Planowanie szlifowania szyn w torach kolejowych

• Autorzy: Bałuch H.

Warianty tytułu

EN

Planning process of rail grinding of railway tracks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawowym celem szlifowania szyn jest usuwanie ich wad, głównie zużycia falistego i rys, które tworzą się wskutek zmęczenia na styku koła z szyną. Szlifowanie jest więc procesem polegającym na usuwaniu stali z wierzchu główki szyny za pomocą materiału ściernego. Zużycie faliste i pozostałe uszkodzenia eksploatacyjne stanowią źródło nadmiernych oddziaływań dynamicznych przenoszących się nie tylko na szyny, lecz na całą konstrukcję nawierzchni i na pojazdy szynowe. Obserwacje wykazują, że rysy mogą prowadzić do pęknięć szyn. Główną zaletą szlifowania, stosowanego od przeszło 80 lat jest usuwanie falistości powierzchni szyn i usuwanie ich nadpęknięć. Prawdopodobną przyczyną narastania rys i zużycia falistego w ostatnich latach są zjawiska zmęczenia kontaktowego powodowanego przez wózki mające zestawy kołowe o większej sztywności skrętnej oraz nierówności na kołach, takie jak poligonizacja. Technika pomiaru i obserwacji rozwoju uszkodzeń zmęczeniowych jest opanowana na większości kolei i ciągle doskonalona. Szlifowanie szyn musi być jednak stosowane z rozwaga i z właściwym zrozumieniem wynikających z niego korzyści i ograniczeń. Zasadniczym warunkiem szlifowania jest więc obecnie dobry program zarządzania, przede wszystkim zaś - właściwa metoda planowania napraw. Celem artykułu jest przedstawienie proponowanej metody planowania szlifowania szyn. Metoda ta jest oparta na analizie danych zebranych przez autora i jego zespół badaczy z licznych badań. Eksperymenty były prowadzone z użyciem specjalnego pociągu na torach o różnych rozmiarach falistego zużycia. Przedstawiono procedurę planowania szlifowania szyn oraz określono odchyłki dopuszczalne zużycia falistego, uzależnione od amplitud i długości fal.

EN

The basic objective of the rail grinding is to eliminate rail defects, mainly corrugation and head checks, which are caused by fatigue on a contact between wheel and rail. Thus, the rail grinding is the process of removal of steel from the top of rail head through the use the abrasive material. Corrugation and other service defects represent a source of the wheel/rail excitation and corresponding impact loading which has the potential for significant damage not only the rail but also to the track structure and vehicles. It can be observed that head checks could be a source of raill cracks. The main advantage of grinding, which is used for more than 80 years, is that to replicate wear effect artificially and remove cracks from the rails. Probable reasons for the head checks and corrugation increase during last years are the rolling contact fatigue caused by boogies with higher wheel set jaw stiffness and wheel irregularities such as polygonization. Techniques for measuring and controlling the growth of fatigue defects are well established on most railways and constantly improving.Rail grinding must be used, however, carefully with a proper understanding of its benefis and limitations. So, the main condition in rail grinding today is to have a well managed grinding program, first of all, a proper method of its planning. The basic goal of the paper is to present the method proposed for the grinding planning. This method is based on an analysis of the data collected by the author and his research team during several tests. Experiments were carried out using test train on tracks with different magnitudes of corrugation. The procedure of planning and tolerances of corrugation depending on amplitude and wavelength were determined.

Słowa kluczowe

PL

droga kolejowa; szlifowanie szyn; zużycie faliste; rysy na szynach

EN

raiway track; rail grinding; corrugation; head checks

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 57, nr 1
• Strony: 277--296
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bałuch H.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Katedra Inżynierii i Komunikacji, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] A. J. Abrashitow, Profilnoe shlifowanie relsow, Put’ i Putewoe Hoziajstwo, 4, 14-20.
• [2] Akrun, H. Cygan, Improving the detection of internal rail cracks by using random transform of BSCAN image, Rail Engineering, London, 2004.
• [3] H. Bałuch, System doradczy w ocenie celowości szlifowania szyn, Problemy Kolejnictwa, 118, 1995, 12-30.
• [4] H. Bałuch, Limiting values of rail corrugation wear, The Archives of Transport, 4, 2001, 5-25.
• [5] H. Bałuch, System wspomagania decyzji o szlifowaniu szyn "DOSZ”. Cz. 1. Założenia i algorytm, Praca CNTK nr 3134/11, Warszawa, 2003.
• [6] H. Bałuch, System wspomagania decyzji o szlifowaniu szyn "DOSZ”. Zmiany w wersji 1.0, Praca CNTK nr 2501/11, Warszawa, 2004.
• [7] H. Bałuch, M. Bałuch, Odchyłki dopuszczalne nawierzchni Metra Warszawskiego. Etap rozszerzony, Praca CNTK, nr 4067/11, Warszawa, 2006.
• [8] H. Bałuch, M. Bałuch, Określenie stopnia degradacji szyn i przytwierdzeń w tunelu metra z podaniem przyczyn ich powstawania i metod zapobiegania, Praca CNTK, nr 4278/11, 2007.
• [9] D. Bateman, Rolling contact fatigue - the understanding process, Railway Technical Review, 4, 2006, 38-40.
• [10] F. Egiseer, Recording track and catenary geometry at 250 km/h, Railway Gazette International, 8, 1995, 507-509.
• [11] C. Esveld, Izmerenie nerownostej puti, Zheleznye Dorogi Mira, 7, 1988, 57-61.
• [12] A. Frick, O. P. Larsson-Kraik, Rail grinding operation in Sweden, European Railway Review, 1, 2007, 25-27.
• [13] H. Funke, Rail grinding, Transpress, Berlin, 1986.
• [14] J. Jaiswal, G. Stocks, G. Stanford, Developing grinding strategies for light ral, International Railway Journal, 7, 2007.
• [15] J. Jaiswal, Railway must adopt a system approach, International Railway Journal, 3, 2005, 21-23.
• [16] D. Y. Jeomans, Analytical modeling of rail defects and its applications to rail defect management, UIC/WEC Joint Research Project on Rail Defect Management, Cambridge, Massachusetts, January 2003.
• [17] S. Grassie, J. Stephert, Roaring rails an enigma largely explained, International Railway Journal, 7, 2007, 39-42.
• [18] A. I. Kozyrew, Czto sposobswuet obrazowaniju wolnoobraznyh nerownostej, Put’ i Putewoe Hoziajstwo, 10, 2007, 32-35.
• [19] D. Maiwald i in., Sistema diagnostiki relsow RAILCHECK, Zheleznye Dorogi Mira, 9, 1999, 65-67.
• [20] K. Manabe, Verification of wavelength-fixing mechanism for rail corrugation caused by multiplewheel interaction, Quarterly Report of RTRI, 3, 2007, 16-21.
• [21] A. Massel, Linia dużych prędkości Wrocław/Poznań - Łódź-Warszawa, Technika Transportu Szynowego, 12, 2005, 36-41.
• [22] V. V. Mishin, V. D. Pevzner, Uprawlenie tehniceskim sostojaniem puti, Zheleznodorozhnyj Transport, 12, 1999, 66-68.
• [23] A. Moreau, Kontakt mezhdu kolesom i relsom, Zheleznye Dorogi Mira 4, 1993, 45-50 (przedruk z Revue Generale des Chemins de Fer, 7, 1991).
• [24] K. H. Oostermeijer, Causation of rail corrugation and contributing factor, WCRR, 2003.
• [25] V. L. Popov et al., Friction coefficient in “rail-wheel” contacts as a function of material and loading parameters, Physical Mesomechanics, 3, 2002, 45-48.
• [26] A. Rodan, Slaves to the grinding, International Railway Journal, 7, 2007, 26-30.
• [27] W. Schöch, Grinding of rails on high-speed lines: a matter of great Importance, Rail Engineering International, 1, 2007, 42-43.
• [29] M. Taubert, J. Jaiswal, High speed rail grinding - the way forward, Rail Engineering, London, 2004.
• [30] M. Taubert, High speed grinding, International Railway Journal, 12, 2005, 40-41.
• [31] W. B. Worobiow i in., Perenosnye sredstwa diagnostirowania golowki relsow, Put’ i Putewoe Hoziajstwo, 5, 2001, 18-21.
• [32] H. Wu, K. Sawley, New solution to familiar problems, International Railway Journal, 12, 2003, 40-41.