KR20060015809A - Wear tester and test method of thereof for railway wheel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도차륜의 마모시험장치 및 마모시험방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wear test apparatus and a wear test method of a railway wheel.

이러한 본 발명의 마모시험장치는, 차륜시편이 고정되는 차륜시편측 구동부와; 레일시편이 고정되는 레일시편측 구동부와; 상기 차륜시편과 레일시편에 수직하중을 작용하여 구름 마찰에 의한 각 시편의 답면에 슬립이 형성되게 하는 수직하중 가압장치와; 상기 차륜시편과 레일시편에 수평하중을 작용하여 상기 레일시편측 구동부의 횡방향 변위에 의해 차륜시편의 플랜지부가 마모되게 하는 수평하중 가압장치와; 상기 차륜시편과 레일시편에 작용되는 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등을 입출력하기 위한 콘트롤장치;로 구성되어 있다.The wear test apparatus of the present invention, the wheel specimen side drive unit is fixed to the wheel specimen; A rail specimen side driving part to which the rail specimen is fixed; A vertical load pressurizing device configured to apply a vertical load to the wheel specimen and the rail specimen so that slip is formed on the answer surface of each specimen by rolling friction; A horizontal load pressurizing device configured to apply a horizontal load to the wheel specimen and the rail specimen so that the flange portion of the wheel specimen is worn by the transverse displacement of the rail specimen side driving part; And a control device for inputting and outputting loads, rotational speeds, displacements, and torques applied to the wheel specimens and the rail specimens.

또한, 본 발명의 마모시험장치를 이용한 마모시험방법은, 곡면형상의 플랜지부가 형성된 차륜시편과, 곡면형상의 게이지코너부가 형성된 레일시편을 실제 차륜 및 레일에서 추출하는 제 1 과정과; 상기 추출된 각 시편들의 무게와 답면형상을 측정하는 제 2 과정과; 상기 각 시편을 시험장치의 차륜시편 고정부와 레일시편 고정부에 결합시킨 후, 콘트롤장치를 통해 실험조건의 변수들을 입력 제어하는 제 3 과정과; 상기 입력된 실험조건에 의해 차륜시편과 레일시편에 수직 및 수평하중이 작용되도록 마모시험장치를 구동시키는 제 4 과정과; 상기 입력된 시험조건에 의해 차륜시편과 레일시편이 상호 접촉되어 구름 마찰에 의한 각 시편의 답면에 슬립이 발생되도록 수직하중이 작용되고, 상기 레일시편의 횡방향 변위를 통해 차륜시편의 플랜지부에 마모가 발생되도록 수평하중이 작용되는 제 5 과정과; 상기 수직하중 및 수평하중이 작용된 차륜시편과 레일시편의 마모량 계측을 위해 일정 회전수마다 마모시험을 중지시켜 차륜시편과 레일시편의 무게를 재 측정하는 제 6 과정과; 상기 제 6 과정을 통해 무게 측정이 종료된 차륜시편과 레일시편의 답면 형상 및 차륜시편의 플랜지부 마모상태를 형상측정기를 통해 계측하는 제 7 과정과; 상기 제 6, 7 과정을 통해 재 측정된 각 시편의 무게 및 답면형상과 초기 측정된 각 시편의 무게 및 답면형상을 비교하여 상기 차륜시편 및 레일시편의 마모량을 계산하는 제 8 과정;을 포함하여 이루어져 있다.In addition, the wear test method using the wear test apparatus of the present invention comprises the first step of extracting a wheel specimen with a curved flange portion, and a rail specimen having a curved gauge corner portion from actual wheels and rails; A second process of measuring the weight and the shape of the face of each of the extracted specimens; A third step of coupling each of the specimens to the wheel specimen fixing portion and the rail specimen fixing portion of the test apparatus, and then controlling the inputs of the test conditions through a control device; A fourth step of driving the wear test apparatus such that vertical and horizontal loads are applied to the wheel specimen and the rail specimen according to the input experimental conditions; According to the test conditions, the vertical load is applied to the wheel specimen and the rail specimen to be in contact with each other so that slip occurs on the answer surface of each specimen due to rolling friction, and the flange portion of the wheel specimen is subjected to lateral displacement of the rail specimen. A fifth process in which a horizontal load is applied to cause wear; A sixth step of re-measuring the weight of the wheel specimen and the rail specimen by stopping the abrasion test at a predetermined number of revolutions to measure the amount of wear of the wheel specimen and the rail specimen on which the vertical and horizontal loads are applied; A seventh process of measuring the shape of the tread surface of the wheel specimen and the rail specimen and the wear state of the flange portion of the wheel specimen after the weight measurement is finished through the sixth process; An eighth step of calculating the wear amount of the wheel specimen and the rail specimen by comparing the weight and the face shape of each specimen measured again through the sixth and seventh processes with the weight and the face shape of each specimen initially measured; consist of.

따라서, 본 발명의 마모시험장치 및 마모시험방법에 의하면, 상호 접촉된 각 차륜 및 레일 시편에 구름마찰이 이루어지도록 수평하중과 수직하중을 작용시켜 다양한 시험조건에 따른 차륜 및 레일의 마모특성을 분석함과 아울러, 특히 차륜에 있어 곡선레일 주행시 상기 레일의 게이지코너부와 마찰을 통해 발생되는 차륜 플랜지부 및 레일 게이지코너부의 마모특성을 분석하는 등, 실제 차륜 및 레일의 마모특성을 정확히 예측할 수 있는 탁월한 효과가 있다.Therefore, according to the wear test apparatus and the wear test method of the present invention, the wear characteristics of the wheels and rails according to various test conditions are analyzed by applying the horizontal load and the vertical load to achieve rolling friction on each of the wheels and rail specimens in contact with each other. In addition, it is possible to accurately predict the wear characteristics of the actual wheels and rails, such as analyzing the wear characteristics of the wheel flange portion and the rail gauge corner portion generated by friction with the gauge corner portion of the rail, especially in a curved rail driving wheel. Excellent effect

마모시험장치, 차륜시편, 레일시편, 수직하중, 수평하중, 답면, 플랜지, 마모Abrasion test device, wheel specimen, rail specimen, vertical load, horizontal load, face, flange, wear

Description

철도차륜 마모시험장치 및 마모시험방법{Wear tester and test method of thereof for railway wheel}Wear test device and test method of railway wheel

도 1은 종래 철도차륜 마모시험장치를 개략적으로 나타낸 사시도.1 is a perspective view schematically showing a conventional railway wheel wear test apparatus.

도 2는 종래 철도차륜 마모시험장치 중 차륜시편과 레일시편이 접촉되는 시편접촉부의 상세도.Figure 2 is a detailed view of the specimen contact portion that the wheel specimen and the rail specimen in contact with the conventional railway wheel wear test.

도 3은 본 발명의 철도차륜 마모시험장치를 개략적으로 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view schematically showing a railway wheel wear test apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명의 마모시험장치에 차륜시편과 레일시편이 설치된 상태의 상부 상세도.Figure 4 is a top detail of the wheel specimen and the rail specimen is installed in the wear test apparatus of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 차륜시편 및 레일시편에 수직하중 및 수평하중이 작용된 상태도.5 is a state in which the vertical load and the horizontal load is applied to the wheel specimen and the rail specimen according to the present invention.

도 6은 본 발명의 마모시험장치에 의한 차륜시편과 레일시편의 마모시험과정을 나타낸 블록도.Figure 6 is a block diagram showing the wear test process of the wheel specimen and the rail specimen by the wear test apparatus of the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 마모시험 후 차륜시편의 플랜지 형상을 나타낸 상태도.Figure 7 is a state diagram showing the flange shape of the wheel specimen after the wear test according to the present invention.

도 8은 본 발명의 마모시험장치에 있어 회전수에 따른 차륜시편의 마모유형을 나타낸 그래프.Figure 8 is a graph showing the wear type of the wheel specimens according to the number of revolutions in the wear test apparatus of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1a. 마모시험장치 50. 차륜시편측 구동부1a. Abrasion Tester 50. Wheel Test Drive

51. 차륜시편 51a. 플랜지부51. Wheeled Specimen 51a. Flange

54. 차륜시편 고정부 56. 가이드 봉54. Wheel Specimen Fixture 56. Guide Rod

57. 가동 프레임 60. 레일시편측 구동부57. Movable frame 60. Rail specimen drive section

61. 레일시편 61a. 게이지코너부61. Rail Specimen 61a. Gauge corner

65. 레일시편 고정부 68. 이송베드65. Rail specimen fixing 68. Transfer bed

70. 수직하중 가압장치 80. 수평하중 가압장치70. Vertical Load Pressurizer 80. Horizontal Load Pressurizer

52, 62, 71, 81. 구동모터 72, 82. 나사이송축52, 62, 71, 81. Drive motors 72, 82. Screw feed shaft

90. 콘트롤장치 91. 수직하중 입출력부90. Control unit 91. Vertical load I / O unit

92. 수평하중 입출력부 93. 차륜시편 회전수 입출력부92. Horizontal load I / O 93. Wheel specimen rotation I / O

94. 레일시편 회전수 입출력부 95. 자동/수동 전환스위치94. Rail specimen rotation input / output section 95. Automatic / manual switch

96. 레일시편 횡변위 IN/OUT 스위치96. Rail Specimen Lateral Displacement IN / OUT Switch

97. 차륜시편 토오크 입출력부 98. 레일시편 스트로크 입출력부97. Wheel specimen torque input / output section 98. Rail specimen stroke input / output section

S100. 시편추출과정(제 1 과정)S100. Specimen Extraction Process (Step 1)

S200. 시편측정과정(제 2 과정)S200. Specimen Measurement Process (Second Course)

S300. 시험조건 입력과정(제 3 과정)S300. Test condition input process (3rd course)

S400. 시험장치 구동과정(제 4 과정)S400. Test device driving process (4th process)

S500. 수직 및 수평하중 작용과정(제 5 과정)S500. Vertical and horizontal load action process (5th process)

S600. 시편무게 측정과정(제 6 과정)S600. Specimen Weight Measurement Process (Stage 6)

S700. 시편형상 계측과정(제 7 과정)S700. Specimen shape measurement process (7th process)

S800. 시편 마모량 계산과정(제 8 과정)S800. Specimen wear calculation process (Step 8)

본 발명은 철도차륜 마모시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 차륜 및 레일시편에 상호 접촉에 의한 구름마찰이 이루어지도록 수평하중과 수직하중을 작용시켜 다양한 시험조건에 따른 차륜 및 레일의 마모특성을 분석함과 아울러, 특히 차륜에 있어 곡선레일 주행시 상기 레일의 게이지코너부와 마찰을 통해 발생되는 차륜 플랜지부분 및 레일 게이지코너부의 마모특성을 분석하는 등, 실제 차륜 및 레일의 마모특성을 정확히 예측할 수 있도록 한 철도차륜 마모시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a railway wheel wear test apparatus, and more particularly, to wear characteristics of wheels and rails according to various test conditions by applying a horizontal load and a vertical load to achieve rolling friction by mutual contact to each wheel and rail specimen. In addition, the wear characteristics of wheels and rails can be accurately predicted by analyzing the wear characteristics of wheel flanges and rail gauge corners, which are generated by friction with the gauge corners of the rails, especially in curved rails. A railway wheel wear test apparatus is provided.

일반적으로 차륜 및 레일의 마모특성을 분석하기 위한 종래 철도차륜 마모시험장치는 원판형태로 이루어진 차륜시편 및 레일시편을 구름접촉시켜 각 시편의 마모량 및 치수 등을 측정하는 등, 상기 차륜 및 레일의 답면상태에 대한 마모특성을 분석하도록 이루어진 것으로서, 이에 대한 종래 철도차륜 마모시험장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.In general, the conventional railway wheel wear test apparatus for analyzing the wear characteristics of the wheels and rails, such as measuring the wear amount and dimensions of each specimen by rolling contact with the wheel specimen and the rail specimens in the form of a disc, the surface of the wheels and rails It is made to analyze the wear characteristics of the state, the configuration of the conventional railway wheel wear test for this is described as follows.

종래의 철도차륜 마모시험장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 구동모터 (10)와, 상기 구동모터(10)의 회전력을 차륜시편(22)측에 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 의해 전달된 회전력을 통해 구동될 수 있도록 원판형태의 차륜시편(22)이 결합되는 차륜시편 고정부(20)와, 상기 차륜시편 고정부(20)와 대향되게 설치됨과 아울러 상기 차륜시편(22)과 구름 접촉이 이루어질 수 있게 원통형의 레일시편(32)이 결합되는 레일시편 고정부(30)와, 상기 차륜시편(22)과 레일시편(32) 간에 구름 접촉이 이루어지도록 수직하중을 가해주는 하중작용부(40)로 구성되어 있다.The conventional railway wheel wear test apparatus 1, as shown in Figure 1, the drive motor 10, the power transmission unit for transmitting the rotational force of the drive motor 10 to the wheel specimen 22 side, The wheel specimen fixing portion 20 to which the wheel specimen 22 of a disc shape is coupled so as to be driven by the rotational force transmitted by the power transmission portion, and is installed to face the wheel specimen fixing portion 20, The rail specimen fixing portion 30 to which the cylindrical rail specimen 32 is coupled so that rolling contact with the wheel specimen 22 may be made, and vertically so that the rolling specimen may be brought into contact with the wheel specimen 22 and the rail specimen 32. Composed of a load action portion 40 for applying a load.

미 설명 부호 23, 33은 상기 차륜시편 고정부(20) 및 레일시편 고정부(30)에 차륜시편(22)과 레일시편(32)을 고정시키는 고정너트(23, 33)를 나타낸 것이다.Reference numerals 23 and 33 denote fixing nuts 23 and 33 for fixing the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 to the wheel specimen fixing portion 20 and the rail specimen fixing portion 30.

이 때, 상기 동력전달부는 상기 구동모터(10)의 회전축과 차륜시편 고정부(20)를 회동시키는 구동축을 연결시켜 상기 구동모터(10)의 회전력을 구동축에 전달하는 제 1 동력전달부재, 및 상기 제 1 동력전달부재를 통해 구동축으로 전달된 회전력을 상기 차륜시편 고정부(20)에 전달하는 제 2 동력전달부재와, 상기 제 1 동력전달부재를 통해 구동축으로 전달된 회전력을 상기 레일시편 고정부(30)에 전달하는 제 3 동력전달부재로 구성되되, 상기 제 1 동력전달부재는 상기 회전축 및 구동축의 일측단에 각각 설치된 풀리(11, 12)와 상기 풀리(11, 12)에 연결된 벨트(13)로 이루어져 있고, 상기 제 2 동력전달부재는 상기 구동축의 타측단 및 차륜시편 고정부(20)의 일측단에 상호 연접되도록 설치된 2차 구동기어(17)와 종동기어(21)로 이루어져 있으며, 상기 제 3 동력전달부재는 상기 구동축의 풀리(12) 후방측 및 레일시편 고정부(30)의 일측단에 상호 연접되도록 설치된 1차 구동기어(16) 와 종동기어(31)로 이루어져 있다.In this case, the power transmission unit connects the rotation shaft of the drive motor 10 and the drive shaft for rotating the wheel specimen fixing part 20, the first power transmission member for transmitting the rotational force of the drive motor 10 to the drive shaft, and A second power transmission member for transmitting the rotational force transmitted to the drive shaft through the first power transmission member to the wheel specimen fixing part 20, and a rotational force transmitted to the drive shaft through the first power transmission member for the rail specimen height; It is composed of a third power transmission member for transmitting to the government 30, the first power transmission member is a belt connected to the pulleys (11, 12) and the pulleys (11, 12) respectively installed at one end of the rotary shaft and the drive shaft. 13, wherein the second power transmission member is formed of a secondary drive gear 17 and a driven gear 21 installed to be connected to each other end of the drive shaft and one end of the wheel specimen fixing part 20, respectively. And the third power war Member is made up of pulley 12, the primary driven gear 16 and the driven gear 31 provided to be mutually adjoining in the one end of the rear rail and the sample fixing portion 30 of the driving shaft.

또한, 상기 하중작용부(40)는 상기 차륜시편 고정부(20) 외주면에 일체로 형성된 작용레버(41)와, 하중작용레버(43) 조작시 가압되는 스프링(44)에 의해 가압부재(45)를 잡아당겨 상호 접촉된 차륜시편(22) 및 레일시편(32)에 수직하중이 작용되도록 상기 작용레버(41)와 대응되게 설치되는 하중가압장치(42)로 이루어져 있다. 미 설명 부호 46은 작용된 하중량을 표시하는 표시부(46)를 나타낸 것이다.In addition, the load action part 40 is a pressure lever 45 by the action lever 41 integrally formed on the outer circumferential surface of the wheel specimen fixing part 20 and a spring 44 pressed when the load action lever 43 is operated. It is composed of a load pressing device 42 which is installed to correspond to the actuation lever 41 so that the vertical load is applied to the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 which are in contact with each other by pulling a). Reference numeral 46, which is not shown, shows the display portion 46 indicating the acting weight.

이와 같이 구성된 철도차륜 마모시험장치(1)의 마모시험과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the wear test process of the railway wheel wear test device (1) configured as described above is as follows.

먼저, 철도차륜 마모시험장치(1)를 구동하기에 앞서, 차륜과 레일에서 일정두께의 원판형태로 차륜시편(22)과 레일시편(32)을 추출한 후, 상기 추출된 시편들(22, 32)의 각 무게를 측정한 다음, 이를 철도차륜 마모시험장치(1)의 차륜시편 고정부(20)와 레일시편 고정부(30)에 각각 결합시키는 등 상기 마모시험장치(1)에 차륜시편(22)과 레일시편(32)을 고정시킨다.First, before driving the railway wheel wear test apparatus 1, the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 are extracted from the wheel and the rail in a disc shape having a predetermined thickness, and then the extracted specimens 22 and 32 After measuring the weight of each, and then coupled to the wheel specimen fixing portion 20 and the rail specimen fixing portion 30 of the railway wheel wear test device (1), the wheel specimen ( 22) and the rail specimen (32) is fixed.

상기와 같이 고정된 차륜시편(22)과 레일시편(32)의 마모시험을 위하여 스위치(미도시)를 온(on)시키면, 모터 구동에 의한 회전력이 상기 구동모터(10)의 회전축과 구동축을 연결하는 제 1 동력전달부재와, 상기 구동축과 차륜시편 고정부(20)를 연결하는 제 2 동력전달부재를 통해 상기 차륜시편(22)이 결합된 차륜시편 고정부(20)로 전달되어 상기 차륜시편(22)이 회전하게 된다.When the switch (not shown) is turned on for the abrasion test of the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 fixed as described above, the rotational force of the motor driving may cause the rotational shaft and the driving shaft of the driving motor 10 to be rotated. The wheel specimen 22 is coupled to the wheel specimen fixing portion 20 to which the wheel specimen 22 is coupled through a first power transmission member for connecting and a second power transmission member for connecting the driving shaft and the wheel specimen fixing portion 20 to the wheel. Specimen 22 is rotated.

또한, 상기 모터 구동에 의한 회전력이 상기 구동축과 레일시편 고정부(30)를 연결하는 제 3 동력전달부재를 통해 상기 레일시편(32)이 결합된 레일시편 고정 부(30)로 전달되어 상기 레일시편(32) 역시 회전하게 된다.In addition, the rotational force by the motor drive is transmitted to the rail specimen fixing portion 30 to which the rail specimen 32 is coupled through a third power transmission member connecting the driving shaft and the rail specimen fixing portion 30 to the rail. Specimen 32 is also rotated.

상기와 같이 회전하는 차륜시편(22)과 레일시편(32)을 구름 접촉시키기 위하여, 상기 차륜시편 고정부(20) 외주면에 일체로 형성된 작용레버(41)에 하중가압장치(42) 중 가압부재(45)를 대응시킨 후 상기 작용레버(41)를 가압하게 되면, 도 2에 도시한 바와 같이 상호 접촉된 차륜시편(22)과 레일시편(32)에 수직하중이 작용되면서 상기 차륜시편(22)과 레일시편(32) 간에 상호 대향되는 구름운동이 이루어지게 되고, 상기 구름운동에 의한 차륜시편(22)과 레일시편(32)의 답면에 슬립(slip)이 발생하게 된다.In order to make the rolling wheel specimen 22 and the rail specimen 32 rotate as described above, the pressing member of the load pressing device 42 is applied to the working lever 41 integrally formed on the outer circumferential surface of the wheel specimen fixing portion 20. When the working lever 41 is pressed after the corresponding 45 is corresponded, as shown in FIG. 2, the vertical load is applied to the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 which are in contact with each other. The rolling motion between the rail specimen and the rail specimen 32 is mutually opposed, and a slip occurs on the answer surface of the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 due to the rolling motion.

이와 같이 답면에 슬립이 발생된 차륜시편(22)과 레일시편(32)의 무게를 측정하기 위하여 구동중인 마모시험장치(1)를 정지시킨 다음, 상기 차륜시편 고정부(20)와 레일시편 고정부(30)로부터 차륜시편(22) 및 레일시편(32)을 분리한 후, 분리된 차륜시편(22)과 레일시편(32)의 무게를 다시 측정한 다음, 시험 전(前) 차륜시편(22)과 시험 후(後) 차륜시편(22)의 무게를 이용해 차륜시편(22)의 마모량을 계산하게 되고, 상기 레일시편(32) 역시 시험 전(前) 레일시편(32)과 시험 후(後) 레일시편(32)의 무게를 이용해 마모량을 계산하게 된다.In order to measure the weight of the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 in which slip occurs on the answer surface, the driving test device 1 is stopped while the wheel specimen fixing portion 20 and the rail specimen height are stopped. After separating the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 from the government 30, the weight of the separated wheel specimen 22 and the rail specimen 32 was measured again, and then the pre-test wheel specimen ( 22) and the amount of wear of the wheel specimen 22 is calculated using the weight of the wheel specimen 22 after the test, and the rail specimen 32 is also tested before the rail specimen 32 and after the test ( Iii) The amount of wear is calculated using the weight of the rail specimen (32).

하지만, 종래 철도차륜 마모시험장치(1)의 경우, 도 2에서와 같이 일정두께의 원판형태로 형성되어 상호 구름 접촉된 차륜시편(22)과 레일시편(32)에 수직하중만을 작용하여 마모시험을 실행하기 때문에, 단순한 차륜시편(22)과 레일시편(32)의 답면상태에 대한 마모특성만 재현할 수 있을 뿐, 곡선주행시 발생되는 실제 차륜 플랜지부(미도시)와 레일 게이지코너부(미도시)의 마모특성 즉, 곡면형상으로 이루어진 차륜의 플랜지부와 레일의 게이지코너부 마찰에 의한 실질적인 차륜 및 레일의 마모특성을 재현할 수 없게 되는 문제점과 아울러, 이로 인한 실제 차륜 및 레일의 마모량 역시 분석할 수 없게 되는 커다란 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional railway wheel wear test device (1), as shown in FIG. 2, only a vertical load is applied to the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 which are formed in a disk shape having a predetermined thickness and are in contact with each other. Since only the wear characteristics of the flat surface state of the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 can be reproduced, the actual wheel flange portion (not shown) and the rail gauge corner portion (not shown) generated during curved driving can be reproduced. Wear characteristics of wheels and rails cannot be reproduced due to friction between the flanges of the wheels and the gauge corners of the rails. There was a big problem that could not be analyzed.

또한, 상기와 같이 차륜의 플랜지부와 레일의 게이지코너부에 대한 마모특성을 재현하기 위해서는 실제 차륜형태와 레일형태 즉, 곡면형상의 플랜지부가 형성된 차륜형태 및 이와 대응되도록 게이지코너부가 형성된 레일형태와 동일한 형상으로 시편을 제작함과 아울러, 상호 구름 접촉된 차륜시편(22)과 레일시편(32) 상에 작용되는 수직하중과 함께, 상기 차륜의 플랜지부와 레일의 게이지코너부에 대한 마모특성을 재현하기 위한 별도의 수평하중용 가압장치(미도시)를 구비하여야 하는 문제점도 있었다.In addition, in order to reproduce the wear characteristics of the flange portion of the wheel and the gauge corner portion of the rail as described above, the actual wheel shape and the rail shape, that is, the wheel shape formed with the curved flange portion and the rail shape with the gauge corner portion corresponding thereto, In addition to fabricating the specimen in the same shape, the wear characteristics of the flange portion of the wheel and the gauge corner portion of the rail, together with the vertical load acting on the wheel specimen 22 and the rail specimen 32 in contact with each other, There was also a problem to be provided with a separate horizontal load pressurizing device (not shown) for reproduction.

더욱이, 종래 철도차륜 마모시험장치(1)에 상기 수평하중용 가압장치를 구비시키기 위해서는 전체적인 마모시험장치(1)의 구조변경이 불가피해지게 되는 문제점과 아울러, 구조변경에 따른 새로운 구조의 철도차륜 마모시험장치(1)로 구성될 수 밖에 없는 문제점 등도 발생하게 된다.Furthermore, in order to provide the horizontal load pressurizing device in the conventional railway wheel wear test apparatus 1, the structural change of the overall wear test apparatus 1 is inevitable, and the railway wheel of the new structure according to the structural change is required. Problems that can only be composed of the wear test device (1) also occurs.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 구름 접촉된 차륜시편과 레일시편에 수직하중 및 수평하중이 동시에 작용되도록 철도차륜 마모시험장치를 구성함으로써, 상호 접촉된 각 차륜 및 레일의 시편에 구름마찰이 이루어지도록 수평하중과 수직하중을 작용시켜 다양한 시험조건에 따른 차륜 및 레일 의 마모특성을 분석함과 아울러, 특히 차륜에 있어 곡선레일 주행시 상기 레일의 게이지코너부와 마찰을 통해 발생되는 차륜 플랜지부분 및 레일 게이지코너부의 마모특성을 분석하는 등, 실제 차륜 및 레일의 마모특성을 정확히 예측할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by constructing a railway wheel wear test device so that the vertical load and horizontal load act simultaneously on the wheel specimen and the rail specimen in contact with the rolling, each wheel and rail contacted with each other Analyze the wear characteristics of wheels and rails according to various test conditions by applying horizontal and vertical loads to achieve rolling friction on specimens, and in particular, through friction rails and gauge corners of the rails when driving on curved rails. The purpose of the present invention is to accurately predict wear characteristics of wheels and rails, such as analyzing wear characteristics of wheel flanges and rail gauge corners.

또한, 본 발명의 철도차륜 마모시험장치를 통해 수평 및 수직하중, 회전속도, 토오크 등을 제어함과 동시에, 상기 수평 및 수직하중, 변위, 속도, 토오크, 회전수 등에 대한 모니터링을 행함으로써, 보다 정확하게 차륜시편과 레일시편에 대한 마모시험을 실제 차륜 및 레일의 마모특성에 가깝게 실행할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
In addition, by controlling the horizontal and vertical load, rotation speed, torque and the like through the railway wheel wear test apparatus of the present invention, by monitoring the horizontal and vertical load, displacement, speed, torque, rotation speed, etc. Another aim is to enable accurate wear tests on wheel specimens and rail specimens to closely approximate the wear characteristics of actual wheels and rails.

본 발명의 철도차륜 마모시험장치는, 차륜시편이 고정되는 차륜시편측 구동부와;The railway wheel wear test apparatus of the present invention includes: a wheel specimen side driving unit to which a wheel specimen is fixed;

레일시편이 고정되는 레일시편측 구동부와;A rail specimen side driving part to which the rail specimen is fixed;

상기 차륜시편과 레일시편에 수직하중을 작용하여 구름 마찰에 의한 각 시편의 답면에 슬립이 형성되게 하는 수직하중 가압장치와;A vertical load pressurizing device configured to apply a vertical load to the wheel specimen and the rail specimen so that slip is formed on the answer surface of each specimen by rolling friction;

상기 차륜시편과 레일시편에 수평하중을 작용하여 상기 레일시편측 구동부의 횡방향 변위에 의해 차륜시편의 플랜지부가 마모되게 하는 수평하중 가압장치와;A horizontal load pressurizing device configured to apply a horizontal load to the wheel specimen and the rail specimen so that the flange portion of the wheel specimen is worn by the transverse displacement of the rail specimen side driving part;

상기 차륜시편과 레일시편에 작용되는 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등을 입출력하기 위한 콘트롤장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.And a control device for inputting and outputting loads, rotational speeds, displacements, and torques applied to the wheel specimens and the rail specimens.

또한, 상기 콘트롤장치에 의해 입력된 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등에 맞게 차륜시편 및 레일시편측 구동부와, 수직/수평하중 가압장치를 제어하는 제어장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the wheel specimen and the rail specimen side drive unit and the control device for controlling the vertical / horizontal load pressurizing device according to the load and rotational speed, displacement, torque, etc. input by the control device is further provided.

상기 차륜시편측 구동부는 구동모터, 및 모터 회전력을 차륜시편측에 전달하는 동력전달부와, 곡면형상의 플랜지부가 형성된 차륜시편이 결합되는 차륜시편 고정부로 구성되되, 상기 동력전달부를 통해 구동모터와 차륜시편 고정부가 직렬형태로 연결된 것을 특징으로 한다.The wheel specimen side driving unit includes a drive motor, a power transmission unit for transmitting motor rotational force to the wheel specimen side, and a wheel specimen fixing unit to which the wheel specimen having a curved flange portion is coupled, and the driving motor through the power transmission unit. And the wheel specimen fixing portion is connected in series.

상기 차륜시편측 구동부는 하나 이상으로 구성된 가이드 봉의 안내에 따라 승강운동이 이루어지는 가동 프레임 내에 설치 고정된 것을 특징으로 한다.The wheel specimen side drive unit is installed and fixed in the movable frame in which the lifting movement is made in accordance with the guide of one or more guide rods.

상기 동력전달부는 구동모터와 차륜시편 고정부가 직렬형태로 연결될 수 있도록 커플링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The power transmission unit is characterized in that the coupling made so that the drive motor and the wheel specimen fixing portion can be connected in series.

상기 레일시편측 구동부는 구동모터, 및 모터 회전력을 레일시편측에 전달하는 동력전달부와, 곡면형상의 게이지코너부가 형성된 레일시편이 결합되는 레일시편 고정부로 구성되되, 상기 동력전달부를 통해 구동모터와 레일시편 고정부가 병렬형태로 연결된 것을 특징으로 한다.The rail specimen drive unit comprises a drive motor, a power transmission unit for transmitting motor rotational force to the rail specimen side, and a rail specimen fixing unit to which a rail specimen having a curved gauge corner unit is coupled, and driven through the power transmission unit. The motor and the rail specimen fixing part are connected in parallel.

상기 동력전달부는 구동모터와 레일시편 고정부가 병렬형태로 연결될 수 있도록 풀리 및 벨트로 이루어진 것을 특징으로 한다.The power transmission unit is characterized by consisting of a pulley and a belt so that the drive motor and the rail specimen fixing portion can be connected in parallel.

상기 레일시편은 곡면형상의 게이지코너부가 차륜시편의 플랜지부분에 접촉되는 상태로 레일시편 고정부에 결합된 것을 특징으로 한다.The rail specimen may be coupled to the rail specimen fixing portion in a state in which a curved gauge corner portion contacts the flange portion of the wheel specimen.

상기 레일시편측 구동부에 고정된 레일시편의 횡방향 변위는 차륜시편의 답 면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 이루어진 것을 특징으로 한다.The transverse displacement of the rail specimen fixed to the rail specimen side driving portion is characterized in that it is made from the center of the answer surface portion of the wheel specimen to the flange contact surface.

상기 레일시편측 구동부 하단에는 수평하중 작용시 레일시편이 상기 차륜시편의 답면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 횡방향 변위가 가능하도록 레일이 고정된 이송베드가 설치된 것을 특징으로 한다.At the lower end of the rail specimen drive unit, a transport bed having a rail fixed to the rail specimen is installed to allow the rail specimen to be transversely displaced from the center of the step surface portion of the wheel specimen to the flange contact surface when a horizontal load is applied.

상기 레일시편측 구동부 하단의 이송베드는 상기 레일시편 고정부에 결합된 레일시편의 답면 형태와 실제 레일의 답면 형태가 동일한 경사각도를 갖을 수 있도록 기울기 조정이 가능하게 이루어진 것을 특징으로 한다.The conveying bed of the lower side of the rail specimen driving unit is characterized in that the inclination can be adjusted so that the shape of the answer surface of the rail specimen coupled to the rail specimen fixing portion and the shape of the actual rail have the same inclination angle.

한편, 본 발명의 마모시험장치를 이용한 차륜시편 및 레일시편의 마모시험방법은, 곡면형상의 플랜지부가 형성된 차륜시편과, 곡면형상의 게이지코너부가 형성된 레일시편을 실제 차륜 및 레일에서 추출하는 제 1 과정과;On the other hand, the wear test method of the wheel specimen and the rail specimen using the wear test apparatus of the present invention, the first to extract the wheel specimen having a curved flange portion and the rail specimen having a curved gauge corner portion from the actual wheel and rail Process;

상기 추출된 각 시편들의 무게와 답면형상을 측정하는 제 2 과정과;A second process of measuring the weight and the shape of the face of each of the extracted specimens;

상기 각 시편을 시험장치의 차륜시편 고정부와 레일시편 고정부에 결합시킨 후, 콘트롤장치를 통해 실험조건의 변수들을 입력 제어하는 제 3 과정과;A third step of coupling each of the specimens to the wheel specimen fixing portion and the rail specimen fixing portion of the test apparatus, and then controlling the inputs of the test conditions through a control device;

상기 입력된 실험조건에 의해 차륜시편과 레일시편에 수직 및 수평하중이 작용되도록 마모시험장치를 구동시키는 제 4 과정과;A fourth step of driving the wear test apparatus such that vertical and horizontal loads are applied to the wheel specimen and the rail specimen according to the input experimental conditions;

상기 입력된 시험조건에 의해 차륜시편과 레일시편이 상호 접촉되어 구름 마찰에 의한 각 시편의 답면에 슬립이 발생되도록 수직하중이 작용되고, 상기 레일시편의 횡방향 변위를 통해 차륜시편의 플랜지부분에 마모가 발생되도록 수평하중이 작용되는 제 5 과정과;According to the test conditions, the vertical load is applied to the wheel specimen and the rail specimen to be in contact with each other so that slip occurs on the answer surface of each specimen due to rolling friction, and through the lateral displacement of the rail specimen to the flange portion of the wheel specimen. A fifth process in which a horizontal load is applied to cause wear;

상기 수직하중 및 수평하중이 작용된 차륜시편과 레일시편의 마모량 계측을 위해 일정 회전수마다 마모시험을 중지시켜 차륜시편과 레일시편의 무게를 재 측정하는 제 6 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a sixth step of re-measuring the weight of the wheel specimen and the rail specimen by stopping the abrasion test at a predetermined number of revolutions to measure the amount of wear of the wheel specimen and the rail specimen on which the vertical load and the horizontal load are applied. do.

상기 제 6 과정을 통해 무게 측정이 종료된 차륜시편과 레일시편의 답면 형상 및 차륜시편의 플랜지부 마모상태를 형상측정기를 통해 계측하는 제 7 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a seventh process of measuring the shape of the tread face of the wheel specimen and the rail specimen and the wear state of the flange portion of the wheel specimen through the shape measuring device after the weight measurement is finished through the sixth process.

상기 제 6, 7 과정을 통해 재 측정된 각 시편의 무게 및 답면형상과 초기 측정된 각 시편의 무게 및 답면형상을 비교하여 상기 차륜시편 및 레일시편의 마모량을 계산하는 제 8 과정;이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.An eighth process of calculating the amount of wear of the wheel specimen and the rail specimen by comparing the weight and the face shape of each specimen measured again through the sixth and seventh steps with the weight and the face shape of each specimen initially measured; It is characterized by.

상기 제 5 과정 중 수평하중 작용시 레일시편이 결합된 레일시편측 구동부의 횡방향 변위를 통해 레일시편이 상기 차륜시편의 답면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 반복 이송되면서 상기 레일시편의 게이지코너부에 의해 차륜시편의 플랜지부분이 마모되도록 하는 것을 특징으로 한다.When the horizontal load is applied during the fifth process, the rail specimen is repeatedly transferred from the center of the step surface portion of the wheel specimen to the flange contact surface by the gauge corner portion of the rail specimen through the transverse displacement of the rail specimen side driving portion to which the rail specimen is coupled. Characterized in that the flange portion of the wheel specimen to wear.

상기 제 4 과정 중 콘트롤장치를 통해 입력되는 실험조건은 ①해당 레일 경좌조건에 따라 레일시편측 이송베드의 기울기 설정, ②차륜시편의 회전수 설정, ③차륜시편의 회전수와 근사치로 레일시편의 회전수 설정, ④차륜시편측 구동부 하강을 통해 레일시편과 차륜시편을 접촉시킴과 아울러 구름마찰에 의한 답면에 슬립이 발생하도록 수직하중 설정, ⑤제어하고자하는 토오크 목표치 설정, ⑥구름마찰중인 차륜시편에 수평하중이 작용되도록 레일시편의 횡방향 변위 설정, ⑦차륜시편의 총 회전수 및 레일시편의 횡방향 이송횟수를 설정하는 것을 특징으로 한다.The experimental conditions inputted through the control device during the fourth process include (1) setting the slope of the conveyance bed on the rail specimen side, (2) setting the rotational speed of the wheel specimen, and (3) the approximate value of the rotational speed of the wheel specimen according to the corresponding rail tilting conditions. Set the number of revolutions, ④ contact the rail specimen and the wheel specimen by lowering the driving part of the wheel specimen side, and set the vertical load so that slip occurs on the answer surface by rolling friction, ⑤ set the torque target value to be controlled, ⑥ the wheel specimen under rolling friction The transverse displacement of the rail specimens, the total number of revolutions of the wheel specimens and the transverse transfer frequency of the rail specimens are set so that the horizontal load acts on the rail specimen.

상기 실험조건 중 토오크 목표치 설정시, 설정된 토오크 값이 발생되도록 차륜시편의 회전수는 고정되고, 레일시편은 차륜시편과의 구름 마찰에 의한 설정된 토오크에 부합되도록 그 회전수가 조절되는 것을 특징으로 한다.When the torque target value is set in the test conditions, the rotational speed of the wheel specimen is fixed so that the set torque value is generated, and the rotational speed of the rail specimen is adjusted to match the set torque caused by the rolling friction with the wheel specimen.

상기 실험조건 중 레일시편의 횡방향 변위 설정시, 초기엔 레일시편이 차륜시편의 답면 중앙부에 접촉하다가 차륜의 플랜지부로 이동하여 상기 레일시편의 게이지코너부와 차륜시편의 플랜지부가 일정시간 접촉한 후 처음위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.When the lateral displacement of the rail specimen was set in the experimental conditions, the rail specimen initially contacted the center of the tread face of the wheel specimen, moved to the flange portion of the wheel, and the gauge corner portion of the rail specimen was in contact with the flange portion of the wheel specimen for a predetermined time. It is characterized by returning to the first position after.

상기 레일시편의 횡방향 변위 설정시, 레일시편의 횡방향 이송속도 및 상기 차륜시편의 플랜지부와 레일시편의 게이지코너부와의 접촉시간 역시 설정되는 것을 특징으로 한다.When the transverse displacement of the rail specimen is set, the transverse feed rate of the rail specimen and the contact time between the flange portion of the wheel specimen and the gauge corner portion of the rail specimen are also set.

이하, 본 발명의 철도차륜 마모시험장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the railway wheel wear test apparatus of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 철도차륜 마모시험장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 마모시험장치에 차륜시편과 레일시편이 설치된 상태의 상부 상세도를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 차륜시편 및 레일시편에 수직하중 및 수평하중이 작용된 상태도를 나타낸 것이다.Figure 3 is a perspective view schematically showing a railway wheel wear test apparatus of the present invention, Figure 4 shows a top detail of the wheel specimen and the rail specimen is installed in the wear test apparatus of the present invention, Figure 5 is a present invention It shows a state diagram in which the vertical load and the horizontal load are applied to the wheel specimen and the rail specimen according to this.

본 발명의 철도차륜 마모시험장치(1a)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 차륜시편(51)이 고정되는 차륜시편측 구동부(50)와; 레일시편(61)이 고정되는 레일시편측 구동부(60)와; 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수직하중을 작용하여 구름 마찰에 의한 각 시편(51, 61)의 답면에 슬립이 형성되게 하는 수직하중 가압 장치(70)와; 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수평하중을 작용하여 상기 레일시편측 구동부(60)의 횡방향 변위에 의해 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)가 마모되게 하는 수평하중 가압장치(80)와; 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 작용되는 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등을 입출력하기 위한 콘트롤장치(90);로 구성되어 있다.The railway wheel wear test apparatus 1a of the present invention, as shown in Figs. 3 and 4, the wheel specimen side drive unit 50 to which the wheel specimen 51 is fixed; A rail specimen side drive part 60 to which the rail specimen 61 is fixed; A vertical load pressurizing device (70) for applying a vertical load to the wheel specimen (51) and the rail specimen (61) to form slips on the answer surfaces of the specimens (51, 61) by rolling friction; A horizontal load is applied to the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 so that the flange portion 51a of the wheel specimen 51 is worn by the lateral displacement of the rail specimen driving part 60. Device 80; And a control device 90 for inputting and outputting loads, rotational speeds, displacements, torques, and the like acting on the wheel specimens 51 and the rail specimens 61.

또한, 상기 콘트롤장치(90)에 의해 입력된 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등에 맞게 차륜시편 및 레일시편측 구동부(50, 60)와, 수직/수평하중 가압장치(70, 80)를 제어하는 제어장치(미도시)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, to control the wheel specimen and the rail specimen side drive unit (50, 60) and the vertical / horizontal load pressurizing device (70, 80) according to the load, rotation speed, displacement, torque, etc. input by the control device 90 A control device (not shown) is further provided.

상기한 철도차륜 마모시험장치(1a) 구성의 상세한 설명에 앞서, 마모시험 대상물인 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Prior to the detailed description of the configuration of the railway wheel wear test apparatus 1a, the wheel test piece 51 and the rail test piece 61, which are the wear test targets, will be described.

상기 차륜시편(51)은 실제 차륜에서 추출하여 일정치수로 가공하는 등 시편 형상이 곡면의 플랜지부(51a)가 형성된 원통으로 형성되어 있고, 표면경도는 KS R 9221 철도차량용 차륜의 규격에 부합되도록 열처리(표 1 참조) 하였다. 이와 더불어, 상기 차륜시편(51)의 답면 형상 역시 철도차량용 차륜 규격에 적용되고 있는 답면 형상으로 삭정하여 실제 차륜의 형상과 동일한 상태로 제작하였다.The wheel specimen 51 is formed from a cylindrical shape in which a flange portion 51a of a curved surface is formed such that the specimen is extracted from an actual wheel and processed into a predetermined dimension, and the surface hardness is in conformity with the specification of the wheel for a KS R 9221 railway vehicle. Heat treatment (see Table 1). In addition, the shape of the tread surface of the wheel specimen 51 was also cut to the tread shape applied to the wheel standard for railway vehicles, and manufactured in the same state as the shape of the actual wheel.

호칭기호Nomenclature 용 도 (최고속도 150km/h 이하)Usage (Maximum speed 150km / h or less) 열처리Heat treatment 경도 (HB)Hardness (HB) RSW1RSW1 객화차A tea bag 담금질, 뜨임Quenching, Tempering 248∼285248-285 RSW2RSW2 전기기관차 및 전기동차Electric locomotives and electric cars 담금질, 뜨임Quenching, Tempering 269∼311269 to 311 RSW3RSW3 디젤기관차 및 디젤동차Diesel locomotives and diesel vehicles 담금질, 뜨임Quenching, Tempering 294∼341294-341

표 1. 차륜의 열처리 및 경도Table 1. Wheel Heat Treatment and Hardness

또한, 상기 차륜시편(51)과 구름 마찰되는 레일시편(61)은, 실제 레일에서 추출하여 일정치수로 가공하는 등 시편 형상이 상기 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)에 대응되도록 곡면의 게이지코너부(61a)가 형성된 원통으로 형성되어 있고, 표면경도는 KS R 9106 보통 레일의 규격에 부합되도록 열처리(표 2 참조) 하였다. 이와 더불어, 상기 레일시편(61)의 답면 형상 역시 보통 레일 규격에 적용되고 있는 레일의 두부형상으로 삭정하여 실제 레일의 형상과 동일한 상태로 제작하였다.In addition, the rail specimen 61 in rolling friction with the wheel specimen 51 is extracted from an actual rail and processed into a predetermined dimension such that the specimen shape corresponds to the flange portion 51a of the wheel specimen 51. Gauge corner 61a is formed in a cylindrical shape, the surface hardness was heat-treated (see Table 2) to meet the standard of KS R 9106 ordinary rail. In addition, the shape of the step surface of the rail specimen 61 is also cut to the head shape of the rail which is usually applied to the rail standard, and manufactured in the same state as the shape of the actual rail.

레일종류Rail type 경도 (HB)Hardness (HB) 50kg 레일50kg rail 248∼285248-285 50kgN 레일50kgN rail 269∼311269 to 311 60kg 레일60kg rail 294∼341294-341

표 2. 레일의 경도Table 2. Rail hardness

이상과 같이 제작된 각 시편(51, 61) 중 차륜시편(51)이 결합 고정되는 상기 차륜시편측 구동부(50)는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 구동모터(52), 및 모터 회전력을 차륜시편(51)측에 전달하는 동력전달부와, 곡면형상의 플랜지부(51a)가 형성된 차륜시편(51)이 결합되는 차륜시편 고정부(54)로 구성되어 있으며, 상기와 같이 구성된 차륜시편측 구동부(50)의 경우, 커플링(53) 전동으로 이루어진 동력전달부를 통해 구동모터(52)와 차륜시편 고정부(54)가 직렬형태로 연결되어 있다. 미 설명 부호 55는 상기 차륜시편 고정부(54)에 차륜시편(51)이 고정되도록 하는 고정너트(55)를 나타낸 것이다.Among the specimens 51 and 61 manufactured as described above, the wheel specimen side driving part 50 to which the wheel specimen 51 is coupled and fixed is as shown in FIGS. 3 to 4, a drive motor 52, and a motor. And a wheel specimen fixing portion 54 to which a power transmission portion for transmitting rotational force to the wheel specimen 51 side and a wheel specimen 51 having a curved flange portion 51a are coupled thereto. In the case of the wheel specimen side drive unit 50, the drive motor 52 and the wheel specimen fixing unit 54 are connected in series through a power transmission unit made of a coupling 53 transmission. Reference numeral 55 denotes a fixing nut 55 for fixing the wheel specimen 51 to the wheel specimen fixing portion 54.

또한, 상기 차륜시편측 구동부(50)는 하나 이상으로 구성된 가이드 봉(56)의 안내에 따라 승강운동이 이루어지는 가동 프레임(57) 내에 고정되어 있다.In addition, the wheel specimen-side drive unit 50 is fixed in the movable frame 57 in which the lifting movement is made in accordance with the guide of the guide rod 56 composed of one or more.

그리고, 레일시편(61)이 결합 고정되는 상기 레일시편측 구동부(60)는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 구동모터(62), 및 모터 회전력을 레일시편(61)측에 전달하는 동력전달부와, 곡면형상의 게이지코너부(61a)가 형성된 레일시편(61)이 결합되는 레일시편 고정부(65)로 구성되어 있으며, 상기와 같이 구성된 레일시편측 구동부(60)의 경우, 풀리(63, 63a) 및 벨트(64) 전동으로 이루어진 동력전달부를 통해 구동모터(62)와 레일시편 고정부(65)가 병렬형태로 연결되어 있다. 미 설명 부호 66은 상기 레일시편 고정부(65)에 레일시편(61)이 고정되도록 하는 고정너트(66)를 나타낸 것이다.In addition, the rail specimen side drive unit 60 to which the rail specimen 61 is coupled and fixed, as shown in FIGS. 3 to 4, transmits the driving motor 62 and the motor rotational force to the rail specimen 61 side. In the case of the rail specimen side drive unit 60 configured as described above, the rail specimen fixing unit 65 is coupled to the power transmission unit and the rail specimen 61 having the curved gauge corner portion 61a. The drive motor 62 and the rail specimen fixing part 65 are connected in parallel through a power transmission part formed of pulleys 63 and 63a and belt 64 transmission. Reference numeral 66 denotes a fixing nut 66 for fixing the rail specimen 61 to the rail specimen fixing part 65.

특히 상기 레일시편(61)의 경우, 곡면형상의 게이지코너부(61a)가 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)에 접촉되는 상태로 레일시편 고정부(65)에 결합되며, 상기 레일시편측 구동부(60)에 고정된 레일시편(61)의 횡방향 변위는 차륜시편(51)의 답면부 중앙에서부터 플랜지(51a) 접촉면까지 이루어지게 된다.In particular, in the case of the rail specimen 61, the curved gauge corner portion 61a is coupled to the rail specimen fixing portion 65 in contact with the flange portion 51a of the wheel specimen 51, and the rail specimen The transverse displacement of the rail specimen 61 fixed to the side drive part 60 is made from the center of the step surface portion of the wheel specimen 51 to the contact surface of the flange 51a.

그리고, 상기 레일시편측 구동부(60) 하단에는 수평하중 작용시 레일시편(61)이 상기 차륜시편(51)의 답면부 중앙에서부터 플랜지(51a) 접촉면까지 횡방향 변위가 가능하도록 레일(67)이 고정된 이송베드(68)가 설치되어 있는데, 상기 이송베드(68)는 상기 레일시편 고정부(65)에 결합된 레일시편(61)의 답면 형태와 실제 레일의 답면 형태가 동일한 경사각도를 갖을 수 있도록 기울기 조정이 가능한 구조로 이루어져 있다.In addition, a rail 67 is provided at a lower end of the rail specimen side driving part 60 so that the rail specimen 61 can be transversely displaced from the center of the step surface portion of the wheel specimen 51 to the contact surface of the flange 51a when a horizontal load is applied. The fixed conveying bed 68 is installed, and the conveying bed 68 has the same inclination angle as that of the answer surface of the rail specimen 61 coupled to the rail specimen fixing part 65 and the shape of the answer surface of the actual rail. It is structured to adjust the tilt so that it can be.

또한, 상기 수직하중 가압장치(70)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수직하중 작용시 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 접촉에 의한 구름 마찰이 발생하게 되면서 각 시편(51, 61)의 답면에 슬립이 형성되도록 하는 하중가압장치로서, 구동모터(71), 및 모터 회전력을 나사이송축(72)에 전달하 는 동력전달부와, 상기 동력전달부로부터 전달된 모터 회전력을 통해 회전하면서 차륜시편측 구동부(50)를 종방향으로 이송시킬 수 있도록 상기 차륜시편측 구동부(50)가 설치된 가동 프레임(57) 상단에 연결된 나사이송축(72)으로 구성되어 있다.In addition, the vertical load pressing device 70 is in contact with the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 when the vertical load acts on the wheel specimen 51 and the rail specimen 61, as shown in FIG. As the rolling friction is generated by the rolling pressure caused by the slip surface is formed on each of the test piece (51, 61), the drive motor 71, and the power transmission unit for transmitting the motor rotational force to the screw feed shaft (72) And a screw connected to an upper end of the movable frame 57 on which the wheel specimen side driving unit 50 is installed so as to rotate through the motor rotational force transmitted from the power transmission unit so as to transfer the wheel specimen side driving unit 50 in the longitudinal direction. Conveying shaft 72 is configured.

이 때, 상기 동력전달부는 모터 회전력을 나사이송축(72)의 직선운동으로 변환시키는 워엄기어(미도시)전동으로 이루어져 있으며, 상기 나사이송축(72)은 볼스크류 타입으로 이루어져 있다.At this time, the power transmission unit is made of a worm gear (not shown) for converting the motor rotational force into a linear motion of the screw feed shaft 72, the screw feed shaft 72 is made of a ball screw type.

그리고, 상기 수평하중 가압장치(80)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수평하중 작용시 레일시편(61)이 고정된 레일시편측 구동부(60) 전체가 차륜시편(51)의 횡방향으로 반복 이송되는 횡방향 변위에 의해 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)와 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)가 마찰되면서 상기 게이지코너부(61a)에 의한 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)가 마모되도록 하는 하중가압장치로서, 구동모터(81), 및 모터 회전력을 나사이송축(82)에 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부로부터 전달된 모터 회전력을 통해 회전하면서 레일시편측 구동부(60)를 횡방향으로 이송시킬 수 있도록 상기 레일시편측 구동부(60) 하단에 연결된 나사이송축(82)으로 구성되어 상기 이송베드(68) 하단에 설치되어 있다.And, as shown in Figure 3, the horizontal load pressurizing device 80, the rail specimen side drive unit 60 is fixed to the rail specimen 61 when the horizontal load acts on the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 ) The gauge corner 61a of the rail specimen 61 and the flange portion 51a of the wheel specimen 51 are rubbed by the lateral displacement in which the whole is repeatedly transported in the lateral direction of the wheel specimen 51. A load pressurizing device which causes the flange portion 51a of the wheel specimen 51 to be worn by the portion 61a, the drive motor 81 and a power transmission portion for transmitting the motor rotational force to the screw feed shaft 82, The conveyance is composed of a screw feed shaft 82 connected to the lower end of the rail specimen-side drive unit 60 so as to rotate the rail specimen-side drive unit 60 in the transverse direction while rotating through the motor rotational force transmitted from the power transmission unit. It is installed at the bottom of the bed 68.

이 때, 상기 동력전달부는 모터 회전력을 나사이송축(82)의 직선운동으로 변환시키는 워엄기어(미도시)전동으로 이루어져 있으며, 상기 나사이송축(82)은 볼스크류 타입으로 이루어져 있다.At this time, the power transmission unit is made of a worm gear (not shown) transmission for converting the motor rotational force into a linear motion of the screw feed shaft 82, the screw feed shaft 82 is made of a ball screw type.

또한, 상기 콘트롤장치(90)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 작용되는 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등을 입출력하기 위 한 장치로서, 상기 차륜시편(51)에 작용되는 수직하중을 입출력하는 수직하중 입출력부(91)와, 상기 레일시편(61)에 작용되는 수평하중을 입출력하는 수평하중 입출력부(92)와, 상기 차륜시편(51)의 회전수 증감을 입출력하는 차륜시편 회전수 입출력부(93)와, 상기 레일시편(61)의 회전수 증감을 입출력하는 레일시편 회전수 입출력부(94)와, 상기 마모시험장치의 운전상태를 자동 또는 수동으로 전환하는 자동/수동 전환스위치(95)와, 상기 레일시편(61)이 횡방향으로 이동되거나 처음위치로 복귀되도록 하는 레일시편 횡변위 IN/OUT 스위치(96)와, 상기 차륜시편(51)의 토오크를 입출력하는 차륜시편 토오크 입출력부(97)와, 상기 횡방향으로 이동되는 레일시편(61)의 스트로크를 입출력하는 레일시편 스트로크 입출력부(98)로 구성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the control device 90 is a device for inputting and outputting a load, a rotation speed, a displacement, a torque, and the like applied to the wheel specimen 51 and the rail specimen 61. A vertical load input / output unit 91 for inputting / outputting a vertical load applied to the wheel specimen 51, a horizontal load input / output unit 92 for inputting / outputting a horizontal load applied to the rail specimen 61, and the wheel specimen 51 Wheel specimen rotational input / output unit 93 for inputting / outputting the increase / decrease of the rotational speed), rail specimen rotational input / output unit 94 for inputting / outputting the increase / decrease of the rotational speed of the rail specimen 61, and the operation state of the wear test apparatus. An automatic / manual switching switch 95 for automatically or manually switching the rail specimen; a rail specimen horizontal displacement IN / OUT switch 96 for moving the rail specimen 61 laterally or returning to an initial position; and the wheel specimen Wheel specimen torque input and output to input and output torque of 51 It consists of the force part 97 and the rail sample stroke input / output part 98 which inputs and outputs the stroke of the rail specimen 61 moved to the said horizontal direction.

이 때, 상기 수직하중 입출력부(91), 및 상기 수평하중 입출력부(92), 상기 차륜시편 회전수 입출력부(93), 상기 레일시편 회전수 입출력부(94), 차륜시편 토오크 입출력부(97), 레일시편 스트로크 입출력부(98)에는 하중 및 회전수, 변위, 토오크 등을 입력하기 위한 입력버튼과 출력을 위한 표시패널이 구비되어 있다.At this time, the vertical load input / output unit 91, the horizontal load input / output unit 92, the wheel specimen rotational speed input / output unit 93, the rail specimen rotational speed input / output unit 94, and the wheel specimen torque input / output unit ( 97), the rail specimen stroke input / output unit 98 is provided with an input button for inputting load, rotational speed, displacement, torque, and the like and a display panel for output.

이상과 같이 구성된 마모시험장치(1a)의 주요 성능은 아래의 표 3과 같으며, 차륜시편측은 동축, 레일시편측은 종축이라 한다.The main performance of the abrasion test apparatus 1a configured as described above is shown in Table 3 below. The wheel specimen side is coaxial, and the rail specimen side is longitudinal.

구분division 주 요 성 능Major performance 철도차륜 마모시험장치Railway wheel wear tester -동축 회전속도 : 1 - 2000rpm 조정가능 -동축 회전수 입력 후 정지 가능 -동축 수직하중(P) : 1 - 2000kgf조정가능 -종축 수평하중(Q) : 1 - 1000kgf조정가능 -종축 토오크 : 1 - 15Nm 조정가능 -종축 경사(베드 경사) : 0。, 1.43。, (1/20), (1/40) -종축 횡변위 : 0 - 30mm 조정가능, 주파수 조정가능 -주요인자(회전수, 변위, 토오크, 하중등) 모니터링 가능Coaxial rotational speed: 1 - 2000rpm adjustable-shaft rotational speed after the input still available - coaxial vertical load (P): 1 - 2000kg f adjustable-longitudinal axis horizontal load (Q): 1 - 1000kg f adjustable-vertical axis torque: 1-15Nm adjustable-Vertical axis inclination (bed inclination): 0。, 1.43。, (1/20), (1/40)-Vertical axis lateral displacement: 0-30mm adjustable, frequency adjustable -Main factors (speed, Displacement, torque, load)

표 3. 마모시험장치의 주요 성능Table 3. Major Performance of Wear Test Equipment

한편, 본 발명의 마모시험장치(1a)를 이용한 차륜시편(51) 및 레일시편(61)의 마모시험방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the wear test method of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 using the wear test apparatus 1a of the present invention will be described below.

도 6은 본 발명의 마모시험장치에 의한 차륜시편과 레일시편의 마모시험과정을 나타낸 블록도이고, 도 7은 본 발명에 의한 마모시험 후 차륜시편의 플랜지 형상을 나타낸 상태도이며, 도 8은 본 발명의 마모시험장치에 있어 회전수에 따른 차륜시편의 마모유형을 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a block diagram showing the wear test process of the wheel specimen and the rail specimen by the wear test apparatus of the present invention, Figure 7 is a state diagram showing the flange shape of the wheel specimen after the wear test according to the present invention, Figure 8 In the wear test apparatus of the invention is a graph showing the wear type of the wheel specimen according to the number of revolutions.

본 발명의 마모시험장치(1a)를 이용한 차륜시편(51) 및 레일시편(61)의 마모시험방법은, 도 6에 도시한 바와 같이, 곡면형상의 플랜지부(51a)가 형성된 차륜시편(51)과, 곡면형상의 게이지코너부(61a)가 형성된 레일시편(61)을 실제 차륜 및 레일에서 추출하는 제 1 과정(S100)과; 상기 추출된 각 시편들(51, 61)의 무게와 답면형상을 측정하는 제 2 과정(S200)과; 상기 각 시편(51, 61)을 시험장치의 차륜시편 고정부(54)와 레일시편 고정부(65)에 결합시킨 후, 콘트롤장치(90)를 통해 실험조건의 변수들을 입력 제어하는 제 3 과정(S300)과; 상기 입력된 실험조건에 의해 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수직 및 수평하중이 작용되도록 마모시험장치(1a)를 구동시키는 제 4 과정(S400)과; 상기 입력된 시험조건에 의해 차륜시편(51)과 레일시편(61)이 상호 접촉되어 구름 마찰에 의한 각 시편(51, 61)의 답면에 슬립이 발생되도록 수직하중이 작용되고, 상기 레일시편(61)의 횡방향 변위를 통해 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)에 마모가 발생되도록 수평하중이 작용되는 제 5 과 정(S500)과; 상기 수직하중 및 수평하중이 작용된 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 마모량 계측을 위해 일정 회전수마다 마모시험을 중지시켜 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 무게를 재 측정하는 제 6 과정(S600);을 포함하여 이루어져 있다.In the wear test method of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 using the wear test apparatus 1a of the present invention, as shown in FIG. 6, the wheel specimen 51 having the curved flange portion 51a formed thereon is shown in FIG. 6. And a first step (S100) of extracting the rail specimen 61 having the curved gauge corner portion 61a from the actual wheel and the rail; A second step (S200) of measuring the weight and the shape of the face of each of the extracted specimens (51, 61); A third process of coupling the specimens 51 and 61 to the wheel specimen fixing part 54 and the rail specimen fixing part 65 of the test apparatus, and then controlling the inputs of the experimental conditions through the control device 90; (S300); A fourth step (S400) of driving the wear test apparatus 1a such that vertical and horizontal loads are applied to the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 by the input experimental conditions; According to the input test conditions, the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 are brought into contact with each other so that a vertical load is applied to the slip surface of each of the specimens 51 and 61 due to rolling friction, and the rail specimen ( A fifth step (S500) in which a horizontal load is applied such that abrasion occurs in the flange portion 51a of the wheel specimen 51 through the lateral displacement of the wheel 61; In order to measure the amount of wear of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 in which the vertical load and the horizontal load are applied, the abrasion test is stopped at a predetermined rotation speed to re-measure the weight of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61. It consists of a; sixth process (S600).

이 때, 상기 제 6 과정(S600)을 통해 무게 측정이 종료된 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 답면 형상 및 차륜시편(51)의 플랜지부(51a) 마모상태를 형상측정기(미도시)를 통해 계측하는 제 7 과정(S700);이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.At this time, the shape measurement of the wheel surface 51 and the rail specimen 61 of the answer surface shape and the wear of the flange portion (51a) of the wheel specimen 51, the weight measurement is finished through the sixth step (S600) It is characterized in that it further comprises; a seventh step (S700) to measure through.

또한, 상기 제 6, 7 과정(S600, S700)을 통해 재 측정된 각 시편(51, 61)의 무게 및 답면형상과 초기 측정된 각 시편(51, 61)의 무게 및 답면형상을 비교하여 상기 차륜시편(51) 및 레일시편(61)의 마모량을 계산하는 제 8 과정(S800);이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, by comparing the weight and the face shape of each specimen (51, 61) re-measured through the sixth, seventh process (S600, S700) and the weight and the face shape of each of the specimens (51, 61) measured initially; Eighth step (S800) for calculating the wear amount of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61; characterized in that it further comprises.

이러한 마모시험의 제 3 과정(S300) 중 콘트롤장치(90)를 통해 입력되는 실험조건은, ①해당 레일 경좌조건에 따라 레일시편(61)측 이송베드(68)의 기울기 설정, ②차륜시편(51)의 회전수 설정, ③차륜시편(51)의 회전수와 근사치로 레일시편(61)의 회전수 설정, ④차륜시편측 구동부(50) 하강을 통해 레일시편(61)과 차륜시편(51)을 접촉시킴과 아울러 구름마찰에 의한 답면에 슬립이 발생하도록 수직하중 설정, ⑤제어하고자하는 토오크 목표치 설정, ⑥구름마찰중인 차륜시편(51)에 수평하중이 작용되도록 레일시편(61)의 횡방향 변위 설정, ⑦차륜시편(51)의 총 회전수 및 레일시편(61)의 횡방향 이송횟수를 설정하게 되는데, 특히 상기 실험조건 중 토오크 목표치 설정시, 설정된 토오크 값이 발생되도록 차륜시편(51)의 회전수는 고정되고, 레일시편(61)은 차륜시편(51)과의 구름 마찰에 의한 설정된 토오크에 부합 되도록 그 회전수가 조절되게 된다.Experimental conditions input through the control device 90 of the third process (S300) of the wear test, ① the inclination setting of the conveying bed 68 of the rail specimen 61 side, ② wheel specimen ( 51, setting the number of revolutions of the wheel specimen 51, and setting the number of revolutions of the rail specimen 61 to approximate the number of revolutions of the wheel specimen 51, and the rail specimen 61 and the wheel specimen 51 by lowering the drive section 50 of the wheel specimen side. ), And set the vertical load so that slip occurs on the answer surface by rolling friction, ⑤ set the torque target value to be controlled, and ⑥ the horizontal load on the wheel specimen 51 under rolling friction so that the horizontal load is applied Directional displacement setting, ⑦ the total number of revolutions of the wheel specimen (51) and the number of transverse feeds of the rail specimen (61) is set, in particular, when setting the torque target value of the test conditions, the wheel specimen (51) to generate a set torque value ), The rotational speed is fixed, and the rail specimen 61 is a wheel specimen (5) The rotation speed is adjusted to meet the set torque by rolling friction with 1).

또한, 상기 실험조건 중 레일시편(61)의 횡방향 변위 설정시, 초기엔 레일시편(61)이 차륜시편(51)의 답면 중앙부에 접촉하다가 플랜지부(51a)로 이동하여 상기 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)와 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)가 일정시간 접촉한 후 처음위치로 복귀하게 되는데, 이 때 상기 레일시편(61)의 횡방향 변위 설정시, 레일시편(61)의 횡방향 이송속도 및 상기 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)와 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)와의 접촉시간 역시 설정되게 된다.In addition, when the lateral displacement of the rail specimen 61 is set during the test conditions, the rail specimen 61 initially contacts the center of the tread face of the wheel specimen 51 and moves to the flange portion 51a to move the rail specimen 61. When the gauge corner portion 61a of the wheel piece and the flange portion 51a of the wheel piece 51 come into contact with each other for a predetermined time, they are returned to the initial position. At this time, when the lateral displacement of the rail piece 61 is set, the rail piece The transverse feed speed of 61 and the contact time between the flange portion 51a of the wheel specimen 51 and the gauge corner portion 61a of the rail specimen 61 are also set.

이상의 실험조건을 설정한 상태에서 상기 제 5 과정(S500) 중 수평하중 작용시 레일시편(61)이 결합된 레일시편측 구동부(60)의 횡방향 변위를 통해 레일시편(61)이 상기 차륜시편(51)의 답면부 중앙에서부터 플랜지(51a) 접촉면까지 반복 이송되면서 상기 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)에 의해 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)가 마모되게 된다.In the state in which the above test conditions are set, the rail specimen 61 is the wheel specimen through the lateral displacement of the rail specimen-side driving unit 60 to which the rail specimen 61 is coupled during the horizontal load operation during the fifth step (S500). The flange portion 51a of the wheel specimen 51 is worn by the gauge corner portion 61a of the rail specimen 61 while repeatedly transported from the center of the step surface portion of the 51 to the flange 51a contact surface.

상기한 마모시험장치(1a)를 통해 실시되는 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 마모시험을 실시예로 설명하면 다음과 같다.Referring to the wear test of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 carried out through the wear test device (1a) described above as follows.

실시예Example

먼저, 실제 차륜과 레일에서 마모시험에 필요한 차륜시편(51)과 레일시편(61)을 추출한 후, KS R 9221 철도차량용 차륜 규격 및 KS R 9106 보통 레일 규격에 부합되는 표면경도를 갖을 수 있도록 열처리와 함께, 실제 차륜 및 레일의 형상과 동일한 상태로 삭정하여 차륜시편(51) 및 레일시편(61)을 제작(S100)하게 된다.First, the wheel specimen 51 and the rail specimen 61, which are required for the wear test, are extracted from the actual wheels and rails, and then heat-treated to have a surface hardness that conforms to the wheel specifications for KS R 9221 railway vehicles and KS R 9106 ordinary rail specifications. In addition, the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 are manufactured by cutting in the same state as the shape of the actual wheel and the rail (S100).

상기와 같이 제작된 차륜시편(51) 및 레일시편(61)의 무게와 답면형상을 측정(S200)한 후, 측정이 완료된 각 시편들(51, 61)을 마모시험장치(1a)의 차륜시편 고정부(54)와 레일시편 고정부(65)에 각각 결합시킨 다음, 상기 마모시험장치(1a)의 콘트롤장치(90)를 통해 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 마모시험을 위한 각 조건의 변수들을 입력(S300)시키게 되는데, 이 때 마모시험에 대한 실험조건은 ①해당 레일 경좌조건에 따라 레일시편(61)측 이송베드(68)의 기울기 설정, ②차륜시편(51)의 회전수 설정, ③차륜시편(51)의 회전수와 근사치로 레일시편(61)의 회전수 설정, ④차륜시편측 구동부(50) 하강을 통해 레일시편(61)과 차륜시편(51)을 접촉시킴과 아울러 구름마찰에 의한 답면에 슬립이 발생하도록 수직하중 설정, ⑤제어하고자하는 토오크 목표치 설정, ⑥구름마찰중인 차륜시편(51)에 수평하중이 작용되도록 레일시편(61)의 횡방향 변위 설정, ⑦차륜시편(51)의 총 회전수 및 레일시편(61)의 횡방향 이송횟수를 설정하게 된다.After measuring the weight of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 manufactured as described above and the shape of the surface (S200), the measured specimens (51, 61) of the wheel specimen of the wear test device (1a) After coupling to the fixing part 54 and the rail specimen fixing part 65, the wear test of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 is carried out through the control device 90 of the wear test apparatus 1a. In this case, the variables of each condition are input (S300). At this time, the test condition for the abrasion test is ① setting the inclination of the conveying bed 68 on the rail specimen 61 side according to the corresponding rail inclination condition, and ② the wheel specimen 51. Set the number of revolutions, ③ set the number of revolutions of the rail specimen (61) to approximate the number of revolutions of the wheel specimen (51), and (4) lower the rail specimen (61) and the wheel specimen (51) by lowering the drive section (50) of the wheel specimen side. In addition to contact, the vertical load is set so that slippage occurs on the answer surface by cloud friction, ⑤ the torque target value to be controlled, ⑥cloud Transverse displacement setting of the rail pieces (61) so that the horizontal load is applied to the kick being a wheel specimen 51, ⑦ is set a transverse transport number of the wheel specimens 51 Total number of revolutions and the rail pieces (61) of.

이 때, 상기 실험조건 중 토오크 목표치를 설정할 경우, 설정된 토오크 값이 발생되도록 차륜시편(51)의 회전수는 고정되고, 레일시편(61)은 차륜시편(51)과의 구름 마찰에 의한 설정된 토오크에 부합되도록 그 회전수가 조절되게 된다.At this time, when the torque target value is set among the test conditions, the rotation speed of the wheel specimen 51 is fixed so that the set torque value is generated, and the rail specimen 61 is set torque by rolling friction with the wheel specimen 51. The rotation speed is adjusted so as to match.

또한, 상기 실험조건 중 레일시편(61)의 횡방향 변위를 설정할 경우, 초기엔 레일시편(61)이 차륜시편(51)의 답면 중앙부에 접촉하다가 플랜지부(51a)로 이동하여 상기 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)와 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)가 일정시간 접촉한 후 처음위치로 복귀하게 되며, 상기한 레일시편(61)의 횡방향 변위 설정 때, 상기 레일시편(61)의 횡방향 이송과 관련된 속도 및 상기 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)가 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)에 접촉하는 시간 역시 설정되게 된다.In addition, when the lateral displacement of the rail specimen 61 is set during the experimental conditions, the rail specimen 61 initially contacts the center portion of the tread face of the wheel specimen 51 and moves to the flange portion 51a to move the rail specimen ( The gauge corner portion 61a of the 61 and the flange portion 51a of the wheel specimen 51 come into contact with each other for a predetermined time, and then return to the initial position, and when the lateral displacement of the rail specimen 61 is set, the rail The speed associated with the transverse transfer of the specimen 61 and the time when the gauge corner portion 61a of the rail specimen 61 contacts the flange portion 51a of the wheel specimen 51 are also set.

이와 같이, 콘트롤장치(90)를 통해 입력된 실험조건에 의해 차륜시편(51)과 레일시편(61)이 회전함과 동시에, 상기 회전되는 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수직 및 수평하중이 작용되도록 마모시험장치(1a)를 구동(S400)시키게 되고, 상기와 같이 입력된 시험조건에 의해 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 수직하중 및 수평하중이 작용(S500)하게 되는데, 이 때 상기 수직하중 작용시에는 상호 접촉된 차륜시편(51)과 레일시편(61)간의 구름 마찰에 의해 상기 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 답면에 슬립이 발생하게되는 마모가 이루어지게 되고, 상기 레일시편(61)의 횡방향 이송에 의해 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)와 접촉되는 수평하중 작용시에는 레일시편(61)이 상기 차륜시편(51)의 답면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 이송 접촉되면서 상기 레일시편(61)의 게이지코너부(61a)에 의해 차륜시편(51)의 플랜지부(51a)가 도 7에 도시한 바와 같이 마모되게 된다. 이와 같은 수직/수평하중의 작용은 상호 접촉된 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 각각 작용하지 않고 동시에 작용하게 된다.As such, the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 are rotated according to the test conditions input through the control device 90, and the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 are perpendicular to the rotated wheel specimen 51 and the rail specimen 61. The wear test apparatus 1a is driven to operate the horizontal load (S400), and the vertical load and the horizontal load act on the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 by the test conditions input as described above (S500). In this case, when the vertical load is applied, slip occurs on the answer surface of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 by rolling friction between the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 which are in contact with each other. When the horizontal load is applied to the flange portion 51a of the wheel specimen 51 by the lateral movement of the rail specimen 61, the rail specimen 61 is worn out of the wheel specimen 51. Gauge of the rail specimen 61 while conveying contact from the center of the step surface portion to the flange contact surface The flange portion 51a of the wheel specimen 51 is worn by the corner portion 61a, as shown in FIG. Such vertical / horizontal loads act simultaneously on the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 which are in contact with each other.

그리고, 상기 수직하중 및 수평하중이 작용된 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 마모량 계측을 위하여, 상기 차륜시편(51)의 일정 회전수마다 마모시험을 중지시킨 후 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 무게를 재 측정(S600)함과 아울러, 상기와 같이 무게 측정이 종료된 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 답면 형상 및 차륜시편(51)의 플랜지부(51a) 마모상태를 형상측정기(미도시)를 통해 계측(S700)하게 된 다.In addition, in order to measure the amount of wear of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 on which the vertical load and the horizontal load are applied, the wheel specimen 51 is stopped after stopping the abrasion test at a predetermined rotational speed of the wheel specimen 51. In addition, the weight of the rail specimen 61 and the weight of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 and the flange portion of the wheel specimen 51 where the weight measurement is completed as described above are measured again (S600). 51a) the wear state is measured through a shape measuring instrument (not shown) (S700).

그 다음으로, 상기와 같이 재 측정된 차륜시편(51) 및 레일시편(61)의 무게와, 시험 전(前) 측정된 차륜시편(51) 및 레일시편(61)의 무게를 미표기된 마모량 계산식에 적용하여 계산(S800)하고, 또한 재 측정된 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 답면 및 플랜지부(51a) 형상과, 시험 전(前) 측정된 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 답면 및 플랜지부(51a) 형상 역시 대비하여 차륜시편(51)과 레일시편(61)에 대한 마모량 및 형상마모상태의 결과 데이터를 도 8과 같이 출력하게 된다.Next, the weight of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 which were measured again as described above, and the weight of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 which were measured before the test were not expressed. (S800) and re-measured wheel specimen 51 and rail specimen 61 of the test surface and the flange portion (51a) shape, and measured before the test wheel specimen 51 and rail specimen In contrast to the shape of the tread and flange portion 51a of 61, the result data of the wear amount and shape wear state of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 are output as shown in FIG.

이상과 같은 차륜시편(51)과 레일시편(61)의 마모시험을 여러차례 실행한 후 그 결과 데이터들을 가지고 평균낼 경우, 실제 차륜과 레일 상에서 발생되는 마모량 및 형상마모상태를 정확히 예측할 수 있게 된다.When the abrasion test of the wheel specimen 51 and the rail specimen 61 as described above are executed several times and averaged with the result data, it is possible to accurately predict the wear amount and the shape wear state generated on the actual wheel and the rail.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above-described embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명의 철도차륜 마모시험장치 및 마모시험방법은, 구름 접촉된 차륜시편과 레일시편에 수직하중 및 수평하중이 동시에 작용되도록 철도차륜 마모시험장치를 구성함으로써, 상호 접촉된 각 차륜 및 레일 시편에 구름마찰이 이루어지도록 수평하중과 수직하중을 작용시켜 다양한 시험조건에 따른 차륜 및 레일의 마모특성 을 분석함과 아울러, 특히 차륜에 있어 곡선레일 주행시 상기 레일의 게이지코너부와 마찰을 통해 발생되는 차륜 플랜지부 및 레일 게이지코너부의 마모특성을 분석하는 등, 실제 차륜 및 레일의 마모특성을 정확히 예측할 수 있는 탁월한 효과가 있다.The railway wheel wear test apparatus and the wear test method of the present invention comprise a rail wheel wear test apparatus such that vertical and horizontal loads act simultaneously on the wheel specimen and the rail specimen in contact with the rolling, so that the wheel and rail specimens are in contact with each other. Analyze the wear characteristics of wheels and rails according to various test conditions by applying horizontal and vertical loads to achieve rolling friction, and in particular, wheels generated by friction with gauge corners of the rails when driving on curved rails. The wear characteristics of the flange and rail gauge corners are analyzed, and the wear characteristics of the wheels and rails can be accurately predicted.

또한, 본 발명의 철도차륜 마모시험장치를 통해 수평 및 수직하중, 회전속도, 토오크 등을 제어함과 동시에, 상기 수평 및 수직하중, 변위, 속도, 토오크, 회전수 등에 대한 모니터링을 행함으로써, 보다 정확하게 차륜시편과 레일시편에 대한 마모시험을 실제 차륜 및 레일의 마모특성에 가깝게 실행할 수 있는 효과도 있다.In addition, by controlling the horizontal and vertical load, rotation speed, torque and the like through the railway wheel wear test apparatus of the present invention, by monitoring the horizontal and vertical load, displacement, speed, torque, rotation speed, etc. Accurately, the wear test on the wheel and rail specimens can be performed close to the wear characteristics of the actual wheel and rail.

Claims (24)

차륜시편이 고정되는 차륜시편측 구동부와;A wheel specimen side drive unit to which the wheel specimen is fixed; 레일시편이 고정되는 레일시편측 구동부와;A rail specimen side driving part to which the rail specimen is fixed; 상기 차륜시편과 레일시편에 수직하중을 작용하여 구름 마찰에 의한 각 시편의 답면에 슬립이 형성되게 하는 수직하중 가압장치와;A vertical load pressurizing device configured to apply a vertical load to the wheel specimen and the rail specimen so that slip is formed on the answer surface of each specimen by rolling friction; 상기 차륜시편과 레일시편에 수평하중을 작용하여 상기 레일시편측 구동부의 횡방향 변위에 의해 차륜시편의 플랜지부가 마모되게 하는 수평하중 가압장치와;A horizontal load pressurizing device configured to apply a horizontal load to the wheel specimen and the rail specimen so that the flange portion of the wheel specimen is worn by the transverse displacement of the rail specimen side driving part; 상기 차륜시편과 레일시편에 작용되는 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등을 입출력하기 위한 콘트롤장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.And a control device for inputting and outputting loads, rotational speeds, displacements, and torques applied to the wheel specimens and the rail specimens. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트롤장치에 의해 입력된 하중 및 회전속도, 변위, 토오크 등에 맞게 차륜/레일시편측 구동부와, 수직/수평하중 가압장치를 제어하는 제어장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.According to claim 1, The wheel / rail specimen side drive unit and the control device for controlling the vertical / horizontal load pressurizing device according to the load, rotational speed, displacement, torque, etc. input by the control device is further provided. Railway wheel wear tester. 제 1 항에 있어서, 상기 차륜시편측 구동부는 구동모터, 및 모터 회전력을 차륜시편측에 전달하는 동력전달부와, 곡면형상의 플랜지부가 형성된 차륜시편이 결합되는 차륜시편 고정부로 구성되되, 상기 동력전달부를 통해 구동모터와 차륜시편 고정부가 직렬형태로 연결된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.According to claim 1, wherein the wheel specimen side drive unit is composed of a drive motor, a power transmission unit for transmitting the motor rotational force to the wheel specimen side, and a wheel specimen fixed portion to which the wheel specimen formed with a curved flange portion is coupled, A railway wheel wear test apparatus, characterized in that the drive motor and the wheel specimen fixing portion are connected in series through the power transmission portion. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차륜시편측 구동부는 하나 이상으로 구성된 가이드 봉의 안내에 따라 승강운동이 이루어지는 가동 프레임 내에 설치 고정된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.4. The railway wheel wear test apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the wheel specimen side drive unit is installed and fixed in a movable frame in which a lifting movement is performed in accordance with a guide of one or more guide rods. 제 3 항에 있어서, 상기 동력전달부는 구동모터와 차륜시편 고정부가 직렬형태로 연결될 수 있도록 커플링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.4. The railway wheel wear test apparatus of claim 3, wherein the power transmission unit is formed of a coupling such that the driving motor and the wheel specimen fixing unit are connected in series. 제 1 항에 있어서, 상기 레일시편측 구동부는 구동모터, 및 모터 회전력을 레일시편측에 전달하는 동력전달부와, 곡면형상의 게이지코너부가 형성된 레일시편이 결합되는 레일시편 고정부로 구성되되, 상기 동력전달부를 통해 구동모터와 레일시편 고정부가 병렬형태로 연결된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.According to claim 1, The rail specimen side drive unit is composed of a drive motor, a power transmission unit for transmitting the motor rotational force to the rail specimen side, and a rail specimen fixing portion is coupled to the rail specimen formed with a curved gauge corner portion, A driving wheel and a railroad wheel wear tester, characterized in that the drive motor and the rail specimen fixed portion is connected in parallel through the power transmission unit. 제 6 항에 있어서, 상기 동력전달부는 구동모터와 레일시편 고정부가 병렬형태로 연결될 수 있도록 풀리 및 벨트로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.7. The railway wheel wear test apparatus according to claim 6, wherein the power transmission unit comprises a pulley and a belt so that the driving motor and the rail specimen fixing part can be connected in parallel. 제 6 항에 있어서, 상기 레일시편은 곡면형상의 게이지코너부가 차륜시편의 플랜지부에 접촉되는 상태로 레일시편 고정부에 결합된 것을 특징으로 하는 철도차 륜 마모시험장치.7. The railway wheel wear test apparatus according to claim 6, wherein the rail specimen is coupled to the rail specimen fixing portion with a curved gauge corner portion contacting the flange portion of the wheel specimen. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 레일시편측 구동부에 고정된 레일시편의 횡방향 변위는 차륜시편의 답면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.The rail wheel wear test apparatus according to claim 1 or 6, wherein the transverse displacement of the rail specimen fixed to the rail specimen driving unit is made from the center of the tread portion of the wheel specimen to the flange contact surface. 제 9 항에 있어서, 상기 레일시편측 구동부 하단에는 수평하중 작용시 레일시편이 상기 차륜시편의 답면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 횡방향 변위가 가능하도록 레일이 고정된 이송베드가 설치된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.10. The railway according to claim 9, wherein a rail is fixed to a lower end of the rail specimen driving part so that the rail specimen is transversely displaced from the center of the step surface portion of the wheel specimen to the flange contact surface when a horizontal load is applied. Wheel wear test device. 제 10 항에 있어서, 상기 레일시편측 구동부 하단의 이송베드는 상기 레일시편 고정부에 결합된 레일시편의 답면 형태와 실제 레일의 답면 형태가 동일한 경사각도를 갖을 수 있도록 기울기 조정이 가능하게 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.11. The method of claim 10, wherein the conveying bed of the lower side of the rail specimen drive unit is inclined to be adjusted so that the shape of the answer surface of the rail specimen coupled to the rail specimen fixing portion and the actual shape of the rail surface have the same inclination angle. Railway wheel wear test device characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 수직하중 가압장치는 구동모터, 및 모터 회전력을 나사이송축에 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부로부터 전달된 모터 회전력을 통해 회전하면서 차륜시편측 구동부를 종방향으로 이송시킬 수 있도록 상기 차륜시편측 구동부가 설치된 가동 프레임 상단에 연결된 나사이송축으로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.According to claim 1, wherein the vertical load pressurizing device is a drive motor, the power transmission unit for transmitting the motor rotational force to the screw feed shaft, and the wheel specimen-side drive unit in the longitudinal direction while rotating through the motor rotational force transmitted from the power transmission unit The railway wheel wear test apparatus, characterized in that consisting of a screw feed shaft connected to the upper end of the movable frame is installed to drive the wheel specimen side. 제 12 항에 있어서, 상기 동력전달부는 모터 회전력을 나사이송축의 직선운동으로 변환시키는 워엄기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.13. The railway wheel wear test apparatus according to claim 12, wherein the power transmission unit comprises a worm gear that converts a motor rotational force into a linear motion of a screw feed shaft. 제 1 항에 있어서, 상기 수평하중 가압장치는 구동모터, 및 모터 회전력을 나사이송축에 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부로부터 전달된 모터 회전력을 통해 회전하면서 레일시편측 구동부를 횡방향으로 이송시킬 수 있도록 상기 레일시편측 구동부 하단에 연결된 나사이송축으로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.The horizontal load pressurizing apparatus of claim 1, wherein the horizontal load pressurizing device comprises a drive motor, a power transmission unit for transmitting the motor rotational force to the screw feed shaft, and a rail specimen side driving unit in the horizontal direction while rotating through the motor rotational force transmitted from the power transmission unit. The railway wheel wear test apparatus, characterized in that consisting of a screw feed shaft connected to the lower end of the rail specimen side drive unit to be transported. 제 14 항에 있어서, 상기 동력전달부는 모터 회전력을 나사이송축의 직선운동으로 변환시키는 워엄기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.15. The railway wheel wear test apparatus according to claim 14, wherein the power transmission unit comprises a worm gear that converts the motor rotational force into a linear motion of the screw feed shaft. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트롤장치는 상기 차륜시편에 작용되는 수직하중을 입출력하는 수직하중 입출력부와;The apparatus of claim 1, wherein the control device comprises: a vertical load input / output unit configured to input and output a vertical load applied to the wheel specimen; 상기 레일시편에 작용되는 수평하중을 입출력하는 수평하중 입출력부와;A horizontal load input / output unit configured to input and output a horizontal load applied to the rail specimen; 상기 차륜시편의 회전수 증감을 입출력하는 차륜시편 회전수 입출력부와;A wheel specimen speed input / output unit configured to input / output speed increase / decrease of the wheel sample; 상기 레일시편의 회전수 증감을 입출력하는 레일시편 회전수 입출력부와;A rail specimen rotational input and output unit configured to input and output rotational deceleration of the rail specimen; 상기 마모시험장치의 운전상태를 자동 또는 수동으로 전환하는 자동/수동 전환스위치와;An automatic / manual switching switch for automatically or manually switching the operation state of the wear test apparatus; 상기 레일시편이 횡방향으로 이동되거나 처음위치로 복귀되도록 하는 레일시편 횡변위 IN/OUT 스위치와;A rail specimen lateral displacement IN / OUT switch for allowing the rail specimen to move laterally or to return to an initial position; 상기 차륜시편의 토오크를 입출력하는 차륜시편 토오크 입출력부와;A wheel specimen torque input / output unit configured to input and output torque of the wheel specimen; 상기 횡방향으로 이동되는 레일시편의 스트로크를 입출력하는 레일시편 스트로크 입출력부;로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차륜 마모시험장치.And a rail specimen stroke input and output unit for inputting and outputting the stroke of the rail specimen which is moved in the transverse direction. 곡면형상의 플랜지부가 형성된 차륜시편과, 곡면형상의 게이지코너부가 형성된 레일시편을 실제 차륜 및 레일에서 추출하는 제 1 과정과;A first step of extracting the wheel specimen having the curved flange portion and the rail specimen having the curved gauge corner portion from the actual wheel and the rail; 상기 추출된 각 시편들의 무게와 답면형상을 측정하는 제 2 과정과;A second process of measuring the weight and the shape of the face of each of the extracted specimens; 상기 각 시편을 시험장치의 차륜시편 고정부와 레일시편 고정부에 결합시킨 후, 콘트롤장치를 통해 실험조건의 변수들을 입력 제어하는 제 3 과정과;A third step of coupling each of the specimens to the wheel specimen fixing portion and the rail specimen fixing portion of the test apparatus, and then controlling the inputs of the test conditions through a control device; 상기 입력된 실험조건에 의해 차륜시편과 레일시편에 수직 및 수평하중이 작용되도록 마모시험장치를 구동시키는 제 4 과정과;A fourth step of driving the wear test apparatus such that vertical and horizontal loads are applied to the wheel specimen and the rail specimen according to the input experimental conditions; 상기 입력된 시험조건에 의해 차륜시편과 레일시편이 상호 접촉되어 구름 마찰에 의한 각 시편의 답면에 슬립이 발생되도록 수직하중이 작용되고, 상기 레일시편의 횡방향 변위를 통해 차륜시편의 플랜지부에 마모가 발생되도록 수평하중이 작용되는 제 5 과정과;According to the test conditions, the vertical load is applied to the wheel specimen and the rail specimen to be in contact with each other so that slip occurs on the answer surface of each specimen due to rolling friction, and the flange portion of the wheel specimen is subjected to lateral displacement of the rail specimen. A fifth process in which a horizontal load is applied to cause wear; 상기 수직하중 및 수평하중이 작용된 차륜시편과 레일시편의 마모량 계측을 위해 일정 회전수마다 마모시험을 중지시켜 차륜시편과 레일시편의 무게를 재 측정하는 제 6 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.And a sixth step of re-measuring the weight of the wheel specimen and the rail specimen by stopping the abrasion test at a predetermined number of revolutions to measure the amount of wear of the wheel specimen and the rail specimen on which the vertical load and the horizontal load are applied. Test method for wear of railway wheels 제 17 항에 있어서, 상기 제 6 과정을 통해 무게 측정이 종료된 차륜시편과 레일시편의 답면 형상 및 차륜시편의 플랜지부 마모상태를 형상측정기를 통해 계측하는 제 7 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.18. The method of claim 17, further comprising a seventh process of measuring the shape of the tread surface of the wheel specimen and the rail specimen and the wear state of the flange portion of the wheel specimen after the weight measurement is finished through the sixth process through a shape measuring instrument. Test method for wear of railway wheels. 제 17 항에 있어서, 상기 제 6, 7 과정을 통해 재 측정된 각 시편의 무게 및 답면형상과 초기 측정된 각 시편의 무게 및 답면형상을 비교하여 상기 차륜시편 및 레일시편의 마모량을 계산하는 제 8 과정;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.18. The method of claim 17, wherein the weight and the face shape of each specimen measured again through the sixth and seventh steps are compared with the weight and the face shape of each specimen initially measured to calculate the wear amount of the wheel specimen and the rail specimen. 8 process; wear test method of the railway wheel, characterized in that it further comprises. 제 17 항에 있어서, 상기 제 5 과정 중 수평하중 작용시 레일시편이 결합된 레일시편측 구동부의 횡방향 변위를 통해 레일시편이 상기 차륜시편의 답면부 중앙에서부터 플랜지 접촉면까지 반복 이송되면서 상기 레일시편의 게이지코너부에 의해 차륜시편의 플랜지부가 마모되도록 하는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.18. The rail specimen of claim 17, wherein the rail specimen is repeatedly transported from the center of the step surface portion of the wheel specimen to the flange contact surface through a lateral displacement of the rail specimen-side driving portion to which the rail specimen is coupled during the horizontal load during the fifth process. The wear test method of the railway wheel, characterized in that to wear the flange portion of the wheel specimen by the gauge corner portion of the. 제 17 항에 있어서, 상기 제 3 과정 중 콘트롤장치를 통해 입력되는 실험조건은 ①해당 레일 경좌조건에 따라 레일시편측 이송베드의 기울기 설정, ②차륜시편의 회전수 설정, ③차륜시편의 회전수와 근사치로 레일시편의 회전수 설정, ④차륜시편측 구동부 하강을 통해 레일시편과 차륜시편을 접촉시킴과 아울러 구름마찰에 의한 답면에 슬립이 발생하도록 수직하중 설정, ⑤제어하고자하는 토오크 목표치 설정, ⑥구름마찰중인 차륜시편에 수평하중이 작용되도록 레일시편의 횡방향 변위 설정, ⑦차륜시편의 총 회전수 및 레일시편의 횡방향 이송횟수를 설정하는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.18. The method of claim 17, wherein the experimental conditions input through the control device during the third process include: ① setting the inclination of the rail specimen side transport bed, ② setting the number of revolutions of the wheel specimen, and ③ the number of revolutions of the wheel specimen in accordance with the corresponding rail tilt conditions. Set the number of revolutions of the rail specimens to approximate and ④ contact the rail specimens and the wheel specimens by lowering the driving part of the wheel specimens, and set the vertical load so that slippage occurs on the answer surface by rolling friction, ⑤ set the torque target value to be controlled, ⑥ Abrasion test method for railway wheels, characterized by setting the transverse displacement of the rail specimen so that the horizontal load acts on the wheel specimen under rolling friction, ⑦ setting the total number of revolutions of the wheel specimen and the number of transverse conveyance of the rail specimen. 제 21 항에 있어서, 상기 실험조건 중 토오크 목표치 설정시, 설정된 토오크 값이 발생되도록 차륜시편의 회전수는 고정되고, 레일시편은 차륜시편과의 구름 마찰에 의한 설정된 토오크에 부합되도록 그 회전수가 조절되는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.22. The method of claim 21, wherein the rotational speed of the wheel specimen is fixed so that the set torque value is generated when the torque target value is set among the test conditions, and the rotational speed of the rail specimen is adjusted to match the set torque caused by rolling friction with the wheel specimen. Abrasion test method of the railway wheel, characterized in that. 제 21 항에 있어서, 상기 실험조건 중 레일시편의 횡방향 변위 설정시, 초기엔 레일시편이 차륜시편의 답면 중앙부에 접촉하다가 차륜의 플랜지부로 이동하여 상기 레일시편의 게이지코너부와 차륜시편의 플랜지부가 일정시간 접촉한 후 처음위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.22. The method according to claim 21, wherein when the lateral displacement of the rail specimen is set during the test conditions, the rail specimen initially contacts the center of the tread face of the wheel specimen and moves to the flange portion of the wheel specimen to determine the gauge corner portion of the rail specimen and the wheel specimen. Wear test method of a railway wheel, characterized in that for returning to the initial position after the contact with the flange for a certain time. 제 23 항에 있어서, 상기 레일시편의 횡방향 변위 설정시, 레일시편의 횡방 향 이송속도 및 상기 차륜시편의 플랜지부와 레일시편의 게이지코너부와의 접촉시간 역시 설정되는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 마모시험방법.24. The railway wheel as set forth in claim 23, wherein, when the transverse displacement of the rail specimen is set, the transverse conveying speed of the rail specimen and the contact time between the flange portion of the wheel specimen and the gauge corner portion of the rail specimen are also set. Wear test method.
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