초음파탐상검사 결과분석을 통한 피니언축의 근원적인 안전성 확보

○ 사용중에 균열의 발생 및 성장 신규 가공된 축에서는 균열이 거의 발견되지 않았으나 수리중인 피니언축이나 사용중인 리프트의 피니언 축의 상당수가 균열을 가지고 있음이 확인되었다. 균열이 발생된 축의 수는 수리 완료된 피니언 축보다 현장에서 사용중인 피니언 축이 2배정도 많았다. 이러한 현상은 사용중에 균열이 발생되어 성장하고 있음을 의미하며 이를 개선하기 위한 근본적인 해결책이 요구되고 있음을 말해 주고있다. 3. 개선대책 ○ 단차 부위의 곡률을 크게 가공 비스켓을 자를 때 골이 진 부분이 잘 잘라지는 현상을 경험한 적이 있을 것이다. 공학적으로 비스켓의 골과 같이 단면적이나 형상이 급변하는 부위를 노치(Notch)라 한다. 이와 같은 노치의 밑(최소 단면적을 가지는 곳)에는 노치를 생각하지 않고 계산한 값(공칭응력)보다 큰 응력이 작용된다. 이 현상을 응력집중이라 하며 노치에 의한 응력 집중현상을 노치효과라 한다. 축의 파괴는 피로파괴가 대부분이며 노치부분에 응력이 집중되면 피로현상이 빨리 진행된다. 축의 직경변화가 심한 부위가 파단되는 이유는 바로 이 노치효과 때문이다. 그러면 노치효과를 최소화 할 수 있는 방법은 없을까? 의외로 간단하게 감소시킬 수 있는 방법이 있다. 모서리 진 곳이나 단차 부위를 둥글게 가공하거나 경사지게 가공하여 단면적의 변화를 완만하게 해 주면 된다. 피니언 축의 경우 단차 부위의 반경을 2mm이상으로 가공해 주는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 그러나 가공상의 이유로 또는 원가절감을 이유로 이를 준수하지 않는다면 치명적인 사고를 유발시킬 수 있는 원인을 제공하는 것이 될 것이다. ○ 직경의 증가 사용중 균열이 발생하고 성장하고 있는 것으로 볼 때 축 직경을 키우는 것을 고려해볼 필요가 있다.