철도차량 마모 저감을 위한 경도비율 조사 및 분석

초록

철도차량의 가장 큰 특징은 차륜이 레일 위를 주행하면서 발생하는 차륜과 레일의 구름접촉에 의한 상호작용이다. 차륜과 레일의 구름접촉이 발생하는 접촉면에서는 마모, 피로 등의 다양한 손상이 발생한다. 차륜과 레일의 마모현상은 크게 두 가지로 구분 할 수 있다. 첫 번째는 직선구간에서 차륜 답면(Wheel tread)과 레일 두부(Rail head)의 접촉에 의한 마모현상이고, 두 번째는 곡선구간에서 차륜의 플랜지 부분(Wheel flange)과 레일의 게이지 코너(Rail gauge corner)의 접촉에 의한 마모 현상이다. 일반적으로 차륜과 레일에서 발생하는 마모는 경도가 가장 큰 영향을 미친다고 알려져 있다. 또한, 차륜과 레일의 최적의 경도비율은 국가에 따라서 다르게 설정되어 있다. 차륜의 경도가 레일의 경도보다 큰 경우가 있으며, 이와 반대인 경우도 있다. 이로부터, 최적의 경도비율은 운영 환경 및 재료의 특성에 따라서 달라질 수 있다. 본 논문에서는 국.내외 사용되는 차륜과 레일의 경도 및 마모특성을 조사 및 분석하였다.