차륜/레일 재료의 마모 및 피로특성시험

초록

철도차량은 차륜과 레일의 구름접촉에 의해서 주행하므로 접촉점에서는 다양한 현상이 발생한다. 차륜과 레일의 접촉면은 미소한 점 접촉이 주로 발생함으로써 접촉면에서는 커다란 접촉하중이 발생하고 속도에 따라서는 견인력 및 제동력에 의한 하중이 추가되어서 마모 및 피로와 같은 현상이 필연적으로 발생한다. 차륜/레일의 마모 및 접촉피로손상에 영향을 주는 요소로는 차량과 선로조건, 차륜과 레일의 재료, 환경조건 등 다양하다. 차량과 선로조건으로는 차량의 속도, 슬립율, 접촉압력등으로 나타나는데 이는 차량의 축중, 차륜 직경, 차량종류에 따라서 달라진다. 마모에 가장 큰 영향을 미치는 요소로는 차륜과 레일의 재질이다. 본 논문애서는 국내 철도시스템에서 사용되는 차륜과 레일 재료에 대한 마모 및 접촉피로특성을 평가하였다. 실제 차륜과 레일을 이용하여 평가하는 것이 가장 신뢰성있는 데이타를 얻을 수 있으나 많은 비용과 시간이 소요된다. 따라서, 본 논문에서는 차륜과 레일에서 시험편을 채취하여 Twin-disc 시험기를 이용하여 실험실에서 실시하였다.