BROUŠENÍ KOLEJNIC Jan Mandys.

Prezentace na téma: "BROUŠENÍ KOLEJNIC Jan Mandys."— Transkript prezentace:

1 BROUŠENÍ KOLEJNIC Jan Mandys

2 Broušení kolejnic je nejběžnějším způsobem odstranění těch vad kolejnic, které vzhledem ke svému charakteru nelze odstranit klasickými prostředky a metodami pro úpravu geometrické polohy. Broušením se tedy upravuje tzv. mikrogeometrie pojížděných ploch hlav kolejnic. DŮVODY BROUŠENÍ KOLEJNIC 1) Změna křivky příčného profilu hlavy kolejnice - tento jev má zásadní význam ve vzájemném geometrickém vztahu s jízdním obrysem kola a tím na výslednou vzájemnou interakci kola a kolejnice - negativně ovlivňuje pohyb dvojkolí v koleji zejména při vyšších rychlostech, stabilitu jízdy, chodové vlastnosti vozidla, bezpečnost proti vykolejení a rychlost opotřebení kol i kolejnic

3 2) Vady povrchu pojížděných ploch hlav kolejnic posuzované ve směru jízdy
Tyto vady lze dále rozdělit: a) periodické vlnkovitost: Pravidelné za sebou jdoucí lesklé vyvýšeniny v intervalu 30-80mm. Vlnky vznikají hlavně tam, kde dochází k intenzivnímu brzdění nebo akceleraci. Jedna z řady hypotéz uvádí jako jednu hlavních příčin vznik tzv.kontaktní rezonanční vibrace, která vzniká kmitáním mezi koly a kolejnicemi, vlivem elasticity kotoučů kol. Dalším vlivem je materiál kolejnic.

4

5 Specifikace vlnkovitosti

6 Dosahují délky 80-300 mm a hlouby 0,1-1,2 mm.
krátké vlny: Vyskytují se hlavně na vnitřním kolejnicového pásu v obloucích malého poloměru (pod R=600m). Skluzové síly, které v oblouku na dvojkolí působí, mohou způsobovat torzní vibraci nápravy. Ty mohou zpětně vyvolávat střídání valivého a skluzového pohybu. V okamžiku skluzu působí vnitřní kolo jako brusný prvek. Dosahují délky mm a hlouby 0,1-1,2 mm. dlouhé vlny: Tyto vady jsou způsobeny při výrobě kolejnic nebo při jejich rovnání. Jsou ale zapříčiněny i pojížděním vozidel se stejnými parametry (hmotnost, vypružení,…) na určitém úseku trati. Dosahují délky mm a hlouby 0,5-4 mm. dlouhé vlny krátké vlny

7 b) neperiodické smyková místa: Jsou to vydroleniny a prohlubně, které vzniknou při prokluzování kol. povrchové trhlinky: Těsně pod povrchem hlavy kolejnice dochází k plastické deformaci materiálu, která vede ke vzniku mikrotrhlinek Ty začínají na povrchu a směřují do hlavy kolejnice. odlupování: Pokud se trhlinky spojí, může se oddělit větší tříska z hlavy kolejnice. Projevuje se hlavně u kolejnic nižších jakostí. převalky a otřepy: Vznikají za provozu v případě přemáhání kolejnice Materiál je vytlačován na boky hlavy kolejnice. vyjetí svary: Průběh tvrdosti pojížděné plochy není v oblasti svaru konstantní, takže vzniká prohlubeň až 1 mm hluboká. válcovací otřepky: Vznikají při výrobě kolejnic. Jsou to tenké šupinky, které zanechávají drobné jamky.

8 METODY ODSTRAŇOVÁNÍ VAD POJÍŽDĚNÉ PLOCHY
1) Použití brusných kotoučů podle metody SPENO Princip tvoří kruhové čelní brusné kotouče, které jsou přitlačovány pomocí pneumatického válce ke kolejnici (až 1,5 kN/kotouč). Každý kotouč tvoří spolu se svým pohonem tzv. brousící jednotku. Pokud jsou brousící jednotky uloženy v tuhém rámu (většinou po čtyřech) a mají-li možnost vychýlení jen 10-15° vzhledem ke kolejnici, hovoříme o rektifikačních jednotkách. Pokud je vychýlení možné o úhel až 90°, mluvíme o profilovacích jednotkách. Rektifikační jednotka Profilovací jednotka Možnosti profilování

9 a) Brousící vlaky: - například SPENO řad RR, TRR nebo typu URR 112 B
Rektifikační nebo profilovací jednotky jsou umístěny pod rámem vozidla. Vozidla lze dělit na: a) Brousící vlaky: - například SPENO řad RR, TRR nebo typu URR 112 B - jsou sestaveny zpravidla z několika rekonstruovaných vozů - ve vozech jsou umístěny: generátor, sklady, dílny, ubytovací prostory SPENO URR 112 B - rektifikační jednotky (3, 4, 7, 8) - profilovací jednotky (1, 2, 9 ,10) - kontrolní a řídící vozidlo (1, 10)

10 b) Univerzální kompaktní stroje:
- na rozdíl od brousících vlaků jsou zde všechny agregáty umístěny kompaktně v jednom vozidle, včetně motoru a generátoru - univerzálnost spočívá v tom, že mají rektifikační i profilovací jednotky - například SPENO URR 38 E/S

11 c) Speciální brousící stroje: - například SPENO RR 18 E
- naftový motor (1), hydromechanická převodovka (2), kabina (3), střední vozík (4), koncové vozíky (5), zařízení pro postřik vodou (6)

12 2) Metoda pevných brusných kamenů
Jde o 350 – 700 mm dlouhé kvádry, které jsou hydraulicky či pneumaticky přitlačovány ke koleji (5 – 7 kN). Brusného efektu je dosaženo současným klouzáním kamenů při jízdě vozidla. Kameny jsou chlazeny vodou – ta má odplavovat malá brusná zrna a třísky, snižovat tření a tím i tažnou sílu při pojezdu vozidla a ochlazovat kolejnice. Docílený brusný efekt se pohybuje v rozmezí 0,01 – 0,05 mm/jízdu, takže při obvyklých nerovnostech je třeba k jejich odstranění 12 – 50 přejetí. Brusné kameny jsou uloženy v tzv. brousícím vozíku nebo brousícím podvozku.

13 Brousící vozík s brusnými kameny
- rám (1) - pojezd (2) - suporty (3) - brusné kameny (4) - clonící plechy (5) - přívod vody

14 Brousící podvozek s brusnými kameny
- rám (1) - pojezd (2) - suporty (3) - brusné kameny (4) - krycí plechy (5) - přívod vody

15 Nevýhodou této metody je, že není možno provádět reprofilaci.
Brousící vozy, které se skládají z těchto podvozků, se sestavují do brousících vlaků, současně se stejným počtem cisternových vozů. Takovéto brousící vlaky se používají především v zemích bývalého Sovětského svazu. Jejich přepravní rychlost je 80 km/h a brousit je možno za rychlosti 25 – 70 km/h. Nevýhodou této metody je, že není možno provádět reprofilaci. Sestavení brousících a cisternových vozů do brousících vlaků (1 - použití brousících vozíků mezi normálními podvozky čtyřnápravových vozů 2 – vozy s brousícími podvozky)

16 3) Použití vibračních brusných kamenů, metoda Plasser & Theurer
Ke smýkání ve směru jízdy a ke svislému přítlaku se přidá vibrační pohyb ve vodorovním směru s frekvencí 2,5 – 3 Hz při amplitudě 100 mm. Tato metoda je nejvýhodnější z hlediska práce, vynaložení na 1 m kolejnicového pásu. Brousící vozidlo Plasser & Theurer GWM 220 - trakční vozidlo (1) -brousící stroj (2) -rám se šesti oscilujícími brusnými kameny (3) - přitlačovací hydraulický válec (5) - vibrátory (6)

17 4) Použití hoblovacích nožů, metoda Plasser & Theurer
Jde o odebírání třísky z hlavy kolejnice hoblováním. K tomu jsou používány speciální hoblovací nože, uspořádané v různých úhlech ke svislé ose příčného řezu kolejnicí. Po reprofilaci pojížděné hrany (boku hlavy kolejnice) jsou za normálních podmínek nutné tři řezy (resp. přejezdy) s různě nastavenými hoblovacími noži. Pro reprofilaci pojížděné plochy jsou nutné 4 řezy (přejezdy). Touto metodou se dají odstraňovat i rozsáhlejší vady mikrogeometrie (například převalky). Za velmi účinou je považována kombinace hoblování a broušení, zejména při větším rozsahu vad mikrogeometrie kolejnic. Postup při reprofilaci boku hlavy kolejnice: - rovný nůž pod úhlem 45° - dvojice nožů (22,5° a 67,5°) - tvarový nůž

18 Postup při reprofilaci pojížděné plochy:
- dvojice rovných nožů skloněných, ve třech roztečích - samostatný rovný nůž zhruba uprostřed pojížděné plochy Nastavení nožů při hoblování pojížděné plochy

19 REKAPITULACE Vady hlav kolejnic:
1) Změna přivky příčného profilu hlavy kolejnice 2) Vady povrchu pojížděných ploch hlav kolejnic posuzované ve směru jízdy 2.1. periodické – vlnkovitost, krátké vlny, dlouhé vlny 2.2. neperiodické – smyková místa, povrchové trhlinky, odlupování, převalky a otřepy, vyjeté svary, válcovací otřepky Metody odstraňování vad pojížděné plochy: 1) Použití brusných kotoučů podle metody SPENO 1.1. Brousící vlaky 1.2. Univerzální kompaktní stroje 1.3. Speciální brousicí stroje 2) Metoda pevných brusných kamenů 3) Použití vibračních brusných kamenů, metoda Plasser & Theurer 4) Použití hoblovacích nožů, metoda Plasser & Theurer

20

21

22 Použité zdroje Speciální vozidla a stroje pro práci na železničních tratích (1998) Mechanizácia traťového hospodárstva