Modelowe badania nad opracowaniem geometrii profilu nośnego do kolejowych nakładek stykowych

• Autorzy: Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G. , Knych T. , Kordaszewski S. , Franczak K. , Ściężor W. , Mamala A. , Wycisk R. , Śliwka M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2016.12.3

Warianty tytułu

EN

Contact strips in the railway industry - initial research over the structural profile geometry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Transfer energii elektrycznej w sieci trakcyjnej kolejowej, realizowany jest poprzez bezpośredni kontakt ślizgowy nakładek stykowych z przewodami jezdnymi. Do 2011 r. w Polsce wykorzystywano płozy miedziane, które powodowały zbyt duże zużycie kosztownych przewodów jezdnych oraz uniemożliwiały wjazd taborów wyposażonych w ten typ nakładek stykowych na tereny państw Unii Europejskiej. W związku z tym, wprowadzono w Polsce obowiązek stosowania węglowych nakładek stykowych. Niestety z powodu braku dedykowanych nakładek do systemu zasilania sieci 3k\l'DC, zaadaptowano zagraniczne rozwiązania, które podczas użytkowania wykazują problemy eksploatacyjne, wynikające z trudnych warunków panujących w polskich sieciach trakcyjnych. Dlatego w ramach założonego konsorcjum AGH-CARBOGRAF, podjęto prace nad wytworzeniem nowej generacji nakładek stykowych, dedykowanych do taboru zasilanego prądem stałym o napięciu 3 k\l, które w pewnym stopniu ograniczą występowanie dotychczas odnotowanych usterek. W artykule przedstawiono opracowane wytyczne do projektowania nakładek stykowych, które są podstawą do podjęcia prac nad wytworzeniem nowych nakładek. Dodatkowo przedstawiono badania nad jednym z głównych elementów konstrukcyjnych, jakim jest aluminiowy profil nośny. Badania obejmowały analizę numeryczną metodą MES opracowanej geometrii na podstawie zdefiniowanych wytycznych.

EN

The electrical energy transfer in a traction power network takes place through direct sliding contact between a contact strip and an overhead contact line. Until 2011, Roland only utilized the copper contact strips that had been causing excessive wear of the overhead lines and moreover, the rolling stock equipped with those was prohibited from entering other European countries. It became a requirement to use carbon strips instead. Unfortunately, due to the lack of dedicated contact strips for railway catenary systems powered with 3 k\/ DC foreign solutions were incorporated, but they have shown frequent issues as had not been designed for difficult operating conditions in Polish traction power networks. A consortium AGH-CARBOGRAF was established to develop a new generation of contact strips dedicated for 3 kV powered rolling stock that would address the issue and reduce the number of malfunctions. This paper lays the foundation for designing and developing the new contact strips and presents the findings of the finite element analysis (FEA) of one of the key components - the aluminium structural profile.

Słowa kluczowe

PL

kolej; węglowe nakładki stykowe; pantograf; sieć trakcyjna; profil nośny

EN

railway; carbon contact strips; pantograph; contact system; structural profile

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 61, nr 12
• Strony: 526--529
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Kwaśniewski P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Kiesiewicz G.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Knych T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Kordaszewski S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Franczak K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Ściężor W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Mamala A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 20,30-059 Kraków

autor

Wycisk R.

• Firma CARB0-GRAF SR Z 0.0. ul. Piaskowa 11, 47-400 Racibórz

autor

Śliwka M.

• Firma CARB0-GRAF SR Z 0.0. ul. Piaskowa 11, 47-400 Racibórz

Bibliografia

• [1 ] Kiessling Friedrich, Rainer Puschmann, Axel Schmieder. 2001. Conatct Lines for Electric Railways. Monachium: Publicis Corporate Publisching.
• [2] Kwaśniewski Paweł. 2016. Nośno-przewodzący osprzęt górnej sieci trakcyjnej. Kraków: Wydawnictwo Wzorek.
• [3] Sitarz Marek, Andrzej Adamiec, Adam Mańka. 2016. „Uszkodzenia węglowych nakładek stykowych pantografów kolejowych stosowanych w Polsce". Technika Transportu Szynowego 23 (1 -2): 70-74.
• [4] Totten George E., D. Scott MacKenzie. 2003. Handbook of Aluminium. Mol. 1. Physical Metallurgy and Processes. New York: CRC PRESS Taylor & Francis Group.
• [5] Zarządzenie nr 1/2010 wprowadzające do stosowania „Wymagania dla materiałów węglowych nakładek ślizgowych pantografów dopuszczonych do współpracy z siecią trakcyjną zarządzaną przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. - let-4". Zarządzenie wprowadzono Uchwałą Nr 20/2010 Zarządu PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. z dnia 18 stycznia 2010 r.