: 어찌보면 정말 멍청스러운 질문일수도 있지만...갑자기 생각이 나서 하는 질문입니다..기차의 바퀴는 쇠로 만들어진것 같은데..왜 기차 바퀴는 레일 안쪽으로 굴러가는지 알고 싶습니다..글고 쇠로 만들면 쇠와 쇠끼리 부딪혀서 마찰이 심하지 않을까요?? 그럼 부분적인 마찰열도 상당할것 같은데..
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기차바퀴는 탈선방지를 위해 답면(자동차로 말하면 타이어부분에 해당)안쪽에 지름이 조금 더 긴 돌출부를 만들어 놓았습니다(플렌지). 즉, 타이어의 안쪽에 타이어보다 지름이 좀 더 넓은 둥근 판자를 덧댄것이라고 생각하면 쉽습니다. 바퀴가 궤도위를 구르다가 진행방향에서 벗어날때 플렌지가 레일과 부딪히면서 바퀴는 다시 레일과 같은 진행방향으로 틀게됩니다. 또한 답면은 외측직경에비해 내측직경이 조금 더 큰, 고깔모양으로되어있기때문에 크게 이 두가지 이유로 인해항상 레일 안쪽으로 위치를 잡도록 유도하고있습니다.
마찰열의경우는 레일위를 굴러가는 것이므로 직선구간에선 거의 나지않고, 곡선구간에서 플렌지와 레일이 부딪히면서 마찰이일어나긴 하지만 문제가될만큼 마찰열이 생기지는 않습니다.
마찰열이 문제가 되는경우는 주로 제동을 걸때 발생합니다. 기본 제동장치로 널리 쓰이는 답면제동(브레이크라이닝이 열차바퀴 답면을 꽉 죄어 제동을 거는 방법)시엔 제동시 급격히 마찰열이 올랐다가 제동해방과함께 쇠바퀴의 특성상 급격히 냉각되는 관계로 답면의 잦은 마찰열수축으로인한 바퀴의 피로균열이 문제가되어 이로인한 차륜훼손을 막기위해 여러가지로 연구를 하고있다고 합니다. 답면제동을 대신해서 따로 제동디스크를 차륜에달거나 차륜의 답면이 아닌 차륜디스크부분을 이용하여 제동을 걸어 답면제동의 헛점을 피하는 방식들이 개발되어 사용되고 있습니다.