Analiza współpracy koła tramwajowego z szyną w warunkach rzeczywistej eksploatacji

• Autorzy: Staśkiewicz T. , Nowakowski T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of Interaction Between Tramway Wheel and Rail in Regular Operation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy wzajemnego dopasowania i współpracy wybranych profili kół tramwajowych z powszechnie występującymi w Polsce typami szyn. Opracowano dwuwymiarowe modele zestawów kołowych i torów tramwajowych eksploatowanych w Polsce. W wyniku analizy geometrycznej uzyskano obrazy położenia zestawu kołowego na torze i dystrybucję punktów styku. Zbadano wiele przypadków położenia zestawu kołowego na torze (np. na odcinku prostym, w łuku i na torze zużytym), przy różnych konfiguracjach profilu kół. W analizie wykorzystano także zarysy zużytych profili kół i szyn w celu przybliżenia modeli do ich rzeczywistych odpowiedników. Podkreślono znaczenie właściwego dobrania profilu koła do typu szyny, gdyż niewłaściwy dobór może spowodować pojawienie się punktów styku w niewłaściwych miejscach lub znaczne zwiększenie naprężeń kontaktowych. Ponadto wykryto możliwość wystąpienia zerowego luzu między kołem tramwajowym i szyną, zgodnymi z normami.

EN

The paper is focused on the problem of mutual compatibility and cooperation of assorted tram wheel profiles and rail types commonly exploited in Poland. Within the scope of preparation to the analysis, the two-dimensional models of wheelsets and tracks were created. Geometric analysis returned images of wheelset position on tracks and contact points distribution. Many cases of wheelsets’ positions were investigated (e.g. on straight track, in curve, on worn track), for various configurations of wheel profiles. Selected cases were discussed in the paper. Contours of worn wheel and rail profiles were used to reconstruct regular operation conditions. It was noticed, that it is vital for correct cooperation to select the appropriate association of wheel and rail profiles. Otherwise it may cause improper location of contact zone or increase in contact stress. Moreover it was found, that due to actual standards, zero wheel-rail clearance can occur.

Słowa kluczowe

PL

tramwaj; styk koło-szyna; eksploatacja

EN

tramway; wheels-rail interface; exploitation

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Z. 171
• Strony: 79--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Staśkiewicz T.

• Politechnika Poznańska, Zakład Pojazdów Szynowych

autor

Nowakowski T.

• Politechnika Poznańska, Zakład Pojazdów Szynowych

Bibliografia

• 1. Grassie S.L.: Maintenance of the wheel-rail interface, W: Wheel-rail interface handbook, pod red. Lewis R., Olofsson U., Woodhead Publishing, Cambridge 2011.
• 2. Iwnicki S.D.: Handbook of Railway Vehicle Dynamics, CRC Press, Boca Raton 2006.
• 3. PN-91-K-8825: Zestawy kołowe taboru, tramwajowego. Kontur bieżni kół elastycznych wagonów tramwajowych.
• 4. PN-92/H-93440: Stal. Szyny tramwajowe z rowkiem.
• 5. PN-EN 13674-1: Kolejnictwo. Tor. Szyny. Część 1: Szyny kolejowe Vignole’a o masie 46 kg/m i większej.
• 6. PN-EN 14811: Kolejnictwo. Tor. Szyny specjalne. Szyny rowkowe i związanie z nimi profile konstrukcyjne.
• 7. PN-K-92009: Komunikacja miejska. Skrajnia budowli.
• 8. PN-K-92011: Torowiska tramwajowe. Wymagania i badania.
• 9. Regulations on the Guidance of Rail Vehicles in accordance with the German Federal Regulations on the Construction and Operation of Light Rail Transit Systems (BOStrab), Office of Rail and Road, 2004, [dostęp: 10 sierpnia 2015], dostępny na www.orr.gov.uk.
• 10. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie Dz.U.1999.43.430.
• 11. Sato Y. i in.: Wheel/rail contact analysis of tramways and LRVs against derailment, Elsevier Wear nr 265/2008, Elsevier B. V., Amsterdam 2008.
• 12. Sawley K., Urban C., Walker R.: The effect of hollow-worn wheels on vehicle stability in straight track, Elsevier Wear nr 258/2005, Elsevier B. V., Amsterdam 2005.
• 13. Sawley K., Wu H.: The formation of hollow-worn wheels and their effect on wheel/rail interaction, Elsevier Wear nr 258/2005, Elsevier B. V., Amsterdam 2005.
• 14. Shevtsov I.Y.: Wheel/Rail Interface Optimisation, praca doktorska, Delft University of Technology, Delft , 2008.
• 15. Stow J., Allen P.: A Good Practice Guide for Managing the Wheel-Rail Interface of Light Rail and Tramway Systems, Office of Rail Regulation, Manchester 2008.
• 16. Track Design Handbook for Light Rail Transit, National Academy of Sciences, Washington 2012.
• 17. Wytyczne techniczne projektowania, budowy i utrzymania torów tramwajowych, Warszawa 1983.

Uwagi

PL

Artykuł jest wynikiem projektu badawczego „Identyfikacja i modelowanie zjawisk nieliniowych w strefie kontaktu koła z szyną, celem opracowania nowego profilu koła tramwajowego” (LIDER/20/521/L-4/12/NCBR/2013), finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER (wsparcie rozwoju kadry naukowej, a w szczególności podniesienie kompetencji w samodzielnym planowaniu, zarządzaniu oraz kierowaniu zespołem badawczym poprzez realizację projektów badawczych o charakterze aplikacyjnym).