Especially within the range of the standard values of the static spring constant test as a result of the current Rubber Bushing current test (President Bush six months later, Bush passed a year), it is good (6 months bush 1.95 mm , 1 year old bush 1.80 mm), and all the fatigue tests (Bush which passed 6 months and Bush which passed one year) Frequency 5 ㎐, Test Load ? 2,000 kgf, 1 million times of rubber bushings are It was confirmed that abnormality was not detected and durability was improved.
목차
표목차 Ⅲ그림목차 Ⅳ사진목차 Ⅴ용어설명 ⅥⅠ. 서 론 11. 연구배경 및 목적 12. 연구대상 및 방법 2Ⅱ. 고무의 종류와 특성 31. 선행 연구사례 32. 고무의 종류 43. 고무의 특성 5Ⅲ. 리액션로드 구조와 정비방법 및 고장데이터 분석 131. 리액션로드 구조 및 기능 132. 리액션로드 정비방법 및 유지보수의 문제점 173. 리액션로드 고무부시 고장데이터 분석 18Ⅳ. 리액션로드 고무부시 시험 및 결과분석 231. 고무부시 시험 232. 고무부시 시험결과 분석 24Ⅴ. 결 론 49참고문헌 50영문초록(Abstract) 51감사의 글 53