KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY

Transkript

1 prof. Ing. Daniel Kalinčák, PhD KOĽAJOVÉ VOZIDLÁ 2 1. Vysokorýchlostné KV. 2. Dvojkolesia (materiály, tlmiče hluku) a nápravové ložiská (výpočet). 3. Vedenie dvojkolesí. 4. Vypruženie (duplex. pruž. lomená charakt., flexi coil, gumené prvky, pneumatické vypruženie). 5. Rámy podvozkov (Výpočtové zaťaženia, materiály); Podvozky. 6. Uloženie skriní na pojazde (zmeny kolesových síl na zbortenej koľaji, spôsoby zabezpečenia mechanického optima, naklápacie skrine). 7. Skrine KV (požiadavky, zaťaženia, kĺbové vozidlá, odolnosť pri náraze, použitie Al zliatin). 8. Pohony dvojkolesí (základné výpočty tlapový motor, úplne odpružené pohony, spojka Škoda, skupinové pohony). 9. Spaľovacie motory pre KV. Mechanické a hydraulické prenosy výkonu. 10. Elektrické prenosy výkonu (trakčné motory, trakčné generátory, regulácia, hybridné pohony). 11. Ťahadlové a narážacie ústrojenstvo. 12. Brzdy KV (výpočty brzdovej hmotnosti, výkonnosť bŕzd, zaisťovacie brzdenie, koľajnicové brzdy,...). 13. Chladenie, vetranie, klimatizácia. Literatúra: Izer, J., Janda, J., Maruna, Z., Zdrůbek, S.: Kolejové vozy. ALFA Bratislava, Maruna, Z., Hoffmann, V., Koula, J., Kroupová Z.: Metodika konstruování kolejových vozidel - osobní a nákladní podvozky. ČVUT Praha, Izer, J.: Kolejové vozy - dodatek. ALFA Bratislava Dostál, J., Heller, P.: Kolejová vozidla I. ZČU v Plzni 2007, ISBN Heller, P., Dostál, J.: Kolejová vozidla II. ZČU v Plzni 2009, ISBN Heller, P., Dostál, J.: Kolejová vozidla III. ZČU v Plzni 2011, ISBN Nejepsa, R., Šíba, J.: Kolejová vozidla II. ČVUT Praha, Šíba, J.: Kolejová vozidla II - pojezd. ČVUT Praha, Šíba, J.: Kolejová vozidla II - pojezd. Doplňkové skriptum. ČVUT Praha, Lata, M.: Konstrukce kolejových vozidel II. Univerzita Pardubice, 2004, ISBN Müller, J.: Příslušenství kolejových vozidel. ALFA Bratislava Kalinčák, D., Janíček, F., Korecz, K., Lang, A.: Koľajové vozidlá riešené príklady. ŽU v Žiline 2004, ISBN Kalinčák, D.: Koľajové vozidlá I. ŽU v Žiline, jún ISBN

2 141 1 Doby jazdy vlaku T [min] V L [km] DOBY JAZDY V ZÁVISLOSTI NA RÝCHLOSTI A VZDIALENOSTI kde T = T p + T i /2 + L/v c + T o, T - celková doba prepravy, T p - doba prístupu z miesta začiatku cesty k dopravnému prostriedku, T i - interval medzi spojmi, L - vzdialenosť, v c - cestovná rýchlosť, T o - doba odstupu z dopravného prostriedku k miestu konca cesty.

3 141 2 Inovovaná TSI Rozhodnutím komisie o technickej špecifikácii pre interoperabilitu subsystému Koľajové vozidlá transeurópskeho vysokorýchlostného železničného systému č. 2008/232/ES zo dňa Sú zavedené 2 triedy VR vlakov: Trieda 1: Koľajové vozidlá jazdiace max. rýchlosťou 250 km/h a viac. Trieda 2: Koľajové vozidlá jazdiace max. rýchlosťou najmenej 190 km/h a najviac 250 km/h. MAXIMÁLNE DYNAMICKÉ ZVISLÉ KOLESOVÉ SILY V Q [kn] 190 < V # < V # V > PRUD'HOMMOVO KRITÉRIUM C Limitný pomer priečnej síly k zvislej sile pre R $ 250 m: kde Y a Q sú priečna a zvislá dynamická sila, ktorými pôsobí koleso na koľajnicu. C Limitný pomer priečnej sily k zvislej sile pre R < 250 m: kde ( je uhol sklonu okolesníka. Ak je uhol okolesníka ( min. 70, potom limitný podiel Y/Q môže dosiahnuť hodnotu až 1,2. Pozdĺžne sily, ktorými pôsobí koľajové vozidlo na koľaj, musia byť vždy menšie, ako sily zodpovedajúce zrýchleniu nebo spomaleniu 2,5 m/s 2.

4 prof. Ing. Daniel Kalinčák, PhD MAXIMÁLNE STATICKÉ HMOTNOSTI NA HNACIE NÁPRAVY: Maximálna prevádzková rýchlosť 190 # V # <V # < V # 250 V = 250 V > 250 Trieda 1 NA NA NA # 18 t # 17 t Rušne a hnacie hlavové vozidlá triedy 2 # 22,5 t # 18 t NA NA Ucelené jednotky 2. triedy # 20 t # 18 t NA NA Vozne ťahané rušňom 2. triedy # 18 t NA NA Maximálna dĺžka vlakov nesmie presiahnuť 400 m. KINEMATICKÉ OBRYSY GA, GB A GC (HORNÁ ČASŤ)

5 141 4 Brzdný režim Minimálne brzdné spomalenia t e [s] Minimálne spomalenie za daných brzdných podmienok [m/s 2 ] 330 až až až až 0 Prípad A núdzové brzdenie s odpojením určitého zariadenia 3 0,85 0,9 1,05 1,2 Prípad B núdzové brzdenie s odpojením určitého zariadenia a za nepriaznivých klimatických podmienok 3 0,62 0,7 0,8 0,9 t e [s] = ekvivalentná doba uvedenia do činnosti VÝPOČET BRZDNEJ DRÁHY: kde V 0 je počiatočná rýchlosť (meraná v m/s), V 1... V n sú rýchlosti uvedené v tabuľke (merané v m/s), ab 1... ab n sú spomalenia v rámci daného pásma rýchlosti (v m/s 2 ), t e je ekvivalentná doba uvedenia do činnosti (meraná v s). Brzdný režim Prípad A núdzové brzdenie s odpojením určitého zariadenia Brzdné dráhy t e [s] Brzdná dráha nesmie presiahnuť Prípad B núdzové brzdenie s odpojením určitého zariadenia a za nepriaznivých klimatických podmienok

6 141 5 Minimálne brzdné spomalenia pri prevádzkovom brzdení Brzdný režim t e [s] Minimálne spomalenie za daných brzdných podmienok [m/s 2 ] 330 až až až až 0 Normálne prevádzkové 2 0,35 0,35 0,6 0,6 brzdenie t e [s] = ekvivalentná doba uvedenia do činnosti Medzné hodnoty L paeq,t pre hluk vyžarovaný pri stáni KV Vozidlá L paeq,t [(db(a)] Trieda 1 Trieda 2 Elektrické rušne 75 Motorové rušne 75 Elektrické jednotky Motorové jednotky 73 Osobné vozne 65 Medzné hodnoty L pafmax pre hluk vyžarovaný pri rozjazde KV Vozidlá L pafmax [(db(a)] Elektrické rušne, P $ kw na obvode kolies 85 Elektrické rušne, P < kw na obvode kolies 82 Motorové rušne 89 Elektrické jednotky triedy 2 82 Elektrické jednotky triedy 1 85 Motorové jednotky 85 Medzné hodnoty L paeq,tp pre hluk prechádzajúceho koľajového vozidla Rýchlosť Koľajové vozidlá Trieda 1 vlaková súprava NA 87 db(a) 91 db(a) 92 db(a) Trieda 2 vlaková súprava alebo variabilná 88 db(a) NA NA NA zostava

7 prof. Ing. Daniel Kalinčák, PhD MEDZNÁ KRIVKA AKUSTICKEJ DRSNOSTI KOĽAJNICE Medzné hodnoty L paeq,t pre hluk vnútri kabíny strojvodiča v koľajovom vozidle Hluk vnútri kabíny rušňovodiča L paeq,t [db(a)] Doba merania [s] Pri státi (so spusteným vonkajším akustickým výstražným signálom) Maximálna rýchlosť (otvorená krajina bez vnútorných a vonkajších výstražných signálov) POŽIADAVKY NA TRAKČNÝ VÝKON Vypočítané minimálne stredné zrýchlenie pri rozjazde Rozsah rýchlostí Stredné zrýchlenie [m/s 2 ] Trieda 1 Trieda ,40 0, ,32 0, ,17 0,17

8 prof. Ing. Daniel Kalinčák, PhD A PODMIENKY PROSTREDIA - Aerodynamické zaťaženie pôsobiace na pracovníkov pozdĺž trate, Maximálna prípustná rýchlosť prúdenia vzduchu na trati Maximálna rýchlosť vlaku v vl,max Maximálna prípustná rýchlosť prúdenia vzduchu na trati (medzné hodnoty pre u 2F [m/s]) 190 až až aerodynamické zaťaženie pôsobiace na cestujúcich na nástupišti vlak s plnou dĺžkou idúci v otvorenom priestore rýchlosťou v vl = 200 km/h (alebo svojou max. prev. rýchlosťou v vl,max, ak je nižšia ako 200 km/h) nesmie pri prejazde celého vlaku spôsobiť prekročenie rýchlosti prúdenia vzduchu u 2F = 15,5 m/s nad nástupišťom vo vzdialenosti 3,0 m od osi koľaje. - tlakové zaťaženie v otvorenom priestore Maximálne prípustné zmeny tlaku v otvorenom priestore Vlak Referenčná rýchlosť vlaku maximálna prípustná zmena tlaku )p 2F [Pa] Trieda Trieda 2 pri maximálnej rýchlosti bočný vietor - maximálne kolísanie tlaku v tuneli Požiadavky na interoperabilný vlak samostatne prechádzajúci tunelom bez zošikmenia a v tvare trubice Typ vlaku Referenčný prípad v vl [kmh] A tu [m 2 ] )p N [Pa] Kritéria týkajúce sa referenčného prípadu )p N + )p Fr [Pa] )p N + )p Fr + )p T [Pa] v vl,max < 250 km/h ,6 # # # v vl,max $ 250 km/h ,0 # # # 4 100

9 141 7 ELEKTRICKÁ JEDNOTKA DB - ICE 3 ELEKTRICKÁ JEDNOTKA S NAKLÁPACOU SKRIŇOU ČD R. 681 KRÁTKA, 7 DIELNA, VERZIA JEDNOTKY AGV (ALSTOM)

10 141 8 PODVOZOK ELEKTRICKEJ JEDNOTKY AGV (ALSTOM) ZARIADENIA NA POHLTENIE NÁRAZOVEJ ENERGIE PLASTICKÝMI DEFORMÁCIAMI, JEDNOTKA AGV (ALSTOM)