Application of Point-Based Characteristics of Vibration Signals in the Detection of Railway Rail Damage

• Autorzy: Łomżyńska Adrianna , Nowak Malwina Magdalena , Strugarek Klaudia , Ludwiczak Aleksander , Klekowicki Mikołaj , Szymański Grzegorz Marek

Identyfikatory

DOI

10.36137/2022E

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study investigates the application of vibration signal characteristics for the detection of railway track damage. The analysis focuses on vibrations generated by the bogie system during traversal of track sections under two distinct technical conditions. A comprehensive review of rail infrastructure and maintenance methodologies is provided, emphasizing the use of advanced diagnostic tools by track maintenance organizations. The research employs a point-based analysis of dimensional and dimensionless features of vibration signals. The results confirm the effectiveness of utilizing vibration signals recorded from a moving vehicle to identify track damage that may cause decrease of vehicle’s exploitation period.

Słowa kluczowe

EN

vibroacoustic; railway traction; statistical analysis; dimensionless analysis; railway damage

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2024
• Tom: Z. 203
• Strony: 111--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Łomżyńska Adrianna

• Łukasiewicz Institute of Technology

autor

Nowak Malwina Magdalena

autor

Strugarek Klaudia

autor

Ludwiczak Aleksander

autor

Klekowicki Mikołaj

autor

Szymański Grzegorz Marek

• Poznan University of Technology, Faculty of Civil and Transport Engineering, Institute of Transport

Bibliografia

• 1. Cichowicz D., Kwaśny J.: Analiza przyczyn i skutków uszkodzeń szyn kolejowych [Analysis of the causes and effects of rail damage], Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, 2021.
• 2. Dwojak J., Rzepiela M.: Diagnostyka i obsługa techniczna łożysk tocznych [Diagnostics and technical service of rolling bearings], Wydawnictwo Biuro Gamma mgr Bogusław Osuchowsk, Warszawa, 2003.
• 3. Gazeta Wrocławska, https://gazetawroclawska.pl/ mobilne-laboratorium-bedzie-sprawdzac-stantorow-kolejowych-na-dolnym-slasku-zdjecia/ga/13972538/zd/34515756 [available:10.12.2023].
• 4. Garlikowska M., Karasiewicz I.: Zagrożenia związane z nawierzchnią kolejową [Risks related to railway track], Instytut Kolejnictwa, Warszawa, 2017.
• 5. Grulkowski S. et.al.: Drogi szynowe [Railroads], Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2013.
• 6. Grulkowski S., Kędra Z., Zariczny J.: Problemy diagnostyki szyn kolejowych w torach i rozjazdach [Problems with diagnostics of railway rails in tracks and turnouts], Inżynieria Morska i Geotechnika, Politechnika Gdańska, 2014.
• 7. Heyder R.: Nowy katalog UIC uszkodzeń szyn [New UIC rail damage catalogue], ITT Technika transportu Szynowego, 2002.
• 8. Janowiec F., Leśniak A.: Analiza usterek występujących podczas budowy linii kolejowych [Analysis of faults occurring during the construction of railway lines], Przegląd Budowlany, Politechnika Krakowska, PRK Wrocław, 2022.
• 9. Kaptur Ł., Piegat A., Urbanek P.: Raport „Analiza uszkodzeń na torach kolejowych” [Report “Analysis of damage on railway tracks”], Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, 2018.
• 10. Katz D.: Modelowanie wykrywania wad kontaktowo-zmęczeniowych w szynach kolejowych metodą ultradźwiękową [Modeling the detection of contact-fatigue defects in railway rails using the ultrasonic method], Badania Nieniszczące i Diagnostyka, Warszawa, 2023.
• 11. Katalog Uszkodzeń Szyn UIC 712 Międzynarodowego Związku Kolei (UIC) [UIC 712 Rail Damage Catalog of the International Union of Railways (UIC)].
• 12. Katalog Wad w szynach PKP Polskie Linie Kolejowe [Catalog of Defects in PKP Polish Railway Lines rails], Warszawa, 2005.
• 13. Kowalczyk D.: Badania kolejowych podkładów strunobetonowych z zastosowaniem emisji akustycznej [Testing of railway prestressed concrete sleepers using acoustic emission], Problemy Kolejnictwa, 2022, z. 197.
• 14. Koradecka D. et.al.: Drgania mechaniczne (wibracje) [Mechanic al vibrations (vibrations)], Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, 1999.
• 15. Kukulski J.: Badania symulacyjne i doświadczalne elementów taboru i infrastruktury kolejowej w aspekcie bezpieczeństwa i eksploatacji [Simulation and experimental studies of rolling stock and railway infrastructure elements in terms of safety and operation], Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2018.
• 16. Licow R.: Ocena uszkodzeń powierzchni tocznej szyn kolejowych za pomocą zjawisk wibroakustycznych [Assessment of damage to the running surface of railway rails using vibroacoustic phenomena], Politechnika Poznańska, Poznań, 2018.
• 17. PCB Service, https://pcb.com.pl/products/defektoskop-do-inspekcji-pojedynczych-szyn-8-kanalow-ets2-77/ [available: 10.12.2023].
• 18. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Instrukcja badań defektoskopowych szyn, spoin i zgrzein w torach kolejowych Id-10 (D-16) [Instructions for defectoscopic examination of rails, joints and welds in railway tracks Id-10 (D-16)], Warszawa, 2005.
• 19. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Instrukcja diagnostyki nawierzchni kolejowej Id-8 [Id-8 Railway Surface Diagnostics Manual], Warszawa, 2005.
• 20. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A, Załącznik nr 1 do uchwały Nr 251/2021 Zarząd PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. z dnia 20 kwietnia 2021 r. [Appendix No. 1 to Resolution No. 251/2021 of the Management Board of PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. of 20 April 2021], https://www.plk-sa.pl/files/public/user_upload/pdf/Akty_prawne_i_przepisy/Standardy_techniczne/21.04.2021/ST-T1-A8_WCAG.PDF [available: 03.01.2023].
• 21. Port Gdańsk, Instrukcja wewnętrzna określająca warunki techniczne oraz zasady i wymagania dotyczące utrzymania infrastruktury kolejowej obejmująca: − utrzymanie podtorza, torów i rozjazdów − utrzymanie urządzeń srk [Internal instructions specifying the technical conditions and principles and requirements for the maintenance of railway infrastructure, including: − maintenance of track substructure, tracks and turnouts − maintenance of railway control devices], Gdańsk, 2021.
• 22. Pawlaczyk K., Perkowski J., Górecki P.: Raport „Ocena uszkodzeń szyn kolejowych” [Report “Railway Damage Assessment”], Instytut Kolejnictwa.
• 23. PN-EN 13481-1: Kolejnictwo – Tor – Wymagania eksploatacyjne systemów przytwierdzeń – Część 1: Definicje [Railway applications – Track – Performance requirements for fastening systems – Part 1:Definitions], [available: 07.04.2017].
• 24. Rynek Kolejowy https://www.rynek-kolejowy.pl/wiadomosci/pkp-plk-zaprezentowaly-najnowszy-pojazd-do-diagnostyki-infrastrukturyzdjecia-91047, html [available: 10.12.2023].
• 25. TE Connectivity, https://as.fi tpacifi c.com/upload/as/obj/fi les/accelerometers/EGCS-A2%20B2.pdf[available: 11.03.2024].
• 26. TE Connectivity, https://www.te.com/usa-en/product-EGCS3-JJJ-C20003.html [available: 11.03.2024].
• 27. Teraz środowisko, https://www.teraz-srodowisko.pl/aktualnosci/zuzyte-podklady-kolejowe-kolej-PKP-rakotworcze-8330.html [available: 10.12.2023].
• 28. Transport szynowy. https://www.transportszynowy.pl/Kolej/torykolpodkladyrodz [available: 10.11.2023].
• 29. Urząd Transportu Kolejowego, https://utk.gov.pl/pl/aktualnosci/6291,Kontrola-PrezesaUTK-wskazala-nieprawidlowosci-w-zakresieutrzymania-infrastrukt.html [available: 10.11.2023].
• 30. Urząd Transportu Kolejowego, https://utk.gov.pl/pl/dostep-do-infrastruktur/dostep-do-infrastruktu/zarzadzanie-infrastrukt/18675,Zarzadzanieinfrastruktura-kolejowa.html [available: 03.01.2024].
• 31. Zastosowania elektroniki, Poradnik inżyniera, Badania nieniszczące, [praca zbiorowa], [Electronics Applications, Engineer’s Handbook, Non-Destructive Testing, collective work], Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, 1975, s. 321–399.