W artykule odniesiono się do zagadnień pomiaru zużycia przekroju stalowych elementów nawierzchni szynowych stanowiących styk pojazdu z drogą, w oparciu o nowe technologie skaningu laserowego. Zaprezentowano przykłady coraz szerszego wykorzystania tej technologii w budownictwie kolejowym, związane z wdrażaniem metodologii BIM. Przedstawiono budowę, podstawowe parametry oraz sposób obsługi laserowego systemu pomiaru profili szyn i rozjazdów. Opisano sposób wykonania pomiarów i analizy ich wyników dla zwrotnic, przyrządów wyrównawczych, szyn w łukach o małych promieniach, zużycia falistego, pękniętych spoin oraz wadliwych połączeń szyn. W podsumowaniu sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań, w postaci nowych proponowanych procedur utrzymaniowych.
EN
There are the problems of measurement methods of transverse section wear of steel railroad elements on vehicle-road interface, basing on New technologies using laser scanning were concerned in the article. Examples of the increasing use of these technologies in railway construction, related to the implementation of the BIM methodology were described. Construction, basic parameters and manner of service of laser system for rail and turnout profile measurement were presented. The method of making measurements and analysing their results carried out with this device for switches, expansion joints, rails in curves with small radius, corrugation, cracked welds and defective rail joints were described. In summary, conclusions from effected investigations, in the form of new proposed maintenance procedures were formulated.
In this article, the computational methodology of the catenary–train–track system vibration analysis is presented and used to estimate the influence of vehicle body vibrations on the pantograph–catenary dynamic interaction. This issue is rarely referred in the literature, although any perturbations appearing at the pantograph–catenary interface are of great importance for high-speed railways. Vehicle body vibrations considered in this article are induced by the passage of train through the track stiffness discontinuity, being a frequent cause of significant dynamic effects. First, the most important assumptions of the computational model are presented, including the general idea of decomposing catenary–train–track dynamic system into two main subsystems and the concept of one-way coupling between them. Then, the pantograph base vibrations calculated for two train speeds (60 m/s, 100 m/s) and two cases of track discontinuity (a sudden increase and a sudden decrease in the stiffness of track substrate) are analyzed. Two cases of the railway vehicle suspension are considered – a typical two-stage suspension and a primary suspension alone. To evaluate catenary–pantograph dynamic interaction, the dynamic uplift of the contact wire at steady arm and the pantograph contact force is computed. It is demonstrated that an efficiency of the two-stage suspension grows with the train speed; hence, such vehicle suspension effectively suppresses strong sudden shocks of vehicle body, appearing while the train passes through the track stiffness discontinuity at a high speed. In a hypothetical case when the one-stage vehicle suspension is used, the pantograph base vibrations may increase the number of contact loss events at the catenary–pantograph interface.
W pracy przedstawiono kolejny etap badań numerycznych, prowadzących do oceny wpływu przejazdu pociągu przez nierówność progową toru na dynamiczną interakcję pomiędzy pantografem a górną siecią jezdną kolejowej trakcji elektrycznej. Wcześniejsze badania wykazały, że nierówność progowa, występująca w torze kolejowym nie wpływa znacząco na drgania sieci trakcyjnej, ale zakres tych badań był ograniczony do analizy stanu przemieszczenia sieci oraz dynamicznych zmian siły nacisku stykowego. Celem tej pracy jest zbadanie, czy wyraźne obciążenie impulsowe pojazdu kolejowego, spowodowane przejazdem przez nierówność progową przenosi się w istotny sposób na przyspieszenia drgań sieci trakcyjnej i pantografu, chociaż nie jest widoczne w przebiegach czasowych przemieszczeń. W tym celu uzupełniono oryginalną, autorską metodę symulacji drgań układu sieć trakcyjna–pociąg–tor kolejowy o ścieżkę wyznaczania prędkości i przyspieszeń drgań. Przedstawiono główne założenia dwuetapowego algorytmu symulacyjnego oraz wyniki analizy numerycznej. Analizę przeprowadzono dla dwóch typów nierówności progowej, dwóch prędkości jazdy pociągu oraz dwóch wariantów zawieszenia pojazdu. Wyniki symulacji pokazały, że pionowy ruch podstawy pantografu, dzięki dobrze amortyzowanej konstrukcji odbieraka słabo przenosi się zarówno na drgania, jak i przyspieszenia drgań ślizgacza i przewodu jezdnego. Wykazano jednak, że przejazd pantografu powoduje drgania sieci o małych amplitudach w porównaniu z jej rozpiętością, ale drgania te zachodzą z dużymi przyspieszeniami, rosnącymi wraz z prędkością przejazdową. Jest to zjawisko niekorzystne w aspekcie zmęczenia materiału.
EN
The paper presents the next stage of numerical tests, leading to the assessment of the impact of train movement over the track threshold inequality on the dynamic interaction between the pantograph and the upper contact line of the electric traction. Previous studies have shown that the threshold unevenness that occurs in a railway track does not significantly affect the vibrations of the overhead contact line, but the scope of these tests was limited to analysing the state of network displacement and dynamic changes in contact force. The purpose of this work is to examine whether the clear impulse load of a railway vehicle, caused by passing through a threshold inequality, is significantly transferred to the acceleration of traction network and pantograph vibrations, although it is not visible in the time course of displacements. For this purpose, the original, proprietary method of vibration simulation of the traction network - train - railway track system was supplemented with a path for determining the speed and acceleration of vibrations. The main assumptions of the two-stage simulation algorithm and the results of numerical analysis are presented. The analysis was carried out for two types of threshold inequality, two train speeds and two vehicle suspension variants. The simulation results showed that the vertical movement of the pantograph base, due to the well-cushioned construction of the collector, is poorly transmitted to both vibration and acceleration of the slide and contact wire vibrations. However, it has been shown that the pantograph movement causes vibrations of the network with small amplitudes compared to its span, but these vibrations occur with high accelerations, increasing with the traveling speed. In the aspect of material fatigue it is an unfavorable phenomenon.
W artykule odniesiono się do zagadnień pomiaru zużycia przekroju stalowych elementów nawierzchni szynowych (kolejowych i tramwajowych) stanowiących styk pojazdu z drogą, w oparciu o nową technologię wykorzystującą technikę skaningu laserowego. Przedstawiono budowę, podstawowe parametry oraz sposób obsługi laserowego systemu pomiaru profili szyn i rozjazdów. Opisano sposób wykonania pomiarów i analizy ich wyników przeprowadzonych tym urządzeniem na krzyżownicy kolejowej w warunkach laboratoryjnych. Określono odmienność zarówno geometryczną jak i konstrukcyjną krzyżownic tramwajowych w stosunku do kolejowych. Opisano sposób wykonania analogicznych pomiarów i analizy ich wyników przeprowadzonych na krzyżownicach tramwajowych w warunkach terenowych. W podsumowaniu sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań.
EN
In article the problems of measurement methods of transverse section wear of steel railroad elements (railway and tram) on vehicle-road interface, basing on new technology using laser scanning was concerned. Construction, basic parameters and manner of service of laser system for rail and turnout profile measurement were presented. The manner of realisation of measurements and its results analyses passed with this device on railway crossing in laboratory conditions were described. The dissimilarity as well as geometrical and constructional tram crossings in relation to railway were evaluated. The manner of realisation of analogical measurements and its results analyses passed on tram crossings in real conditions were described. In summary conclusions from effected investigations were formulated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.