차륜과 레일의 접촉위치변화에 따른 윤축의 구조해석

초록

철도차량의 주행안전성을 저해하는 중요한 요인은 탈선이다. 철도에 있어서 탈선은 대형 사고로 직결되기 때문에 결코 쉽게 간과할 수 없는 부분이며, 안정성을 확보하기 위하여 반드시 차륜과 레일 사이에서 발생하는 상호 작용력을 측정하여 탈선계수를 평가 하여야만 한다. 또한, 주행에 따른 열차하중(윤중, 횡압)의 증가로 궤도를 구성하는 레일과 침목 등 궤도부재가 손상되기도 하고 궤도 틀림이 급격히 성장할 가능성이 생기기 때문에 궤도파괴가 발생하지 않는 범위에서 원활한 열차주행을 위하여 주행안전성을 확인하여야 한다. 주행안전성은 탈선계수, 윤중감소, 횡압 등을 측정하여 평가한다. ---------------------------------------- * 한국철도기술연구원 차량기계연구본부 연구원, 비회원 ** 한국철도기술연구원 차량기계연구본부 책임연구원, 정회원 *** 한국철도기술연구원 차량기계연구본부 선임연구원, 정회원차륜과 레일이 접촉하는 위치가 일정하지가 않고, 곡선을 선회하는 등의 여러 가지 요인들로 인하여 차륜과 레일의 접촉위치는 변하게 된다. 본 논문에서는, 수직하중이 작용하였을 때와 수평하중이 작용하였을 때 이 접촉 위치가 변화함에 따라서 차륜에 발생하는 응력이 어떠한 경향을 보이는 지를 알아보고자한다."