A cikk szerzője:

Kulcsár Nárcisz egyetemi tanársegéd
Széchenyi István Egyetem, Győr

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Rugalmas ágyazású kiöntött csatornás vasúti felépítmény (2. rész) – Rugalmas síncsatorna-kiöntések numerikus modellezése

A vasúti közlekedéssel szemben támasztott fokozódó követelményeknek köszönhetően (zaj- és vibrációs terhelés, élettartam költségek) hazánkban is egyre nagyobb tért hódítanak a kiöntött síncsatornás felépítmények. Ezeket itthon elsősorban hidakon, útátjárókban, alagútban, valamint közúti vasúti pályákban alkalmazzák. Gyakorlati tervezésük jelenleg költséges laborvizsgálatok alapján történik, egy-egy variáns vizsgálatával. Optimalizálásukkal általában nem foglalkoznak, pedig a helyesen megválasztott paraméterek jelentős költségmegtakarításhoz, a környezeti terhelési követelmények pontosabb teljesítéséhez vezethetnek.

 

Laborvizsgálatok numerikus modellezése

Ts52 rendszerű sínnel kialakított szerkezet vizsgálata

Dr. Kazinczy László Szegeden, 2013. április 10-én tartott előadásában [2] Ts52-es sínnel, VA–70-es kiöntőanyaggal kialakított szerkezet vizsgálati eredményeit is­mer­tette. Korábbi írásunkban (Sínek Vi­lága, 2013/6. [3]) bemutatott módszer alapján meghatároztuk a kiöntőanyag jellemző paramétereit (E, μ), és a közölt geometria alapján (1. ábra) modelleztük a szerkezetet (2. ábra).

Vizsgálatainkhoz két modell elkészítésére volt szükség. A statikus ágyazási tényező meghatározásához 10 mm hosszú síkbeli alakváltozási állapotban lévő tárcsamodellt alkalmaztunk, míg a kitolásvizsgálathoz egy 250 mm hosszú lemezmodellt.

Az ágyazási tényező meghatározásakor a tárcsamodellt 1 [kN] nagyságú függőleges erővel terheltük le. A futtatás eredményeit a 3. ábra szemlélteti.

A kapott eredmények alapján az ágyazási tényező értéke az alábbiak szerint számítható:

A dr. Kazinczy László és az általunk kapott eredményeket az 1. táblázatban foglaltuk össze.

A számítást még egyszer elvégeztük annak érdekében, hogy képet kapjunk a modell viselkedéséről. Ebben az esetben 250, illetve 900 mm hosszú tárcsamodellt terheltünk le 1 [kN] nagyságú erővel. A kapott eredményeket a 2. táblázat tartalmazza.

Az elvégzett numerikus vizsgálatok alapján látható, hogy a modell mérete hat a kapott eredményekre. A 10–250 mm hosszúságú tartományban az eltérés értéke 5,7%, míg ez az eltérés 900 mm esetén már 15,2%. Meg kell jegyeznünk, hogy ha a mért értékeket vetjük össze az átlaggal, akkor az eltérés 250 mm-es próbatest esetén 12,4%, míg 900 mm esetén 13,4%. A fenti eredményekből kiderül, hogy az alkalmazott modell viselkedése jól közelíti a valós szerkezet viselkedését.

A fenti modell átalakításával, ha egy „hézagot” definiálunk a síntalp és a ki­öntőanyag között, akkor meghatározható a fel­szakítási rugóállandó értéke is. Ezzel a technikával azt tudjuk modellezni, hogy a kapcsolat a síntalp és a kiöntőanyag között megszűnt, és a függőleges kivetődéssel szembeni ellenállást csupán az oldalfalakhoz ragasztás szolgáltatja. (A függőleges erő felfelé mutat.) A kapott rugóállandó alapján meghatározható a kivetőerő és az ehhez tartozó hőmérséklet-változás értéke is.

3. ábra. Függőleges alakváltozás a tárcsamodellen (Ts52)

4. ábra. Hosszirányú alakváltozás a lemezmodellen (Ts52)

Az ágyazási tényező meghatározása után megvizsgáltuk egy 250 mm hosszú lemezmodellen a hosszirányú ellenállást. Azért ezt választottuk, mert a cikk továbbiakban bemutatott részében gerendamodellek esetén a folyamatos alátámasztást egymáshoz „elég közel” elhelyezett rugók segítségével modellezzük. A 250 mm-es próbatest jobban illeszthetőnek tűnik az alkalmazott méretrendbe, illetve az erőeloszlás egyenletessége is biztosított rövid próbatest esetén.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] V. L. Markine, A. P. de Man, S. Jova­novic, C. Esveld: Optimum design of em­bedded rail structure of high-speed lines.
  • [2] Dr. Kazinczy László: Sínszálak ágyazásának és rögzítésének körülményei a burkolt közúti vasúti vágányoknál. Előadás. Szeged, 2013. április 10.
  • [3] Major Zoltán: Rugalmas ágyazású kiöntött csatornás vasúti felépítmény (1. rész) – A síncsatorna kiöntőanyag jellemzőinek meghatározása. Sínek Világa, 2013/6.
  • [4] Dr. Horvát Ferenc, dr. Németh György: Hazai megfelelőségigazolás – 35GPB (35LPG) sínekkel kialakított, Edilon tí­pu­sú kiöntött síncsatornás közúti vasúti vágány kísérleti szakaszának építésére. Győr, 2004. április 26.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2014 / 1. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©