A cikk szerzője:

Csépke Róbert műszaki főmunkatárs
BKV Zrt.

Vasúti sín-kerék kapcsolat elemzése a kis sugarú ívekben (3. rész) – A hazai, vidéki villamos üzemek

Cikksorozatom első részéből [1] megtudhattuk, hogy az országos közforgalmú vasúti pályákra érvényben van a TSI (ÁME), amely a futástechnikai (itt inkább sín-kerék érintkezés mechanikája) paramétereket szabályozza. Ez a szabályozás a hazai közúti vasutakra nem érvényes. A cikkfolyam második részében [2] az akkor csak javaslatként létező, a sín-kerék érintkezési mechanikai megfelelőségen alapuló (futástechnikai) előírásrendszert ismertettem, amely 2019 novemberében a BKV Zrt. üzemeltetésében lévő közúti vasutakra érvényes P.1. II. kötet [3] 2.13. jogerőre emelkedett, „bevezetésre” került. Azonban a hazai, vidéki közúti vasúti üzemekre jelenleg ez – jogilag – továbbra sem érvényes. Felmerül az a kérdés, hogy ha nem is vonatkozik ezekre az üzemekre a szabályozás, képesek lennének-e annak megfelelni? Ezeknél a kisebb egységeknél vajon összehangoltak-e a pálya-jármű rendszer e paraméterei?



Közbenső értékelés

  • A 2. táblázatban látható értékelés, vala­mint a 4. ábra azt mutatja, hogy a miskolci, új beszerzésű Skoda járművek hazai szerkesztésű kerékprofilja a közúti vasutakon jellemző kisebb sugarú ívekben a lehetségesen kialakuló legnagyobb futókörsugár-különbség (∆r, RRD) tekintetében nagyon jó. (Külön kérdés a nyombővített ívek és a keskeny kerék együttműködése bizonyos mértékű kopások esetén…)
  • Az egyenes futás tekintetében (5. ábra) azonban éppen ellenkezőleg, majdnem „kritikusnak” jellemezhető a kialakuló tanγe függvény lefutása. A középállásban sokkal nagyobb az értéke, mint az y oldalkitérések más pontjain. A vasúti kerék kúposságának eredeti célja, a középállásba való automatikus visszaterelődés (nyugodt, kis frekvenciájú futás…) elvileg nem jön létre. Amennyiben a pálya valóságban meglévő geometriai szabálytalansága miatt mégis fut elvi középállásban is a kerékpár, akkor ott károsan nagy futási frekvencia alakulhat ki.
  • Ezek a paraméterek a miskolci villamospályákon a kisebb sugarú ívekben az átlagosnál kisebb oldal- és magassági kopásokat hozhatnak. Az egyenes (vagy nagyobb sugarú íves) szakaszokon a sínek hullámosodása nem csak a gyorsítási és fékezési szakaszokon lehet jellemző.

5. ábra. Skoda 26THU3 kerékprofil viselkedése 59R2 sínen

Ebben a pálya-jármű rendszerben nem kedvező az SKKM!

Debrecen

Debrecenben a hazai villamosgyártás utolsó remekműveiként az 1996 óta üzemben lévő Ganz KCSV-6-os villamosok is futnak még. A kilenc csuklós villamosból álló járműflotta középmagas padlójú, Jacobs forgóvázas, új tervezésű, kétlépcsős, kiváló rugózású forgóvázaiban hagyományos, merev tengelyes kerékpárok futnak, amelyek kerékátmérője 600 mm (új állapot). Az ezeken a villamosokon alkalmazott kerékprofil a 6. ábrán látható.

6. ábra. Ganz KCSV-6 villamos kerékprofilja7. ábra. A KCSV-6 villamos kerékprofiljának szimulációja
A kerékprofil a hagyományos, 1:20-as, lineáris kúposságú geometriát követi, ami a többi hazai közúti vasúti üzemben is (például BKV, SZKT) „járatos”. Ezek sín-kerék kontaktmechanikai viselkedése gyakorlatilag azonos profilgeometria miatt megegyező (elavult). A 7. ábrán példaként bemutatott SKKM-diagramok minden ilyen kerékkel azonos tulajdonsággal rendelkeznek. (Ez indokolja, hogy a későbbi szegedi fejezetben az SZKT-kereket külön már nem mutatom be.)
A hagyományos Ganz, 1:20-as lineáris kúposságú kerék talán meglepően, de az egyenes futást minősítő paraméterek esetében jó tulajdonságokat mutat, nyugodt, alacsony futási frekvenciájú futásra enged következtetni. Ami miatt nem felel meg az összértékelésben, az a gyakorlatilag nem létező futókörsugár-különbség (Δrw) a két kerék között. A közúti vasutaknál leginkább jellemző, R = 20–100 m kis sugarú ívekben ez a kerék teljességgel alkalmatlan ívben haladási tulajdonságokat mutat. Ahol ilyen kerékprofillal járnak a villamosok a kis sugarú ívekben, akár extrém oldal- és magassági kopások is jellemzők lehetnek, az erős csikorgó hangok keletkezése mellett. (Ez valószínűleg például Debrecenben és Szegeden is gondot okozhat az üzemeltetőnek.)

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Csépke R. Vasúti sín/kerék kapcsolat elemzése a kis sugarú ívekben. Sínek Világa 2016;2:24-28.
  • [2] Csépke R. Vasúti sín/kerék kapcsolat elemzése a kis sugarú ívekben (2. rész). Javaslat futástechnikai előírások bevezetésére. Sínek Világa 2019;2:11-20.
  • [3] P.1.II. kötet Közúti vasúti pályaépítési és -fenntartási műszaki utasítás (V01.02). Budapest, 2019.
  • [4] Zobory I, Gáti B, Kádár L, Hadházi D. Járművek és mobil gépek I. Egyetemi tananyag. Budapest: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar; 2012.
  • [5] Zobory I. Prediction of Wheel/Rail Profile Wear. Vehicle System Dynamics 1997;28:221-259.
  • [6] Brandau J. Einsatz unsymmetrischer Schienenkopfprofile im Nahverkehr, Doktor-Ingenieur Dissertation, Fachbereich Maschinenbau der Universität Hannover, Deutschland, 1999.
  • [7] Kaplan A, Hasselman T, Short S. Independently Rotating Wheels for High Speed Trains. SAE Technical Paper 700841, 1970-10-05. DOI: 10.4271/700841
  • [8] Meyer A. Wheelsets or independently rotating wheels – from theory to practice, https://www.mobility.siemens.com, published by Siemens AG, 2016., Article No. MOUT-T10029-00-7600
  • [9] Kisgyörgy L, Bocz P. Tram-Train kerékprofil vizsgálata Szeged–Hódmezővásárhely Tram-Train járművekkel kapcsolatban. (Második, javított változat.) Budapest: Budapesti Műszaki Egyetem; 2016. március.
  • [10] Csépke R. Sín/kerék kapcsolat a kis sugarú ívekben. A X. Nemzetközi Vasúti Forgóváz és Futómű Konferencia előadásai (BOGIE’16) (szerk. Prof. Zobory István). Budapest: BME, Vasúti Jármű, Repülőgép és Hajózási Tanszék; 2016. szeptember 12–15.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2021 / 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 | ©