Prezentace na semináři "Trendy v oblasti infrastruktury a kolejových vozidel 2014" v rámci Czech Raildays, Ostrava, 18.6.2014

1. DT - Výhybkárna a strojírna, a.s.
Dolní 3137/100, 797 11 Prostějov, Česká republika
www.dtvm.cz, e-mail: dt@dtvm.cz
EN ISO 9001
EN ISO 3834-2
EN ISO 14001
OHSAS 18001
PŘÍPRAVA ZKUŠEBNÍHO ÚSEKU
VÝHYBEK SE ZPRUŽNĚNÝMI UZLY
UPEVNĚNÍ V ŽST ÚSTÍ NAD ORLICÍ
Ing. Marek Smolka – Ing. Josef Zbořil, Ph.D.
výzkumný a vývojový pracovník
Trendy v oblasti infrastruktury a kolejových vozidel 2014, 18.6.2014, Ostrava
1

2. Projekt TAČR - TA01031297
„Zvýšení kvality jízdní dráhy ve výhybkách pomocí zpružnění“
2
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

3. 1. Úvod
2. Způsob provozního ověřování
2.1 Zkušební úsek v žst. Ústí nad Orlicí
3. Hodnocení na základě dynamické odezvy
4. Verifikace s výpočtovým modelem
5. Závěr
3
Obsah
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

4. - V žst. Ústí nad Orlicí bude v srpnu 2014 zřízen zkušební úsek, jehož
součástí budou dvě železniční výhybky J60-1:12-500-l-zl,b se zpružněnými
uzly upevnění.
4
1. Úvod
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

5. - V žst. Ústí nad Orlicí bude v srpnu 2014 zřízen zkušební úsek, jehož
součástí budou dvě železniční výhybky J60-1:12-500-l-zl,b se zpružněnými
uzly upevnění.
5
1. Úvod
-5,60
-5,10
-4,60
-4,10
-3,60
-3,10
-2,60
-2,10
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
Staničení [m]
Posun[mm]
1P
2P
3P
4P
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

6. -5,60
-5,10
-4,60
-4,10
-3,60
-3,10
-2,60
-2,10
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
Staničení [m]
Posun[mm]
1P
2P
3P
4P
- V žst. Ústí nad Orlicí bude v srpnu 2014 zřízen zkušební úsek, jehož
součástí budou dvě železniční výhybky J60-1:12-500-l-zl,b se zpružněnými
uzly upevnění.
6
1. Úvod
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

7. - Instalace snímačů zrychlení - tzv. měřící kamen (FAST VUT)
- Instalace současně s tlakovými snímači v rámci stavby v několika
měřících řezech ve výhybce.
- Porovnání výhybky s a bez zpružnění.
7
2. Způsob provozního ověřování
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

8. - Sledování GPK ve výhybkách.
- Dlouhodobé sledování bude probíhat podle metodiky ČVUT.
- Předpoklad, že u výhybky se zpružněním bude možné optimalizovat
intervaly údržby GPK a broušení.
8
2. Způsob provozního ověřování
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

9. - Připraveno dispozičně vhodné místo pro vložení referenční a
prototypové výhybky se zpružněnými uzly upevnění s požadovanou
hodnotou provozního zatížení a rychlosti pojíždění.
9
2.1 Zkušební úsek v žst. Ústí nad Orlicí
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

10. - Výhybky č. 2, 3 (kolej č. 1) a č. 4 (kolej č. 2)
- Výhybky jsou umístěné do spojky v úseku železniční km 255,471 –
255,571.
- Stavba byla zahájena podpisem smlouvy mezi zhotovitelem (Eurovia) a
SŽDC, s.o. v 12/2012.
10
2.1 Zkušební úsek v žst. Ústí nad Orlicí
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

11. - Komplexní posouzení obou výhybkových konstrukcí není možné provést
bez instalace snímačů a měřící techniky. Z tohoto důvodu byl doplněn o
instalaci zařízení pro měření projeté zátěže TON1.
11
2.1 Zkušební úsek v žst. Ústí nad Orlicí
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

12. Snímače budou umístěny ve třech výškových úrovních pro:
- měření zrychlení ve štěrkovém loži pod pražcem
- tlakové zatížení na pláni tělesa železničního spodku
- tlakové zatížení na zemní pláni
12
2.1 Zkušební úsek v žst. Ústí nad Orlicí
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

13. - Pro měření odezvy vozidla při průjezdu železniční výhybkou bude
uplatněna tzv. metoda měření na ložiskových skříních dvojkolí.
- Ložisková skříň železničního vozidla je mechanicky vázána s dvojkolím
a představuje nevypruženou hmotu, která je z hlediska instalace měřicí
techniky (snímače, přívod kabelů) dobře dostupná.
13
3. Hodnocení na základě dynamické odezvy
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

14. - Pro vyhodnocení dynamické odezvy jsou vybrané statistické
charakteristiky dále graficky zpracovávány pro porovnávání vlivu
rychlosti, směru průjezdu nebo změn v rámci časového období.
- Je možné provést porovnání jednotlivých výhybek mezi sebou za
srovnatelných provozních podmínek nebo odhalit, které výhybky
vykazují zvýšenou dynamickou odezvu vozidla při dané rychlosti, jak v
porovnání s ostatními, tak také v porovnání s jízdou mimo výhybku po
běžné koleji. (metodika UPCE)
14
3. Hodnocení na základě dynamické odezvy
94.000 94.004 94.008 94.012 94.016 94.020
kilometráž
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
z..11[m/s2
]
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

15. Metodika UPCE
- Pro měření bude použita elektrická lokomotiva řady 380 nebo měřící
vůz pevného trakčního vedení
- Před měřením dynamické odezvy vozidla při průjezdu výhybkami bude
provedeno měření jízdních obrysů kol dvojkolí, rozkolí jednotlivých
dvojkolí a průměrů kol.
- Při průjezdech výhybkami musí být dodržena stejná rychlost jízdy
vozidla.
- Při měření dynamické odezvy kolejového vozidla se použije vždy stejné
vozidlo při průjezdu oběma výhybkami (č. 2, 3 a č. 4).
15
3. Hodnocení na základě dynamické odezvy
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

16. - Hodnocení obou výhybek bude provedeno vždy při průjezdu stejným
směrem (jízda vozidla proti hrotu nebo po hrotu srdcovky).
- Při měření bude použit měřící řetězec včetně postupu zpracování
naměřených signálů zrychlení na ložiskových skříních.
- Zpracování výsledků a porovnání obou výhybek bude provedeno
tabulkově a graficky.
16
3. Hodnocení na základě dynamické odezvy
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

17. Předpokládané dlouhodobé sledování umožní ve vazbě na výpočtový
model provádět predikci životnosti jednotlivých částí výhybky včetně
plánování údržby.
17
4. Verifikace s výpočtovým modelem
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

18. Verifikace parametrů výpočtového modelu s hodnotami získanými
laboratorním měřením – z větší části prováděno ve VÚD Žilina.
18
4. Verifikace s výpočtovým modelem
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

19. - V rámci projektu je plánováno do roku 2015 vyhodnocení připravených
validačních měření, ověření metodik a postupů.
- Očekáváme potvrzení přínosů vyplývajících z numerických simulací
především v oblasti prodloužení intervalů údržby.
- Instalace dalších výhybek se zpružněnými uzly upevnění je připravována
v roce 2015 také v síti ŽSR.
- Poznatky získané z řešení projektu přispějí k rozšíření odborných znalostí
v oblasti chování systému železniční vozidlo – železniční svršek –
železniční spodek, které jsou nezbytné pro další rozvoj oboru.
19
5. Závěr
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí

20. Děkuji za pozornost
Ing. Josef Zbořil, Ph.D.
Výzkumný a vývojový pracovník
zborilj@dtvm.cz
DT - Výhybkárna a strojírna a.s., Prostějov
20
Příprava zkušebního úseku výhybek se zpružněnými uzly upevnění v ŽST Ústí nad Orlicí