Ciekawostki

Urządzenie wyrównawcze (Adjustment Switches)

Jest to jedno z ciekawszych urządzeń wbudowanych w tor kolejowy. Stosuje się je na połączeniach odcinków toru bezstykowego (spawanego) i klasycznego (łączonego na łubki). Urządzenie wyrównawcze pozwala na wydłużanie się części szyny pozostającej w tak zwanym "odcinku oddychającym". Suma siły przytwierdzenia szyn rośnie, licząc od urządzenia wyrównawczego i po pewnej długości osiąga wartość wystarczającą do utrzymania szyn na podkładkach, bez możliwości przesuwu. Przerwa między iglicą a opornicą powinna być monitorowana, szczególnie w czasie skrajnych temperatur powietrza. Urządzenie powinno być tak zamontowane, żeby jazda była "z ostrza", a nie "pod ostrze". Urządzenie to jest także stosowane na mostach, nad łożyskami przesuwnymi.



===============================================================

Krzywa przejściowa - rodzaje...

Klotoida
Najczęściej stosowana krzywa, choć to jedna z najgorszych. Charakteryzuje się liniowym przyrostem krzywizny i to było uważane za jej główną zaletę. Stosowana razem z liniową rampą przechyłkową.
Parametry na długości krzywej przejściowej:
przyspieszenie boczne - liniowe, nagłe przyrosty wartości na końcach
przyrost przyspieszenia bocznego - stały, nagłe skoki wartości na końcach
prędkość podnoszenia kola - stała, nagłe skoki wartości na końcach
pochodna przyrostu przyspieszenia bocznego - zerowa, duże szarpnięcia poziome

Parabola 3-stopnia
Dawniej najczęściej stosowana krzywa. Jest bardzo dobrym przybliżeniem klotoidy, jednak tak jak klotoida ma wiele wad. W niektórych krajach niedozwolona przez wytyczne projektowania. Stosowana razem z liniową rampą przechyłkową. Nie różni się praktycznie niczym od klotoidy. Dla przykładu, odległość miedzy dwoma krzywymi na końcach wynosi: mniej niż 1mm dla L=100m i R=1500m, 2mm dla L=100m i R=500m, 5mm dla L=200m i R=1000m.
Parametry na długości krzywej przejściowej:
przyspieszenie boczne - liniowe, nagłe przyrosty wartości na końcach
przyrost przyspieszenia bocznego - stały, nagłe skoki wartości na końcach
prędkość podnoszenia koła- stała, nagłe skoki wartości na końcach
pochodna przyrostu przyspieszenia bocznego - zerowa, duże szarpnięcia poziome

Krzywa Blossa
Funkcja korzystniejsza od klotoidy i paraboli sześciennej. Większą trudnością w wykonawstwie i utrzymaniu stwarza konieczność zastosowania nieliniowej rampy przechyłkowej. Stosowana razem z rampa przechyłkową w postaci paraboli 3-stopnia.
Parametry na długości krzywej przejściowej:
przyspieszenie boczne - nieliniowe, płynne zmiany wartości na końcach
przyrost przyspieszenia bocznego - nieliniowy, nagłe przyrosty wartości na końcach
prędkość podnoszenia koła- nieliniowa, nagłe przyrosty wartości na końcach
pochodna przyrostu przyspieszenia bocznego - liniowa, lekkie szarpnięcia poziome

Cosinusoida
Funkcja korzystniejsza od krzywej Blossa. Większą trudnością w wykonawstwie i utrzymaniu stwarza konieczność zastosowania nieliniowej rampy przechyłkowej. Stosowana razem z rampa przechyłkową w postaci cosinusoidy.
Parametry na długości krzywej przejściowej:
przyspieszenie boczne - nieliniowe, płynne zmiany wartości na końcach
przyrost przyspieszenia bocznego - nieliniowy, nagłe przyrosty wartości na końcach
prędkość podnoszenia kola- nieliniowa, nagłe przyrosty wartości na końcach
pochodna przyrostu przyspieszenia bocznego - nieliniowa, lekkie szarpnięcia poziome (funkcja korzystniejsza niż w krzywej Bossa)

Sinusoida (krzywa Kleina)
Najkorzystniejsza funkcja z omawianych. Najważniejsze parametry maja funkcje zapewniające płynne przejście miedzy wartościami na połączeniu krzywej z prosta i łukiem kołowym. Większą trudnością w wykonawstwie i utrzymaniu stwarza konieczność zastosowania nieliniowej rampy przechyłkowej. Stosowana razem z rampa przechyłkową w postaci sinusoidy.
Parametry na długości krzywej przejściowej:
przyspieszenie boczne - nieliniowe, płynne zmiany wartości na końcach
przyrost przyspieszenia bocznego - nieliniowy, płynne zmiany wartości na końcach
prędkość podnoszenia kola- nieliniowa, płynne zmiany wartości na końcach
pochodna przyrostu przyspieszenia bocznego - nieliniowa, bardzo lekkie szarpnięcia poziome (funkcja korzystniejsza niż w przypadku cosinusoidy)

===============================================================

Linia kolejowa Bo'ness & Kinneil

Bo'ness & Kinneil Railway to normalnotorowa niezelektryfikowana linia kolejowa w Szkocji (w pobliżu Edynburga), na której prowadzony jest ruch już wyłącznie turystyczny. Dawniej linia obsługiwała kopalnię w Birkhill.


Lokomotywa klasy D49 na stacji w Birkhill i skład wycieczkowy ciągnięty tyłem do stacji Bo'ness.


Tor prowadzacy do wnetrza kopalni w Birkhill.


Wagonik przygotowany do wywozu urobku i urzadzenie hamujace.

Więcej informacji nt. Bo'ness & Kinneil Railway >>

===============================================================

Obliczanie długości krzywej przejściowej dla taboru z wychylnym pudłem

Wychylne pudło pozwala na osiąganie większych prędkości przy nieprzekroczeniu granicznych parametrów kinematycznych. Specyfika takiego taboru powinna być uwzględniona w obliczeniach długości krzywej przejściowej i rampy przechyłkowej.

Pobierz artykuł >>

===============================================================

Dlaczego stała równowagi wynosi 11.8?

W różnych krajach ten współczynnik przyjmuje różną wartość. W polskich przepisach wynosi on 11,8, ale na przykład w Wielkiej Brytanii przyjmuje się do obliczeń 11,82, a w Hiszpanii 11,85. Od czego zatem zależy i jaka jest jego prawdziwa wartość?
Stała równowagi wynika z równowagi sił (czyli w sumie przyspieszeń) działających na pociąg w czasie jazdy po łuku z przechyłką. Zaleąy ona od rozstawu osiowego szyn i wartości przyspieszenia ziemskiego.
Po wyizolowaniu z równania równowagi parametrów wpływających na tą stała wynika, że wynosi ona:
C=(s/g)/3,6^2 (współczynnik liczbowy odpowiada za zamianę jednostki prędkości), gdzie
s - rozstaw osiowy szyn w mm,
g - przyspieszenie ziemskie w m/s2.
Przyjęło sie w Polsce przyjmować 1500mm jako rozstaw osiowy szyn (rozstaw w świetle szyn 1435mm) i 9,81 jako wartość przyspieszenia ziemskiego.
Zatem C=(1500/9.81)/3,6^2=11,798. CZyli po zaokrągleniu 11,80.

Dlaczego w innych krajach ta stała przyjmuje inna wartość? Dlatego, że można przyjąć dokładniejszą wartość przyspieszenia ziemskiego, a i rozstaw osiowy szyn rzadko wynosi 1500mm. Rozstaw szyn w osiach zalezy od rodzaju szyny i jej pochylenia. Dla najczesciej stosowanych szyn 60E1 i pochylenia 1:40 wynosi on 1506mm. Przyspieszenie ziemskie natomiast wynosi 9,807m/s2. Po podstawieniu precyzyjniejszych wartości otrzymujemy:
C=(1506/9,807)/3,6^2=11,849!

Różnica nie jest duża, ale może mieć czasem znaczenie przy obliczaniu przechyłki. Dla pewnych wartości promienia i dopuszczalnych przyspieszeń bocznych, może okazać się, że nie ma możliwości doboru przechyłki, tymczasem tak naprawdę ta możliwość będzie...

===============================================================

Tor wąski, tor szeroki...

Zgodnie z równaniem równowagi, przechyłka toru powinna być wyliczona, biorąc pod uwagę stałą równowagi (zależną od rozstawu szyn w osiach). Polskie przepisy (Dz. U. nr 151) podają jednak, że przechyłka dla toru wąskiego powinna być wyliczana ze wzoru h=6,3v^2/R. Stała równowagi 6,3 jest jednak prawdziwa tylko dla rozstawu szyn w osiach 800mm, czyli wzór daje nieprawdziwe wyniki dla każdego innego rozstawu szyn.
Podobne przeoczenie jest przy wzorze na przechyłkę dla toru szerokiego. Podana stała równowagi wynosi 11,8, czyli jak dla toru normalnego. Przy wyliczeniach niedoboru przechyłki jest uwzględniony faktyczny rozstaw szyn, czyli jest tu istotna niekonsekwencja.
Zatem, stosując polskie wytyczne projektowania, nie można precyzyjnie wyliczyć przechyłki równoważącej siłę odśrodkową działającą na pociąg...

===============================================================

Rozstaw standardowy szyn w Wielkiej Brytanii...

Na brytyjskiej sieci kolejowej (Network Rail) stosowane są dwa rozstawy nominalne: 1435mm i 1432mm. Pierwszy rozstaw stosowany jest dla szyn ułożonych w pochyleniu poprzecznym 1:20 i taki tor nazywa się inclined, drugi rozstaw stosowany jest dla szyn ustawionych pionowo (bez pochylenia poprzecznego) i tor taki nazywa się vertical. Tor 1435mm wykonywany jest z szyn 60E1, natomiast tor 1432mm z szyn 56E1. Dla obydwu typów toru wykonuje się rozjazdy typu circular i transitioned. Obydwa typu torów można łączyć poprzez specjalną szynę przejściową twist rail.

===============================================================

Geometria toru kolejowego

Dzięki uprzejmości dra Mirosława Nowakowskiego zamieszczam linki do ciekawych prezentacji na temat geometrii w planie toru kolejowego.

Łuk poziomy >>
Łuk koszowy >>
Krzywa przejściowa >>


kolejowa toplista