レールの形状、寸法の技術的根拠について

質問

はじめまして。
標題について、是非知識をつけたいと考え質問投稿させて頂きました。
質問に不備があれば申し訳ございません。
宜しくお願い致します。

【質問内容】

現在国内鉄道各会社で60レールや５０Ｎレールが用いられておりますが、
それぞれの形状に至った技術的根拠（各寸法の意味）について
記した論文や書物をご存じでしたら是非教えて頂ければと思います。

「レール摩耗について考慮した結果」、といいう定性的な表現でなく、
設計や実験結果を記したものであると大変助かります。

よろしくお願い致します。

回答No.1

AoDoc · ベストアンサー

材料力学の梁の曲げのところで出てきますが、レールには、列車の重さの荷重がかかります。この時の強度計算をするとき、レールの断面の形状と寸法から決まる"断面係数"という値があります。レールの材料が同じであれば、この値が大きいほど大きな荷重に耐えられます。例えば、プラスチックの30cmの物差しの両端を両手で持って曲げるとき、幅方向を親指と人差し指で持ったときと厚さ方向を持ったとき、厚さ方向を持ったときの方が曲がるのは、物差しの断面を横にしたときと縦にした時の断面係数の値が異なるからです。縦にしたときが断面係数が大きくなり、変形しにくくなります。同じ材料の量を使って強度が上がった方がコスト的に有利です。設計者は強度的あるいは経済的、その他のことを考慮して最適な形状と寸法を決めています。おそらく、企業秘密ですから詳細については外部には出していないと思います。特許を出していれば特許公報を検索すれば詳細が解ります。簡単な形状の断面係数の計算は材料力学で勉強します。

お礼

AoDoc様
早速のご返答ありがとうございます。

丁寧なご回答ありがとうございます。
仰るようにコストの問題、保守上の都合、断面係数を高める力学的な背景等が
あると感じます。　　

国鉄時代にも６０レール等は用いられていたので、特許の問題はクリアされ
技術的な背景はオープンにされていると期待しています。
もう少しご回答を募集いたしたく思います。

宜しくお願いします。

回答No.2

Ae610

以下のURLなど見られては如何・・・！？

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http://homepage1.nifty.com/arashi/namarail/
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↑参考文献などが紹介されている・・・！
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http://www.jfe-steel.co.jp/products/katakou/catalog/d1j-003.pdf
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お礼

Ae610様
返信遅れまして申し訳ございません。
ご回答頂きありがとうございます。

とても参考になるサイトですね。
サイトにあったＪＩＳの内容もチェックしてみようかと思います。

論文や当時の検討資料ご存じの方がいらっしゃらないか、
もう少しだけご回答募集させて頂きたいと思います。

宜しくお願い致します。