ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ OTTO PLÁŠEK ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I PRŮVODCE PŘEDMĚTEM STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

2 Železniční konstrukce I Otto Plášek, Brno (9) -

3 Průvodce předmětem OBSAH a) Název předmětu:...4 b) Kód předmětu...4 c) Klíčová slova...4 d) Rozsah předmětu...4 e) Zakončení předmětu...4 f) Anotace a cíle předmětu...4 g) Osnova předmětu (struktura modulů a jejich hlavních kapitol)...5 h) Požadované znalosti...6 i) Doba potřebná ke studiu...6 j) Požadavky na ukončení předmětu...6 k) Aktuální informace o předmětu...6 l) Zabezpečující ústav...6 m) Garant předmětu...7 n) Studijní prameny...7 Seznam použité literatury...7 Odkazy na další studijní zdroje a prameny (9) -

4 Železniční konstrukce I a) Název předmětu: Železniční konstrukce I b) Kód předmětu CN01 c) Klíčová slova vozidlo kolej, kolo kolejnice, dynamická analýza koleje, vady kolejnic, broušení kolejnic, výhybky a výhybkové konstrukce d) Rozsah předmětu Rozsah předmětu odpovídá rozsahu výuky tohoto předmětu ve studijním programu s prezenční formou studia, tj. 42 hodin. Studium je rozděleno do tří modulů a celkem osmi kapitol. e) Zakončení předmětu zápočet, zkouška f) Anotace a cíle předmětu Cílem předmětu je seznámit vás s problematikou vztahu vozidlo kolej a kolo kolejnice. Na základě těchto teoretických znalostí je zkoumáno dynamické zatížení konstrukce kolejové jízdní dráhy. V souvislosti se zvýšeným dynamickým namáháním se rozvíjejí kolejnicové vady, které je možné preventivně předcházet broušením. Nejsložitější kapitolou železničního svršku jsou výhybky a výhybkové konstrukce. Obsahem kursu konkrétně je: Interakce železničního kola a kolejnice, rozměry dvojkolí ve vztahu ke konstrukčnímu uspořádání koleje, ekvivalentní konicita, příčný pohyb dvojkolí. Kontaktní namáhání kolo kolejnice, Hertzova teorie, adheze a adhezní síla, traťové a jízdní odpory. Průjezd vozidla obloukem, Vogelova a Heumanova teorie. Síly působící na dvojkolí, kriterium proti vykolejení. Zatížení železniční trati, svislé, podélné a příčné síly, vliv vysokých rychlostí. - 4 (9) -

5 Průvodce předmětem Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Zásady, jednoduchý dynamický model interakce vozidlo kolej. Dynamické namáhání v oblasti kolejnicových styků, zdroje vibrací v závislosti na frekvenci. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku, dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí. Kolejnice, defektoskopická kontrola, vady kolejnic, broušení kolejnic. Železniční svršek na mostech. Výhybky a výhybkové konstrukce, rozdělení. Výhybky, základní pojmy, geometrické uspořádání výměnové části a srdcovky. Soustavy výhybek, značení. Konstrukce jednoduché výhybky, opornice, jazyky, srdcovky, výhybkové pražce, drobné kolejivo a upevňovadla. Výměnové závěry, vybavení výhybek. Konstrukce křižovatkové výhybky a křižovatky. Výhybkové sestavy. Kolejové spojky, odbočení, matečné koleje a stromková zhlaví. Kolejová rozvětvení v oblouku. Výhybky pro vysoké rychlosti, vývoj výhybkových konstrukcí. Kursy Železniční konstrukce jsou v magisterském studiu zaměřeny na získání zejména teoretických znalostí, které jsou dále využívány pro výuku v dalších kursech, jako jsou např. Železniční stanice a uzly. g) Osnova předmětu (struktura modulů a jejich hlavních kapitol) Studijní opora je členěna do tří modulů. První modul je věnován problematice vztahu vozidlo kolej a vztahu kolo kolejnice. Druhý modul je zaměřen na zatížení železniční trati, základní dynamické analýze kolejové jízdní dráhy a železniční svršek na mostech. Třetí modul je věnován výhybkám a výhybkovým konstrukcím, kolejovým rozvětvením a vývojem těchto konstrukcí. Osnova předmětu s názvy modulů a hlavních kapitol: Modul 1 Interakce vozidla a kolejové jízdní dráhy 1. Systém vozidlo kolej Modul 2 Mechanika kolejové jízdní dráhy 2. Dynamická analýza konstrukce železniční trati 3. Vady a broušení kolejnic 4. Železniční svršek na mostech Modul 3 Výhybky a výhybkové konstrukce 5. Výhybky a výhybkové konstrukce 6. Soustavy výhybek 7. Výhybkové sestavy - 5 (9) -

6 Železniční konstrukce I 8. Výhybky pro vysoké rychlosti h) Požadované znalosti Ke studiu a k pochopení látky budete potřebovat zejména následující znalosti: všechny základních pojmů z oblasti železničních staveb, znalost projektování železničních tratí a členění, navrhování a posouzení parametrů konstrukčního a geometrického uspořádání koleje a její prostorová poloha, konstrukce železničních svršku, základní znalosti pružnosti a pevnosti materiálů a základy stavební mechaniky. i) Doba potřebná ke studiu Rozsah předmětu odpovídá rozsahu výuky tohoto předmětu ve studijním programu s prezenční formou studia, tj. 42 hodin. Studium je rozděleno do tří modulů, každý modul si při studiu rozdělíte na více studijních bloků. Předpokládáme, že látku každé kapitoly nebo doporučeného bloku budete studovat dvě hodiny a pak zhruba jednu hodinu věnujete procvičování probrané látky na konkrétních příkladech. Zbylý čas pak můžete věnovat studiu doporučené literatury. j) Požadavky na ukončení předmětu Podmínkou udělení zápočtu bude odevzdání kontrolních úloh vyučujícímu. Seznam požadovaných kontrolních úloh bude zveřejněn na začátku semestru. Předmět je ukončen zkouškou. Zkouška má část písemnou a ústní. V písemné části řešíte konkrétní praktickou úlohu, používat můžete libovolnou literaturu. V ústní části prokazujete znalost skladby železničního svršku a spodku a pochopení teoretických úloh, k nim vztaženým. k) Aktuální informace o předmětu Aktuální informace o předmětu jsou uvedeny v kartě předmětu, která je součástí katalogu předmětů viz webové stránky Fakulty stavební ( menu studium, nabídka katalog předmětů. l) Zabezpečující ústav Ústav železničních konstrukcí a staveb - 6 (9) -

7 Průvodce předmětem m) Garant předmětu Informace o garantovi předmětu pro daný akademický rok je uvedena v kartě předmětu v katalogu předmětů. n) Studijní prameny Seznam použité literatury [1] ČD S3 Železniční svršek. Předpis Českých drah. [2] ČD S4 Železniční spodek. Předpis Českých drah. [3] MAURER, T. Hochgeschwindigkeit auf Weichen und Schienenauszügen Erfahrungen, Folgerungen, Entwicklungen. Eisenbahtechnische Rundschau, Juni 1995, vol. 44, no. 6, p [4] HÖHNE, H. Weichen in Hochleistungsstrecken. Der Eisenbahningenieur, Januar 1995, vol. 46, no. 1, p [5] SCHULZ, P, HÖHNE, H. Konstruktive Innovationen bei Weichen für den Hochgeschwindigkeitsverkehr. Der Eisenbahningenieur, September 1999, vol. 50, no. 9, p [6] MAURER, T. Instandhaltungsarme Weichen Weg und Entwicklungsstand bei der Deutschen Bahn. Der Eisenbahningenieur, September 1999, vol. 50, no. 9, p [7] GIROTTO, J.B. Les appareils de voie Tres Grande Vitesse. Le Rail, Juillet 2000, no. 19, p. 22 [8] JUDGE, T. Frog Research show promise. Railway Track & Structures., May 2001, vol. no. 5 [9] PAPACEK, F., PFLEGER, H. Wartungsarme Systeme zur Umstellung und Überwachung von Weiche. Signal + Draht, Dezember 2000, vol. 92, no. 12, p [10] WERNICK, F, PFIRTER, A.. Just-in-Time-Konzept für einen medernen Weichenumbau. Der Eisenbahningenieur, Januar 2001, vol. 52, no. 1, p [11] SPIEGEL, K. SCHÖN, W., ZOLL, A. Schleifen von Weichen in Scnellfahrabschnitten. Der Eisenbahningenieur, März 2001, vol. 52, no. 3, p [12] FRANZ, J. Teil 2: Fahrbahnkonstruktionen. Der Eisenbahningenieur, September 1999, vol. 50, no. 9, p [13] Voie et grande Vitesse. Autriche. Les Appareils de Voie. Le Rail, Decembre 1994, no. 48, p. 40 [14] Commission Decision of 30 May 2002 concerning the technical specification for interoperability relating to the infrastructure subsystem of the trans-european high-speed rail systém referred to in Article 6(1) of - 7 (9) -

8 Železniční konstrukce I Council Directive 96/48/EC. Official Journal of the European Communities. L 245/143 L 245/279 [15] HEYDER, R. The New UIC Catalog of Rail Defects. Der Eisenbahningenieur, September 2001, vol. 52, no. 9, p [16] ESVELD, C. Modern Railway Track. Second Edition. MRT- Production, Delft [17] Official Journal of the European Communities. Commission Decision of 30 May 2002 concerning the technical specification for interoperability relating to the infrastructure subsystem of the trans-european highspeed rail systém referred to in Article 6(1) of Council Directive 96/48EC [18] DARR, E., FIEBIG, W. Feste Fahrbahn. Konstruktion, Bauarten, Systemvergleich Feste Fahrbahn Schotteroberbau. Tetzlaff Verlag Hamburg, 1999, 156 p. ISBN [19] FUNKE, H.: Broušení kolejnic. ELKA PRESS, Praha 1992, 112 str. [20] LICHTBERGER, B., Handbuch Gleis. Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit. Tetzlaff Verlag Hamburg 2003, 562 p. ISBN [21] MORAVČÍK, M., MORAVČÍK, M.: Mechanika železničních tratí. Teoretická analýza a simulace úloh mechaniky železničních tratí. 1. diel. Vydala Žilinská univerzita v Žilině / Edis vydavatelství ŽU. Žilina 2002, 300 str.isbn [22] MORAVČÍK, M., MORAVČÍK, M.: Mechanika železničních tratí. Teoretická analýza a simulace úloh mechaniky železničních tratí. 2. diel. Vydala Žilinská univerzita v Žilině / Edis vydavatelství ŽU. Žilina 2002, 312 str. ISBN [23] MORAVČÍK, M., MORAVČÍK, M.: Mechanika železničních tratí. Teoretická analýza a simulace úloh mechaniky železničních tratí. 3. diel. Vydala Žilinská univerzita v Žilině / Edis vydavatelství ŽU. Žilina 2002, 220 str. ISBN [24] Commission Decision of 30 May 2002 concerning the technical specification for interoperability relating to the infrastructure subsystem of the trans-european high-speed rail systém referred to in Article 6(1) of Council Directive 96/48/EC. Official Journal of the European Communities. L 245/143 L 245/279 [25] ČSN Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha, Část 1: Projektování, platná od 1. června 1997 [26] Předpis ČD S3 Železniční svršek [27] Předpis ČD S3/2 Bezstyková kolej [28] Předpis ČD S4 Železniční spodek [29] Předpis ČD S67 Vady a lomy kolejnic [30] Služební rukověť SR 103/3 (S) Výkresy materiálu pro železniční svršek - 8 (9) -

9 Průvodce předmětem Odkazy na další studijní zdroje a prameny [31] Plášek, O. Železniční stavby. Návody do cvičení. 2. doplněné vyd., Brno: CERM, s.r.o. Brno, str. ISBN X [32] Plášek, O., Zvěřina, P., Svoboda, R., Mockovčiak, M.: Železniční stavby. Železniční spodek a svršek. 1. vyd., Brno: CERM, str. ISBN (9) -