내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

철도의 마찰 브레이크에 있어서의 열적 현상(Thermal Phenomena on Railway Friction Braking)

전문가 제언: ○ 철도 차량으로 사용되고 있는 마찰 브레이크에는 차륜트레드 브레이크와 디스크 브레이크가 있다. 마찰 브레이크는 마찰 브레이크와 관계가 있는 열을 수반하는 현상으로 패드의 적응능력, 불균일한 접촉에 의해 생기는 열 탄성적 불안정 현상(TEl)이나 열 균열에 관해서 최근의 철도의 브레이크 재료의 동향에 대하여 기술하였다.

○ 브레이크 관계에 대한 유한요소 해석은 디스크나 패드 온도나 응력 분포를 예측하는 데 매우 효과적이다. 열 해석과 열응력 해석에 있어서 뒤틀림 에너지가 금속재료의 온도 의존성, 항복응력을 넘으면 마모가 생긴다고 하는 현상을 이용하면 마찰에 의해 최고 온도를 나타내는 접촉 표면 위치가 변동하는 열탄성 불안정 현상이 해석된다. 철도에 대해서는 FEA를 사용하여 순간의 온도 상승을 평가하는 철도 브레이크 디스크의 크기를 최적화할 필요가 있다. 디스크 브레이크에 있어서의 최고 온도는 디스크의 열용량 및 두께에 의해 영향을 받는다.

○ 열차가 고속화됨으로 인하여 운동 에너지가 높아지고 이를 필요시에 소멸하기 위한 제동이 중요하게 되고 있다. 마찰마모 방지 대책과 화학적과 기계 역학적으로 중요한 인자를 추출하여 열차의 제동 시에 차륜의 미끄럼을 방지함으로 차륜의 편마모를 줄여야 한다. 제동력이 점착력보다 클 경우는 미끄럼이 발생하며, 제동력이 점착력보다 작은 경우는 충분한 제동을 하지 못한다. 따라서 브레이크 시스템은 고온 및 고습의 환경에서 작동하는 브레이크 블록의 신 개념 설계가 절실히 요구된다.

○ 브레이크 디스크의 수명은 마모뿐만 아니라 마찰 표면에 생성되는 열 균열의 길이에 의해 정해진다. 철도 차량은 자동차와 비교해 주행거리나 수명이 길기 때문에 브레이크 블록 라이닝 디스크의 장기 수명화가 중요시된다. 또한, 차량의 경량화, 차량의 고속화를 위해서 경량화하는 것이 중요하다. 브레이크 디스크의 재료도 상대적으로 낮은 열팽창률이나 Young율, 높은 열전도율이나 열용량이라야 한다.

저자: Toru Miyauchi
자료유형: 학술정보