Porównanie hałasu panującego we wnętrzu wybranych typów pojazdów szynowych podczas jazdy

Transkrypt

1 prof.dr hab.inż. Franciszek Tomaszewski dr inż. Małgorzata Orczyk Politechnika Poznańska Porównanie hałasu panującego we wnętrzu wybranych typów pojazdów szynowych podczas jazdy W artykule przedstawione zostaną wyniki pomiarów hałasu zarejestrowanego we wnętrzu wybranych typów pojazdów szynowych podczas jazdy. Ocenie poddano następujące pojazdy: lokomotywy elektryczne, wagony pasażerskie oraz wagony tramwajowe. Ponadto dokonano przeglądu aktualnych przepisów pranych z zakresu pomiaru i oceny hałasu generowanego przez szynowe środki transportu. Istniejące akty prane podzielono na dwie grupy: pierwsza grupa dotyczy przepisów związanych z oceną hałasu w środowisku. Przepisy te wydawane są przez Ministra Środowiska i dotyczą zagadnień związanych z kształtowaniem odpowiedniego klimatu akustycznego terenów. Druga grupa przepisów określająca kryteria, które warunkują dopuszczenie pojazdów szynowych do ruchu. Przepisy te wydawane są przez Ministra Infrastruktury oraz Instytucje związane z pojazdami szynowymi.. Wprowadzenie Hałas komunikacyjny to obecnie jeden z najbardziej rozpowszechnionych i dominujących źródeł hałasu. Problemy związane z zakłócaniem środowiska przez poruszające się drogowe i szynowe środki transportu szczególnie w pobliżu dużych aglomeracji miejskich nabierają coraz większego znaczenia wobec wzrostu liczby pojazdów samochodowych przypadających na jednego mieszkańca, eksploatacją tramwajów szczególnie w centach miast o bardzo gęstej zabudowie oraz działaniami zmierzającymi do zwiększania dopuszczalnej prędkości jazdy na kolei. Szacuje się, że przejazd tramwaju z prędkością 50 km/h odległości 7,5 m od osi toru na wysokości, m powyżej główki szyny powoduje przekroczenie poziomu 80 db []. Natomiast przejazd pociągu pasażerskiego i towarowego z prędkościami nie przekraczającymi 00 km/h prowadzi do generowania około 90 db []. Obecnie warunkiem dopuszczenia każdego pojazdu szynowego do eksploatacji jest spełnienie przez pojazd tylko norm związanych z emisją hałasu zewnętrznego. Kwestie związane z oceną hałasu wewnątrz pojazdów szynowych za wyjątkiem hałasu na stanowisku pracy są pomijane i nie są brane pod uwagę podczas badań nowego i istniejącego już taboru. W artykule przedstawione zostaną wyniki pomiarów hałasu we wnętrzu wybranych typów pojazdów szynowych podczas jazdy. Oceniono klimat akustyczny panujący w kabinie maszynisty lokomotyw elektrycznych, w wagonach pasażerskich oraz wagonach tramwajowych. Ponadto dokonano przeglądu wybranych przepisów związanych z oceną hałasu w pojazdach szynowych.. Wybrane przepisy odnoszące się do wykonywania i oceny hałasu pojazdów szynowych w środowisku Podstawowym aktem prawnym w zakresie ochrony środowiska w Polsce, w tym także w odniesieniu do zagadnień związanych z oceną klimatu akustycznego jest ustawa z 7 kwietnia 00 r Prawo Ochrony Środowiska. Ustawa ta wprowadza obowiązek wykonywania okresowej oceny stanu akustycznego środowiska dla określonych terenów położonych w obrębie aglomeracji i w sąsiedztwie obiektów komunikacyjnych. W zakresie oceny hałasu w środowisku związanej z eksploatacją szynowych środków transportu do najważniejszych można zaliczyć: - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia czerwca 007 r w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku. - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 czerwca 0 r w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów poziomów substancji lub energii w środowisku przez zarządzającego drogą, linią kolejową, linią tramwajową, lotniskiem lub portem. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku określa dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku w zależności od pory dnia i rodzaju zagospodarowania terenu [6]. W tabeli przedstawiono poziomy dopuszczalne hałasu w środowisku w odniesieniu do lądowych środków transportu. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów poziomów substancji lub energii w środowisku przez

2 zarządzającego drogą, linią kolejową, linią tramwajową, lotniskiem lub portem określa wymagania w zakresie prowadzenia pomiarów poziomów dźwięku w środowisku przez zarządzającego drogą, linią kolejową, linią tramwajową, lotniskiem lub portem. W zakresie pomiarów hałasu generowanego przez szynowe środki transportu rozporządzenie zaleca wykonywanie okresowych pomiarów hałasu dla linii kolejowych o natężeniu powyżej 30 tys. pociągów rocznie, a dla linii tramwajowych na odcinkach torowisk o natężeniu ruchu powyżej 00 tramwajów na dobę. Do oceny hałasu pojazdów szynowych w środowisku dedykowana jest procedura pomiarów poziomów ekspozycyjnych dźwięku w odniesieniu do pojedynczych zdarzeń akustycznych. Procedura ta polega na łączeniu w klasy przejazdów poszczególnych typów pojazdów szynowych i rejestrowanie ekspozycyjnego poziomu dźwięku. W odniesieniu do pociągów rozporządzenie zaleca wyznaczenie minimum czterech klas pojedynczych zdarzeń akustycznych z podziałem na: pociągi pasażerskie dalekobieżne, pociągi pasażerskie lokalne lub regionalne, pociągi towarowe i autobusy szynowe. W przypadku wykonywania pomiarów hałasu w środowisku związanych z oceną hałasu tramwajowego ilość klas pojedynczych zdarzeń akustycznych zależy od ilości typów tramwajów przejeżdżających przez dany punkt pomiarowy. Na podstawie zmierzonych ekspozycyjnych poziomów dźwięku poszczególnych typów pojazdów wyznacza się równoważny poziom dźwięku. Punkty pomiarowe do oceny hałasu w środowisku lokalizuje się w odległości od 0,5 do m od elewacji budynku w świetle okna kondygnacji eksponowanej na hałas lub na wysokości m nad powierzchnią terenu, gdy nie ma możliwości wykonania pomiarów hałasu na danej kondygnacji. W przypadku gdy celem pomiarów jest ocena źródła hałasu punkt pomiarowy należy zlokalizować w następujących odległościach: 5 m od osi toru dla linii kolejowych i 7,5 m dla torowisk tramwajowych. Podczas wykonywania pomiarów hałasu rozporządzenie zaleca, aby wszystkie pomiary wykonywać z zachowaniem następujących warunków meteorologicznych: temperatura od -0 C do 50 C, wilgotność względna od 5% do 98%, prędkość wiatru w zakresie 0 5 m/s, ciśnieniu atmosferycznym od 900 hpa do 00 hpa i braku opadów atmosferycznych [9]. 3. Przepisy związane z dopuszczeniem pojazdów szynowych do eksploatacji W zakresie oceny hałasu związanej z dopuszczeniem pojazdu szynowego do eksploatacji można wyróżnić następujące przepisy: - PN-EN ISO 3095 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe. - PN-EN ISO 338 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu wewnątrz pojazdów szynowych. - PN-K-000:99 Tabor kolejowy Hałas Ogólne wymagania i badania. - Transeuropejski System Kolei Konwencjonalnych Techniczna Specyfikacja Interoperacyjności Podsystem Tabor kolejowy dla kolei konwencjonalnych Zakres hałas Aspekt hałas emitowany przez wagony towarowe, lokomotywy, zespoły trakcyjne oraz wagony pasażerskie. - Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 8 stycznia 0 r w sprawie zakresu, warunków, terminów i sposobu przeprowadzania badań technicznych tramwajów i trolejbusów oraz jednostek wykonujących te badania. Dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku związane z eksploatacją lądowych środków transportu w odniesieniu do jednej doby [6] Tabela Lp. Rodzaj terenu L Aeq D Przedział czasu odniesienia równy 6 godzinom. a). strefa ochronna A uzdrowiska b). tereny szpitali poza miastem. a). Tereny zabudowy mieszkaniowej jednorodzinnej b). Tereny zabudowy związanej ze stałym lub czasowym pobytem dzieci i młodzieży c). Tereny domów opieki społecznej d). Tereny szpitali w miastach 3. a). Tereny zabudowy mieszkaniowej wielorodzinnej i zamieszkania zbiorowego b). tereny zabudowy zagrodowej c). tereny rekreacyjno-wypoczynkowe d) Tereny mieszkaniowo-usługowe. Tereny w strefie śródmiejskiej miast powyżej 00 tys. mieszkańców Dopuszczalny poziom hałasu w [db] Drogi lub linie kolejowe, tramwajowe L Aeq N Przedział czasu odniesienia równy 8 godzinom

3 - Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia marca 0 r w sprawie warunków technicznych tramwajów i trolejbusów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia. PN-EN ISO 338 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu wewnątrz pojazdów szynowych. Norma ta określa warunki i metodyki pomiaru hałasu wewnątrz pasażerskich wagonów pojazdów szynowych oraz na stanowisku pracy maszynisty podczas jazdy i na postoju. Zawarte w dokumencie wytyczne pomiaru hałasu mają zastosowanie dla pojazdów nowych oraz już istniejących. Pomiary hałasu wewnątrz wagonów powinny być poprzedzone pomiarem tła akustycznego oraz przeprowadzone dla czterech przypadków: dla przejazdu badanych pojazdów szynowych ze stałą prędkością, podczas fazy przyspieszania i hamowania oraz na postoju. Punkty pomiarowe powinny być rozmieszczone w różnych miejscach wagonu. Zaleca się aby ich liczba wynosiła od 5 do 7 punktów pomiarowych. Przykładowe rozmieszczenie punktów pomiaru hałasu w wagonach pasażerskich przedstawia rysunek. PN-EN ISO 3095 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe. Norma ta określa warunki oraz metodyki wykonania pomiarów hałasu zewnętrznego pojazdów szynowych. Zakres normy obejmuje wytyczne dotyczące następujących sytuacji pomiarowych: przejazd pojazdu ze stałą prędkością, hamowanie i przyspieszanie oraz pomiar na postoju. Wielkościami mierzonymi są następujące wielkości: W przypadku pomiarów przejazdu pojazdów szynowych mikrofony pomiarowe powinny być zlokalizowane z dwóch storn pojazdu w dwóch odległościach : 7,5 m i 5 m od osi toru na wysokości, m i 3,5 m powyżej główki szyny. Na rysunku przedstawiono schemat lokalizacji mikrofonów pomiarowych podczas przejazdu pojazdu szynowego. Rys. Rozmieszczenie mikrofonów pomiarowych podczas przejazdu pojazdu szynowego [5] Rys. Rozmieszczenie punktów pomiarowych w wagonie na dwóch wysokościach, i,6 m [] Norma zaleca wykonanie pomiarów hałasu na trzech wysokościach:, m i,6 m na poziomem podłogi oraz 0, m nad poziomem poduszki w przypadku pomiarów hałasu w wagonach z miejscami do spania. Pomiary na wysokości, m dotyczą pomiarów dla miejsc siedzących a pomiary na wysokości,6 m są związane z oceną hałasu dla miejsc stojących. W przypadku oceny hałasu na stanowisku pracy maszynisty mikrofon pomiarowy powinien znajdować się na wysokości,6 m nad podłogą przy stanowisku pracy na wysokości ucha operatora w odległości około 0, m od ucha maszynisty. Podczas wykonywania pomiarów powinny być spełnione następujące warunki: wszystkie pomiary należy wykonać bez pasażerów, okna i drzwi w badanych wagonach powinny być zamknięte. W przypadku nowych wagonów należy wykonać w trzy serie pomiarowe natomiast dla badań kontrolnych wystarczy jeden pomiar. Wielkościami rejestrowanymi są następujące wielkości: równoważny poziom dźwięku skorygowany charakterystyką A (L PAeqT ) podczas realizowania badań na postoju oraz przejazdu ze stałą prędkością. Maksymalny poziom dźwięku skorygowany charakterystyką A (L pafmax ) dla oceny hałasu podczas fazy przyspieszania i hamowania []. Norma określa także prędkości jazdy pociągów, przy których należy wykonywać pomiary dla oceny hałasu podczas przejazdu pociągu ze stałą prędkością. Zawierają się one w przedziale od 0 do 350 km/h. Wybór prędkości jazdy zależy od typu pociągu. Dla każdego typu pociągu zalecane jest wykonanie pomiarów hałasu dla dwóch przypadków: przejazdu z maksymalną prędkością V max i prędkością wskazaną. Prędkości z którymi należy zrealizować drugi pomiar zawierają się w następujących przedziałach: - V max 00 km/h zalecaną prędkością pomiaru jest 60 km/h dodatkowo należy wykonać także pomiar przy prędkości 80 km/h - 80 km/h < V max < 00 km/h badania powinny być wykonane z prędkością v = 80 km/h - V max 80 km/h badania przeprowadza się z v = 0 km/h. W przypadku oceny hałasu pociągu podczas fazy przyspieszania i hamowania prędkości przy których należy rejestrować poziomy dźwięku norma definiuje następująco: od 0 do 30 km/h dla fazy przyspieszania i od 30 km/h do zatrzymania dla fazy hamowania. Pomiary na postoju powinny być realizowane w odległości 7,5 m od osi toru na wysokości, m powyżej główki szyny. Na rysunku 3 przedstawiono przykład rozmieszczenia punktów pomiarowych podczas oceny hałasu pojazdów szynowych na postoju. Odległości pomiędzy równoległymi do ścian bocznych pojazdu mikrofonami powinny zawierać się od 3 do 5 m tak aby z każdej strony pojazdu szynowego zlokalizować można trzy punkty pomiarowe. Czas pomiaru w każdym z punktów powinien wynosić co 3

4 najmniej 0 s. Podczas pomiarów urządzenia, które mogą działać gdy pojazd stoi powinny być uruchomione. Wszystkie badania hałasu pojazdów szynowych (na postoju, podczas przejazdu ze stałą prędkością oraz podczas fazy przyspieszania i hamowania) powinny być poprzedzone pomiarami tła akustycznego. W trakcie wykonywania pomiarów hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe powinny być również zachowane następujące warunki odnoszące się do środowiska, pojazdu i toru: Rys. 3 Schemat rozmieszczenia mikrofonów pomiarowych dla oceny hałasu pojazdów szynowych na postoju [5] Teren wokół miejsca w którym odbywają się pomiary powinien być płaski bez powierzchni mogących odbijać dźwięk ponadto badania powinny być prowadzone przy braku opadów atmosferycznych i prędkości wiatru do 5 m/s. Przejazdy badanych pojazdów szynowych powinny obywać się bez pasażerów, przy zamkniętych drzwiach i oknach. Nawierzchnia kolejowa do oceny hałasu to tor z niecką podsypkową oraz drewnianymi lub żelbetowymi podkładami pozbawiony osłon. Tor na odcinku pomiarowym powinien być spawany oraz pozbawiony widocznych wad powierzchniowych [5]. Techniczna Specyfikacja Interoperacyjności Podsystem: Tabor kolejowy dla kolei konwencjonalnych Zakres: Hałas Aspekt: Hałas emitowany przez wagony towarowe, lokomotywy, zespoły trakcyjne oraz wagony pasażerskie ma zastosowanie do nowego i odnowionego jaki i zmodernizowanego taboru kolejowego. Zawiera określone wartości poziomów dopuszczalnych dla oceny hałasu stacjonarnego, ruszania, przejazdu pojazdów szynowych oraz hałasu wewnątrz kabiny maszynisty. Obejmuje procedury pomiaru i poziomy dopuszczalne dla następujących typów pojazdów: wagonów towarowych i pasażerskich, lokomotyw oraz maszyn torowych. Procedury pomiaru zawarte w tym dokumencie opierają się na normie PN-EN ISO 3095 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe. W dokumencie określono następujące wartości dopuszczalne hałasu generowanego przez pojazdy szynowe na postoju: - wagony towarowe i pasażerskie 65 db - lokomotywy elektryczne i spalinowe oraz i maszyny torowe z napędem elektrycznym i spalinowym 75 db - zespoły trakcyjne z napędem elektrycznym 68 db - zespoły trakcyjne z napędem spalinowym 73 db. W zakresie oceny hałasu przejazdu TSI ustala następujące wartości dopuszczalne: - lokomotywy elektryczne i spalinowe oraz maszyny torowe z napędem elektrycznym i spalinowym 85 db - zespoły trakcyjne z napędem elektrycznym 8 db - zespoły trakcyjne z napędem spalinowym 8 db - wagony pasażerskie 80 db - nowe wagony towarowe 8 85 db - odnowione lub zmodernizowane wagony towarowe 8 87 db. Podczas oceny hałasu ruszania zmierzone poziomy dźwięku nie powinny przekroczyć następujących poziomów dopuszczalnych: - lokomotywy elektryczne o P < 500 kw na kole 8 db - lokomotywy elektryczne o P? 500 kw oraz maszyny torowe z napędem elektrycznym 85 db - lokomotywy spalinowe o P < 000 kw na wale 86 db - lokomotywy spalinowe o P 000 kw na wale oraz maszyny torowe z napędem spalinowym 89 db - zespoły trakcyjne z napędem elektrycznym 8 db - zespoły trakcyjne z napędem spalinowym o P <500 kw/silnik 83 db - zespoły trakcyjne z napędem spalinowym o P 500 kw/silnik 85 db. Wewnątrz kabiny maszynisty lokomotyw elektrycznych i spalinowych poziom dopuszczalny hałasu nie może przekroczyć 95 db na postoju podczas emitowania sygnału ostrzegawczego. Podczas jazdy przy prędkościach mniejszych niż 90 km/h na terenie otwartym bez wewnętrznych i zewnętrznych sygnałów ostrzegawczych poziom dopuszczalny nie może przekroczyć 78 db []. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie zakresu warunków, terminów i sposobu przeprowadzania badań technicznych tramwajów i trolejbusów oraz jednostek wykonujących te badania. W rozporządzeniu tym zawarto procedury pomiaru poziomu sygnału dźwiękowego tramwajów oraz hałasu zewnętrznego tramwajów na postoju i podczas jazdy.

5 Wszystkie procedury pomiaru hałasu w tym rozporządzeniu bazują na normie PN-EN ISO 3095:005 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe. Podczas pomiarów hałasu zewnętrznego tramwaju mikrofony pomiarowe powinny zostać zlokalizowane na wysokości, m nad powierzchnią główki szyny z zachowaniem następujących kryteriów co do odległości pomiarowych: 7,5 m od osi toru podczas jazdy tramwaju i 6 m dla pomiarów stacjonarnych. W przypadku badania poziomu dźwięku sygnału dźwiękowego tramwaju odległość usytuowania mikrofonu powinna wynosić 3 m licząc od najbardziej wysuniętego do przodu punktu ściany czołowej. Pomiary stacjonarne powinny obejmować cały tramwaj. W każdym punkcie pomiarowym czas pomiaru powinien wynosić co najmniej 0 s. W przypadku wykonywania pomiarów hałasu w ruchu tramwaj powinien poruszać się z prędkością 50 km/h. W każdym punkcie pomiarowym należy wykonać co najmniej 3 serie pomiarowe. Wielkością mierzoną dla oceny hałasu zewnętrznego jest równoważny poziom dźwięku L Aeq, a dla sygnału dźwiękowego tramwaju maksymalny poziom dźwięku L AFmax [7]. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych tramwajów i trolejbusów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia. W rozporządzeniu tym zawarto poziomy dopuszczalne odnoszące się do pomiarów hałasu tramwajów w środowisku. Tramwaj powinien być tak zbudowany, wyposażony i utrzymany aby poziom dźwięku na zewnątrz nie przekraczał: 80 db podczas przejazdu ze stałą prędkością 50 km/h i 6 db na postoju. W przypadku sygnału dźwiękowego poziom dźwięku nie powinien przekraczać 85 db dla tramwajów wyprodukowanych po dniu 3 grudnia 97 a przed dniem lipca 0 r. i 90 db dla tramwajów wyprodukowanych po dniu 30 czerwca 0 r. [8].. Porównanie klimatu akustycznego panującego we wnętrzu wybranych typów pojazdów szynowych podczas jazdy Dokonano oceny klimatu akustycznego wewnątrz następujących pojazdów szynowych: w kabinie maszynisty lokomotyw elektrycznych serii ET i EU07, w wagonach bezprzedziałowych i klasy typu 5A i 5Aa, wagonach z przedziałami i klasy typu 5Ab oraz w wagonach tramwajowych typu 05N/05Na i Tatra. Wszystkie pomiary wykonano podczas normalnej pracy przewozowej. W lokomotywach elektrycznych serii EU07 i ET rejestrowano poziomy dźwięku podczas jazdy z zadanymi prędkościami. Lokomotywy ET poruszały się z prędkością: v = 60 km/h, v = 80 km/h i v = 00 km/h. Natomiast lokomotywy EU07 z prędkościami v = 80 km/h, v = 00 km/h i v = 0 km/h. Zestawienie uzyskanych wyników zawarto w tabelach i 3. Tabela dotyczy lokomotyw ET natomiast tabela 3 obejmuje wyniki zarejestrowane w lokomotywach serii EU07 [3]. Poziom dźwięku L Aeq [db] w kabinie maszynisty lokomotywy ET [3] Seria i nr lokomotywy Prędkość jazdy [km/h] ET ET ET Tabela W przebadanych lokomotywach ET podczas jazdy zmierzone równoważne poziomy dźwięku zawierały się w przedziale db. Najniższe wartości równoważnego poziomu dźwięku uzyskano w lokomotywach ET-38 i ET-578 w badanych pojazdach równoważne poziomy dźwięku nie przekroczyły 79 db. Najwyższe poziomy zarejestrowano w lokomotywie ET-6 jazda lokomotywy z prędkościami powyżej 60 km/h powodowała, że równoważne poziomy dźwięku przekraczały poziom 79 db. Poziom dźwięku L Aeq [db] w kabinie maszynisty lokomotywy EU07 [3] Seria i nr lokomotywy Prędkość jazdy [km/h] EU EU EU Tabela 3 W przypadku lokomotyw serii EU07 zmierzone równoważne poziomy dźwięku zawierały się w przedziale od 77 8 db. Najniższe poziomy dźwięku zarejestrowano w lokomotywie EU zmierzone równoważne poziomy dźwięku nie przekroczyły 77 db niezależnie z jaką prędkością poruszała się lokomotywa. Najwyższe równoważne poziomy dźwięku uzyskano w lokomotywie EU07-5. Przy prędkości 0 km/h równoważny poziom dźwięku przekroczył 8 db. W wagonach pasażerskich oceny hałasu dokonano podczas przejazdu pociągu typu Intercity na trasie Warszawa Poznań. Podczas pomiarów nie rejestrowano prędkości z jaką poruszał się pociąg. Do badań wybrano po jednym wagonie następujących typów: - wagon bezprzedziałowy klasy (wagon ostatni w składzie) typu 5A, - wagon bezprzedziałowy klasy (pierwszy w składzie) typu 5Aa, - wagon z przedziałami klasy (wagon w środku składu) typu 5Ab, - wagon z przedziałami klasy (wagon w środku składu) typu 5Ab. 5

6 We wszystkich badanych wagonach zlokalizowano 5 punktów pomiarowych rozmieszczonych w następujących miejscach: dwa punkty znajdowały się na korytarzu przy wejściu do wagonu mikrofon umieszczono na wysokości,6 m od poziomu podłogi, trzy punkty w części pasażerskiej wagonu w jego osi wzdłużnej, tzn. na czopami skrętu wózków i w środku wagonu. W punktach tych mikrofony umieszczono na wysokości, m od poziomu podłogi. Wyniki uzyskanych badań zamieszono w tabeli. Wykonane badania wykazały, że w części pasażerskiej nad pierwszym i drugim wózkiem oraz na środku wagonu zmierzone równoważne poziomy dźwięku zwierały się w przedziale od db. W wagonach bezprzedziałowych najlepszy klimat akustyczny panował w wagonie klasy. Uzyskane wyniki pomiarów nie przekroczyły 68 db. Najwyższy poziom dźwięku 78 db zarejestrowano nad pierwszym wózkiem w wagonie pierwszej klasy. W przypadku pomiarów w wagonach z przedziałami najniższy poziom dźwięku 58 db uzyskano w przedziale środkowym w wagonie pierwszej klasy. Najwyższe poziomy zarejestrowano w wagonie drugiej klasy: w przedziale środkowym i nad drugim wózkiem. Zmierzone w tych miejscach poziomy równoważne przekroczyły 67 db. Na korytarzach najwyższe równoważne poziomy dźwięku uzyskano w wagonach pierwszej klasy. W wagonach bezprzedziałowych uzyskano db a w wagoach z przedziałami 65 9 db. Ocenie hałasu wewnętrznego poddano także wagony tramwajowe. Do badań wybrano wagony tramwajowe typu 05N/05Na i Tatra RT6-N. W każdym z tramwajów pomiarów dokonano w dwóch punktach pomiarowych: z przodu i w środku tramwaju. Mikrofon umieszczono na wysokości 700 mm nad po- wierzchnią siedzenia w płaszczyźnie symetrii siędzenia, natomiast w środku tramwaju mikrofon umieszczony był na wysokości 600 mm nad powierzchnią podłogi. W tabeli 5 przedstawiono wyniki zmierzonych równoważnych poziomów dźwięku w wnętrzu dwóch typów tramwajów: 05N/05Na i Tatra RT6 [0]. Wykonane badania wykazały, że w wagonach typu 05/05Na zmierzone równoważne poziomy dźwięku z przodu i na środku pojazdu przekroczyły poziom 70 db już przy prędkości 0 km/h. Przy prędkości 5 km/h uzyskane wyniki przekroczyły 8 db. W przypadku tramwajów typu Tatra równoważne poziomy dźwięku przekraczające 70 db zarejestrowano przy prędkości 30 km/h z przodu tramwaju. Wzrost prędkości do 35 km/h spowodował, że zarówno z przodu jak i w środku pojazdu poziomy równoważne przekraczają 7 db. 5. Podsumowanie W artykule omówiono wybrane przepisy związane z oceną hałasu pojazdów szynowych oraz przedstawiono wyniki pomiarów hałasu we wnętrzu wybranych typów pojazdów szynowych podczas jazdy. Do badań wybrano kabinę maszynisty w lokomotywach elektrycznych ET i EU07, wagony pasażerskie z przedziałami i bezprzedziałów pierwszej i drugiej klasy oraz wagony tramwajowe. Na podstawie przeprowadzonych badań sformułowano następujące wnioski: - W przedziale maszynisty lokomotyw elektrycznych ET i EU07 podczas jazdy z prędkościami powyżej 80 km/h rejestrowane równoważne poziomy dźwięku nie przekroczyły poziomu 80 db. Poziom dźwięku L Aeq [db] zarejestrowane w wagonach pasażerskich Tabela Typ wagonu Klasa wagonu korytarz wejście do wagonu Położenie punktów pomiarowych wózek środek wagonu wózek korytarz wejście do wagonu Wagony bezprzedziałowe Klasa Klasa Wagony z przedziałami Klasa Klasa Równoważne poziomy dźwięku L Aeq w [db] zarejestrowane wewnątrz wagonów tramwajowych [0] Tabela 5 Typ tramwaju Prędkość [km/h] N/05Na przód tramwaju środek tramwaju Tatra RT6 przód tramwaju środek tramwaju

7 - W wagonach pasażerskich z przedziałami i bezprzedziałowymi pierwszej i drugiej klasy zmierzone równoważne poziomy dźwięku zawierały się między 58 9 db. Najniższe wartości równoważnego poziomu dźwięku uzyskano w wagonach z przedziałami 58 7 db, natomiast w wagonach bezprzedziałowych uzyskane wyniki badań zawierały się w przedziale 6 79 db. Na korytarzach w badanych wagonach równoważne poziomy dźwięku przekroczyły poziom 9 db. - Zrealizowane badania hałasu we wnętrzu tramwajów typu 05N/05Na i Tatra RT6 wykazały, że poziom 70 db został osiągnięty podczas przejazdu tramwajów 05N/05Na z prędkością 0 km/h a tramwajów typu Tatra RT6 z prędkością powyżej 30 km/h. Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę w latach jako projekt badawczy pt Ocena i modelowanie hałasu zewnętrznego i wewnętrznego środków transportu miejskiego. Bibliografia [] Czechyra B., Aktywność wibroakustyczna pojazdu szynowego koncepcja nowego narzędzia diagnostycznego. W Materiały Seminarium Zakładu Pojazdów Szynowych Poznań Materiały niepublikowane. [] Decyzja Komisji z dnia kwietnia 0 r dotycząca Technicznej Specyfikacji Interoperacyjności odnoszącej się do podsystemu Tabor kolejowy hałas transeuropejskiego systemu kolei [3] Orczyk M., Tomaszewski F., Ocena poziomu hałasu w kabinie maszynisty lokomotyw elektrycznych podczas jazdy. Pojazdy Szynowe nr 3 /00, s. 6 6 [] PN-EN ISO 338 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu wewnątrz pojazdów szynowych. [5] PN-EN ISO 3095 Kolejnictwo. Akustyka. Pomiar hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe. [6] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia czerwca 007 r w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku Dz. U. nr 0, poz. 86. [7] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 8 stycznia 0 r w sprawie zakresu, warunków, terminów i sposobu przeprowadzania badań technicznych tramwajów i trolejbusów oraz jednostek wykonujących te badania. Dz. U. nr 65, poz. 33. [8] Rozporządzeni Ministra Infrastruktury z dnia marca 0 r w sprawie warunków technicznych tramwajów i trolejbusów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia. Dz. U. nr 65, poz. 3. [9] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 czerwca 0 r w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów poziomów substancji lub energii w środowisku przez zarządzającego drogą, linią kolejową, linią tramwajową, lotniskiem lub portem Dz. U. nr 0, poz. 8. [0] Tomaszewski F., Orczyk M., Ocena poziomu hałasu wewnątrz tramwajów na podstawie badań. Pojazdy Szynowe nr /007, s. 7 [] Wojciechowska E., Analiza metod szacowania poziomu dźwięku pojazdów szynowych. Rozprawa doktorska, Politechnika Poznańska Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Poznań

8 dr inż. Zbigniew Durzyński, prof. nadzw. mgr inż. Jarosław Królikowski dr inż. Rafał Cichy Instytut Pojazdów Szynowych TABOR Porównanie wymagań dla pojazdów interoperacyjnych w świetle przepisów unijnych i krajowych Artykuł przedstawia kilka wybranych różnic w wymaganiach dla pojazdów interoperacyjnych między przepisami krajowymi, a Unii Europejskiej. W pierwszej części omówione zostały przepisy prawa wraz z przywołanymi normatywami oraz proces ich legislacji. Następnie zestawiono oraz omówiono różnice między przepisami krajowymi, a Unii Europejskiej. Wnioski przeznaczone są dla podmiotów działających w szeroko rozumianej gałęzi transportu szynowego i wskazują kierunek rozwoju produktów, aby jak najbardziej ułatwić proces ich dopuszczenia do stosowania w Polsce i/lub Europie. Dodatkowo, niniejszy artykuł można wykorzystać jako kompendium wiedzy na temat aktualnie stosowanych przepisów dotyczących transportu kolejowego.. WPROWADZENIE Interoperacyjność oznacza możliwość współdziałania różnych odrębnych organizacji na rzecz osiągnięcia uzgodnionych i korzystnych dla wszystkich stron celów, przy jednoczesnym dzieleniu się informacjami i wiedzą pomiędzy tymi organizacjami poprzez wspierane przez nie procesy biznesowe, za pomocą wymiany danych za pośrednictwem odpowiednich systemów. Celem interoperacyjności systemu kolei wspólnoty europejskiej jest ułatwienie migracji pojazdów kolejowych mimo różnic w wyposażeniu infrastruktury kolejowej jej krajów członkowskich. Warunkiem koniecznych do wydania przez dowolny organ bezpieczeństwa krajowego (w Polsce Urząd Transportu Kolejowego) zezwolenia na dopuszczenie pojazdu kolejowego do eksploatacji, niezbędnego do dostępu do europejskiej infrastruktury kolejowej, jest pozytywna ocena pojazdu dokonana wg ściśle ustalonych procedur. Procedury te określone są w szeregu dokumentach, poczynając od [3], [] oraz [] i [5], na krajowych rozporządzeniach [] oraz [6] [0] kończąc. Wymagania dla podsystemu TABOR, podlegające ocenie zgodnie z [] (zał. H), odnoszą się do kilku faz życia pojazdu: - przegląd projektu - badanie typu - badanie okresowe. Wymagania te są podstawą opracowania projektu konstrukcyjno-technologicznego nowego lub modernizowanego pojazdu, jego wytworzenia, procedur i programów badań przez akredytowane laboratoria oraz dokumentacji systemu utrzymania, będącej podstawą prac przeglądowo-naprawczych, w ramach których wykonywane są niezbędne badania okresowe. System kolei podzielono na następujące podsystemy: a) strukturalne: - infrastruktura - energia - sterowanie urządzenia przytorowe - sterowanie urządzenia pokładowe - tabor, b) eksploatacyjne: - ruch kolejowy - utrzymanie - aplikacje telematyczne dla przewozów pasażerskich i dla przewozów towarowych. Podsystem TABOR ma odniesienia do następujących podsystemów i interfejsów: - energia (Decyzja 0/7/UE) - infrastruktura (Decyzja 0/75/UE) - ruch kolejowy (Decyzja 009/07/WE) - sterowanie (Decyzja 0/88/UE) -aplikacje telematyczne (Rozporządzenie 5/0) - tabor kolejowy hałas (Decyzja 0/9/UE) - osoby o ograniczonej możliwości poruszania się (Decyzja 008/6/WE) - bezpieczeństwo w tunelach kolejowych (Decyzja 008/63/WE). Oceny pojazdu zgodnego z wszystkimi TSI dokonują notyfikowane jednostki certyfikujące na podstawie badań wykonanych przez akredytowane laboratoria badawcze. W przypadku pojazdu niezgodnego z TSI czynności te przeprowadzają podmioty uprawnione. 8

9 . PRZEPISY DEFINIUJĄCE WYMAGANIA DLA SYSTEMU KOLEI WE Na czele przepisów prawnych dla systemu kolei WE, w tym dla pojazdów kolejowych, znajduje się Dyrektywa [3] z późniejszymi zmianami. Daje ona delegację Komisji dla wydania decyzji lub rozporządzeń wprowadzających w życie Techniczne Specyfikacje Interoperacyjności dla wszystkich podsystemów systemu kolei na terenie WE. Drugim nurtem są przepisy krajowe, z dokumentem nadrzędnym jakim jest Ustawa [], która z kolei upoważniła właściwego ministra do wydania szeregu rozporządzeń związanych z interoperacyjnością. Dla podsystemów niezgodnych z TSI dla kolei interoperacyjnej obwiązuje rozporządzenie [9], które przywołuje listę Prezesa UTK. Dla kolei nieinteroperacyjnej minister wydał rozporządzenia dotyczące jej podsystemów: metra, bocznic i podsystemów na wąski tor [], [6], [7] i [8]. Zgodnie z dyrektywą [3] weryfikacja spełnienia wymagań dla pojazdów zgodnych z TSI może dotyczyć jedynie: a) technicznej zgodności odpowiednich podsystemów pojazdu i ich bezpiecznego zamontowania b) technicznej zgodności pojazdu z odpowiednią siecią c) krajowych przepisów mających zastosowanie do punktów otwartych d) krajowych przepisów mających zastosowanie do szczególnych przypadków należycie określonych w odpowiednich TSI, natomiast weryfikacja spełnienia wymagań dla pojazdów niezgodnych z TSI może dotyczyć jedynie: e) aspektów technicznych ujętych w TSI, o ile istnieją, wg procedury weryfikacji WE f) do pozostałych aspektów technicznych zastosowanie mają przepisy krajowe. Sposób wprowadzenia tych przepisów w życie przedstawiono poniżej. Poniżej przedstawiono wszystkie dokumenty normatywne zamieszczone w TSI Tabor - lokomotywy i tabor pasażerski. Pozycje zaznaczone wytłuszczoną kursywą dotyczą także specyfikacji dla wagonów towarowych [5], w której podane są ponadto następujące normy.. EN 56:008 + A:00. EN 56:008 + A:00 3. EN 565:008 + A:00. EN 5687:00 5. EN 5807:0 6. EN 587:0 7. EN 5839:0 8. EN 5877-:0 9. EN 86-3:99 0. EN 86-:99. EN 5033:003. EN 50355: ISO 5658-:006/A:0. Pr EN TS 555-7: UIC 30-: UIC 30-3: UIC 535-: UIC 50: UIC 5-:00. UIC 5:00. UIC 575: Dokument techniczny Agencji ERA/TD/0-0/ INT wersja.0 z dnia.6.0. EN 08:007 + A:00 5. EN 36: 00 + A:008 + A:0 6. EN 350-:007 + A: EN 60:005 + A:00 8. EN : EN 5355:008 + A: EN 558:008EN 555:009 + A:00. EN : 00. EN 303 : EN 30 : 009. EN 360 : EN EN 363 : EN 367 : EN 367 : 003/A : EN 375 : EN 379 : 005. EN EN 388 : 003/A : EN 3979 : 003. EN 3979 : 003/A : EN 067 : 005/A : EN 98 : EN 363 : EN 53 : EN 53 6 : EN 55 : 007. EN 553 : 007. EN 553 : 007, 3. EN 57 : 008. EN 573 : EN 530: EN : EN 555 : EN 5566 : EN 5595 : EN 5686 : EN EN 509 : EN 505 : EN 5053 : EN 5006 : EN 5037 : EN 5038 : EN : EN : EN 5005 : 006. EN : 997. CSM 3. UIC 5. UIC UIC UIC UIC 65 9

10 Należy zwrócić uwagę na istotne różnice między wymaganiami zawartymi w TSI [] i w rozporządzeniu krajowym [9], zwłaszcza dotyczącymi składników interoperacyjności. Przykładowo dla koła i zestawu kołowego wymagania te są określone w poz. 7 i 8 listy Prezesa UTK. Normy dotyczące tych elementów wymienione w TSI Lok&pas zaznaczono na czerwono. Na liście Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego, stanowiącej załącznik do [9] dla podsystemu TA- BOR ujętych jest 00 zakresów, od Konstrukcji pojazdu do Ograniczenia w zakresie konstrukcji, eksploatacji oraz utrzymania dotyczące ładunków niebezpiecznych, a w każdym zakresie od jednej do kilkunastu regulacji krajowych, w zdecydowanej większości norm PN-EN oraz PN oraz kart UIC. Ile z tych ponad kilkuset uwzględnionych w [9] regulacji odpowiada ww. wymaganiom wg. powyższych pkt. a) f), tzn. nie są ujęte w TSI, a dotyczą wymaganych regulacjami europejskimi wymagań wynikających ze specyficznych dla polskiej infrastruktury interfejsów z podsystemami oraz punktów otwartych i przypadków szczególnych? 3. WYMAGANIA DLA WYBRANYCH ELE- MENTÓW KONSTRUKCYJNYCH Ze względu na obszerność zagadnienia i ograniczone ramy referatu wyniki analizy wymagań zostały ograniczone do kilku wybranych zakresów. Parametry zewnętrznych świateł czołowych Zagadnieniem, któremu poświęcono wiele uwagi podczas przygotowania wymagań w Polsce a jednocześnie pokazującym różnice pomiędzy prawem krajowym i europejskim są światła czołowe. Wymagania zostały opisane w TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie w punkcie..7.. Światła czołowe. Polskim odpowiednikiem proponowanych w TSI wymagań jest punkt 96 dla podsystemu TABOR (numeracja wg. pkt. a) Listy Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego, załącznika do [9]). Tablica pokazuje fragment tabeli z listy wymagań krajowych zawierających punkt 96. Lp. 96 Tablica Wymagania dotyczące lamp czołowych Zakres wymagań Wizualne i dźwiękowe funkcje identyfikacji i ostrzegania dla pojazdu. Światła zewnętrzne czołowe Wymagania krajowe PN-EN 553- (światła dolne), UIC 53 (światła górne) 05 rozporządzenia w sprawie ogólnych warunków prowadzenia ruchu PN-K-8800,UIC 65 (wyd. ) Odpowiadające zapisy z punktu..7.. TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie, wybrane z uwagi na przedstawienie niezgodności, przedstawiono poniżej: W przypadku pełnego światła minimalna światłość mierzona wzdłuż optycznej osi lampy musi odpowiadać wartościom wyszczególnionym w normie EN 553-:007, pkt 5.3.5, tabela, wiersz pierwszy. Cytowane wymagania przedstawiają te fragmenty, które mają największy wpływ na powstanie różnic w wybranych punktach. W tablicy 3 zebrano wszystkie parametry dotyczące świateł wynikające z zapisów zarówno TSI jak i Listy Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego. Tablica 3 Wymagania dotyczące światłości lamp czołowych Lp. 3 Parametr mierzony Światłość projektora górnego długie / krótkie Światłość projektora lewego długie / krótkie Światłość projektora prawego długie / krótkie PN-K- 8800:00 [cd] Brak wyma-gań dla świateł czołowych Parametr wymagany wg: UIC 53 pkt.6 i.7 [cd] *) > 000 *) PN-EN 553- [cd] /? / Dla parametrów oznaczonych *) należy spełnić dodatkowy warunek stosunku natężenia światła górnego do dolnego :3. Analizując wartości powyższej tabeli należy zauważyć, że wymagania dla świateł czołowych są spójne tylko dla projektorów dolnych. W obu przypadkach wymagania są równe dla reflektora dolnego, gdzie ustalono wartość natężenia światła [cd]. W przypadku projektora górnego wartości są różne. Norma PN-EN 553-, przywołana w TSI jako właściwa do oceny świateł, podaje wartości, które sprowadzają projektor górny do roli światła sygnałowego. W wymaganiach krajowych projektor górny powinien przyjmować wartości [cd], czyli traktowany jest jako reflektor. Zauważyć należy, że punkt..7.. TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie nie jest punktem otwartym, ani nie stanowi przypadku szczególnego charakterystycznego dla wymagań Polskiej infrastruktury. Oznacza to, że pojazd zgodny z TSI, posiadający odpowiedni certyfikat weryfikacji WE wystawiony przez notyfikowaną jednostkę certyfikującą nie będzie się mógł poruszać po infrastrukturze w Polsce, co zaprzecza idei interoperacyjności. 0

11 W punkcie 96 wymagań krajowych znajduje się dodatkowo zapis: 05 rozporządzenia w sprawie ogólnych warunków prowadzenia ruchu, czyli Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 8 lipca 005 r. w sprawie ogólnych warunków prowadzenia ruchu kolejowego i sygnalizacji (Dz. U. nr 7 poz. ). W 05 ww. rozporządzenia przedstawione zostały rodzaje sygnałów, które powinny być wyświetlane na czole pojazdu. Wymaganie obejmuje wszystkie możliwe kombinacje sygnałów, w tym sygnały alarmowe. Wymaganie jest również charakterystyczne dla pojazdów poruszających się po linii kolejowej w Polsce i nie ma swojego odpowiednika w TSI. Kolejnym punktem zawierającym różnice jest na Liście Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego punkt 00 Urządzenia ostrzegawcze. Sygnały urządzenia ostrzegawczego i odpowiadający mu w TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie punkt..7.. Poziomy dźwięku urządzenia ostrzegawczego. Zgodnie z zapisami TSI poziom dźwięku z korekcją częstotliwości według krzywej C, wytwarzanego oddzielnie przez każde źródło (albo w grupie przy jednoczesnej emisji w formie akordu) powinien wynosić od 5 db do 3 db. Lista Prezesa UTK podaje jako wyznacznik oprócz normy PN-EN 553- kartę UIC 6 Ostrzegawcze sygnały dźwiękowe na pojazdach trakcyjnych w komunikacji międzynarodowej. Poziom dźwięku wg kart UIC 6 wynosi 0 [db] do 5 [db]. Zgodnie z tymi przepisami pojazd zgodny z polskimi wymaganiami w górnej granicy nie będzie spełniał wymagań TSI, a w dolnej granicy pojazd zgodny z TSI będzie niezgodny z polskimi wymaganiami. Wybrane parametry hamulca Kolejnym bardzo ważnym aspektem, któremu poświęcono uwagę jest skuteczność hamowania hamulcem postojowym. Szczegółowe wymagania zostały omówione w rozdziale TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie []. Odpowiednikiem tego punktu w przepisach krajowych jest punkt 5 dla podsystemu TABOR na Liście Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego. Poniższa tabela nr przedstawia wymagania krajowe. Tablica - Wymagania dotyczące skuteczności hamowania hamulca postojowego LP 5 Zakres wymagań Skuteczność hamowania. Hamulec postojowy Wymagania krajowe UIC 53; UIC 5- Przywołane w powyższej tablicy wymagania krajowe to: - UIC 53 Hamulec Przepisy dotyczące wyposażenia wagonów - UIC 5- Hamulec Hamowność. Zgodnie z wymaganiami powyższych kart UIC: - wagony osobowe muszą być wyposażone w śrubowy hamulec ręczny obsługiwany od wnętrza wagonu kołem pokrętnym. - układ mechaniczny hamulca ręcznego śrubowego powinien być tak wykonany, by wagon próżny był pewnie utrzymywany na spadku 35 przy sile 0,5 kn na kole pokrętnym (nie obowiązuje dla wagonów osobowych z hamulcem tarczowym, które zostały zbudowane przed ). - masa hamująca wyznaczona jest wg ustaleń karty UIC 5- i powinna być opisana z zewnątrz wagonu według karty UIC 55. Odpowiadające im zapisy z punktu TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie są następujące. Skuteczność: - jednostka (pociąg lub pojazd) przy stanie obciążenia masa projektowa bez obciążenia użytkowego, bez dostępnego zasilania oraz trwale nieruchoma na torze o nachyleniu 35, musi pozostawać unieruchomiona. - unieruchomienie uzyskuje się za pomocą funkcji hamowania postojowego oraz środków dodatkowych (np. płóz hamulcowych) w przypadku gdy sam hamulec postojowy nie jest w stanie osiągnąć tej skuteczności; wymagane środki dodatkowe muszą być dostępne na pokładzie pociągu. Obliczenia: - w przypadku jednostki (pociągu lub pojazdu) skuteczność hamowania postojowego oblicza się w sposób określony normą EN53-6:009. Wynik (nachylenie, przy którym pojazd kolejowy pozostaje unieruchomiony za pomocą samego hamulca postojowego) musi być zapisany w rejestrze taboru określonym w pkt..8 niniejszej TSI. Po przeanalizowaniu wymagań można stwierdzić, że krajowe wymagania są o wiele bardziej szczegółowe aniżeli te przywołane w TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie. Podają siłę, jaką należy przyłożyć do koła pokrętnego, aby skutecznie pojazd unieruchomić. Wskazują także wyraźnie, że hamulec postojowy powinien być możliwy do uruchomienia z wnętrza wagonu - informacji takiej w TSI nie ma. Dodatkowo, każdy z dokumentów przywołuje inne metody obliczeń skuteczności hamulca postojowego. Innym omawianym aspektem jest zabezpieczenie przed poślizgiem kół w trakcie hamowania. Szczegółowe wymagania zostały omówione w rozdziale TSI Lokomotywy i wagony pasażerskie []. Odpowiednikiem tego punktu w krajowych przepisach prawa jest punkt 7 z Listy Prezesa Urzędu transportu Kolejowego dla podsystemu TABOR. Poniższa tablica nr przedstawia wymagania krajowe:

12 Tablica 5 Zarządzanie przyczepnością w trakcie hamowania. Zabezpieczenie przed poślizgiem kół LP Zakres wymagań Wymagania krajowe Zarządzanie przyczepnością 7 w trakcie PN-EN 5595; UIC hamowania. Zabezpieczenie przed 5-05 poślizgiem kół. Przywołane w powyższej tablicy wymagania krajowe to: - PN-EN 5595 Hamowanie Urządzenia przeciwpoślizgowe - UIC 5-05 Hamulce Przepisy dotyczące budowy różnych części hamulca Urządzenie przeciwpoślizgowe. Zarówno TSI, jak i przepisy krajowe wg Listy Prezesa UTK dopuszczają stosowanie normy PN-EN Jednak należy zwrócić uwagę, że Lista Prezesa UTK dopuszcza zastosowanie wymagań wg karty UIC Opis funkcji systemu w obydwu normatywach jest zbliżony. Przepisy TSI wymagają obecności systemu w pojeździe przystosowanym do maksymalnej prędkości eksploatacyjnej wyższej niż 50 km/h. Ani karta UIC 5-05 ani norma PN-EN 5595 nie definiują wymagań odnośnie obecności systemu w zależności od prędkości maksymalnej pojazdu, mowa jest jedynie o tym, że pojazdy poruszające się z prędkością powyżej 00 km/h powinny być wyposażone oprócz urządzenia WSP również w urządzenie monitorujące (tzw. urządzenie nadzorujące toczenie), które wykrywa zablokowane osie i sygnalizuje ten fakt w kabinie maszynisty. Dodatkowe wymagania dotyczące obecności i użytkowania systemu przeciwpoślizgowego w pojeździe wg TSI są następujące: - pojazdy kolejowe wyposażone w klocki hamulcowe na powierzchni tocznej kół o skuteczności hamowania, dla której przyjmuje się obliczeniową przyczepność koło/szyna wyższą niż 0,, muszą być wyposażone w system zabezpieczenia przed poślizgiem kół. - pojazdy kolejowe niewyposażone w klocki hamulcowe na powierzchni tocznej kół o skuteczności hamowania, dla której przyjmuje się obliczeniową przyczepność koło/szyna wyższą niż 0,, muszą być wyposażone w system zabezpieczenia przed poślizgiem kół. - wymaganie dotyczące powyższego systemu zabezpieczenia przed poślizgiem kół ma zastosowanie do dwóch trybów hamowania: hamowania nagłego i hamowania służbowego. Stosuje się je również w przypadku układu hamulca dynamicznego, który stanowi część hamulca służbowego i może stanowić część systemu hamowania nagłego. Pomimo widocznych różnic w wymaganiach dla wyżej wymienionych punktów (najczęściej polskie wymagania odsyłają do kart UIC, natomiast wymagania wg TSI podają normy PN-EN) to są one do siebie zbliżone, różnice te jednak nie wynikają ze specyfiki polskiej infrastruktury kolejowej. Parametry pantografu Jednym z przykładów zgodności i braku zgodności wymagań krajowych z ideą Dyrektywy są poniżej skomentowane punkty (numeracja wg. pkt. a) załącznika do [9]. Wymagania dotyczące Obciążalności prądowej pantografu, wg poz., określone są w normie PN-EN 5006-, natomiast rozmieszczenie pantografów w normie PN-EN Według [] należy posługiwać się w tych przypadkach tymi samymi normami europejskimi. W tym przypadku lista norm odpowiada zaleceniom dyrektywy. Wymagania wg. poz. 06 odnoszące się do Parametrów funkcjonalnych i technicznych dotyczących interfejsu między pojazdem a podsystemem energia określone są w szeregu normach europejskich oraz w kilku normach krajowych: a. PN EN 5063 b. PN EN c. PN EN d. PN EN e. PN EN 5005 f. PN-K 30: Tabor kolejowy. Elektryczna instalacja zasilania urządzeń wagonowych g. PN-K 900: Elektryczne pojazdy trakcyjne. Odbieraki prądu..997 Według [] należy posługiwać się w tych przypadkach normami wymienionymi w pkt. a. e. Kluczowe dla oceny zasadności wymagań jest zatem skomentowanie norm wg poz. f. i g. Norma w pozycji f. podaje np.: a) poziomy dopuszczalnych zakłóceń nieaktualne w świetle wprowadzonego przez UTK obowiązku stosowania wymagań z pracy Instytutu Kolejnictwa 30/0, b) normy dotyczące wymagań na przewody elektryczne pochodzące nawet z 968 r., przykładowo: Przewody powinny być zgodne z wymaganiami: PN-E-900:976 (PN-76/E-900), PN-E-900:99 (PN-9/E-900), PN-E- 906:988 (PN-88/E-906), PN-E- 900:968 (PN-68/E-900) i PN-E- 90:968 (PN-68/E-90).

13 Norma z poz. g. dotyczy bezpośrednio odbieraków, zatem powinna była zostać zamieszczona co najwyżej w poz. 6, jeśli wnosi wymagania inne niż wynikające z przywołanych w tym punkcie norm. W odniesieniu do tego punktu można stwierdzić dalszą niekonsekwencję. Przywołana norma PN-EN 509 odnosi się do sieci trakcyjnej i tylko przywołuje normy właściwe dla odbieraków prądowych, zatem w tym miejscu jest zbędna.. ROZBIEŻNOŚCI MIĘDZY WYMAGANIA- MI TSI A REGULACJAMI KRAJOWYMI Poza rozbieżnościami przedstawionymi w wyżej, należy zauważyć, że w pkt 5. zalecenia 0 /7/UE stwierdza się, co następuje: Z tego względu, aby zapewnić przejrzystość, państwa członkowskie powinny jasno określić w swoich przepisach krajowych, które z nich odnoszą się do wszystkich podsystemów w eksploatacji, a które obowiązują jedynie w odniesieniu do nowych i modernizowanych lub odnowionych podsystemów, które mają uzyskać zezwolenie na dopuszczenie do eksploatacji. Ten punkt został pominięty w regulacjach krajowych. 5. PODSUMOWANIE Oprócz oczywistych trudności dla projektantów pojazdów, szczególnie dla ruchu międzynarodowego, wynikających z zaprezentowanych różnic, istotną kwestią jest postawienie pytania ile takich bardziej lub mniej istotnych różnic występuje pomiędzy wymaganiami krajowymi i TSI. Niezgodności między wymaganiami krajowymi i z TSI z zaprezentowanych różnic stwarzają oczywiste trudności dla projektantów pojazdów, szczególnie przeznaczonych do ruchu międzynarodowego. Niezbędne jest podjęcie prac, które doprowadzą do ujednolicenia przepisów i wyeliminują zagadnienia budzące wiele kontrowersji i zbędnych emocji. Instytucją, która powinna podjąć takie działania jest narodowy organ bezpieczeństwa (NSA), którym w Polsce jest Urząd Transportu Kolejowego. Obecny stan tworzy paradoksalną sytuację, że pojazd zgodny z TSI dopuszczony w innym kraju UE nie będzie zgodny z niektórymi polskimi przepisami, które nie dotyczą ani punktów otwartych i przypadków szczególnych, ani specyfiki polskiej infrastruktury. Przytoczone przypadki wskazują na to, że pojazd zgodny z TSI, posiadający odpowiedni certyfi-kat weryfikacji WE wystawiony przez notyfikowaną jednostkę certyfikującą i zezwolenie euro-pejskiego NSA, nawet zgodny ze specyfiką polskiej infrastruktury, nie będzie się mógł poruszać po infrastrukturze w Polsce, co zaprzecza idei interoperacyjności. Należy znowelizować polskie przepisy techniczne, po pierwsze opierając je na logicznych i konsekwentnych zasadach, zgodnie z duchem europejskich dyrektyw i zaleceń, oraz po drugie odchodząc od wygodnego założenia na wszelki przypadek wpisać wszystko co wiemy, na rzecz sparafrazowanej maksymy lepiej wiedzieć co się pisze, niż pisać wszystko co się wie. Wtedy przepisy krajowe nie będą składały się z wielu setek norm krajowych i europejskich, kart UIC i innych regulacji, zawierających nie dających się pogodzić wymagań, lecz podobnie jak Techniczne Specyfikacje Interoperacyjności będą zawierały tylko kilkadziesiąt istotnych. Bibliografia [] Decyzja Komisji nr 0/9/UE z dnia 6 kwietnia 0 r. w sprawie technicznej specyfikacji interoperacyjności odnoszącej się do podsystemu Tabor lokomotywy i tabor pasażerski w transeuropejskim systemie kolei konwencjonalnych [] Durzyński Z.: Procedury dopuszczenia do eksploatacji pojazdów kolejowych oraz procedury oceny zgodności składników interoperacyjności świetle znowelizowanej ustawy o transporcie kolejowym. Seminarium Najnowsze regulacje prawne w zakresie interoperacyjności. Warszawa r. [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 008/57/WE z dnia 7 czerwca 008 r. w sprawie interoperacyjności systemu kolei we Wspólnocie (z poźn. zmianami) [] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 3 maja 0 r. w sprawie dopuszczenia do eksploatacji określonych rodzajów budowli, urządzeń i pojazdów kolejowych (Dz. U. 0 poz. 70 [5] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 3/03 z dnia 3 marca 03 r. dotyczące technicznej specyfikacji interoperacyjności odnoszącej się do podsystemu Tabor - wagony towarowe systemu kolei w Unii Europejskiej i uchylające decyzję 006/86/WE [6] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 7 sierpnia 0 r. w sprawie wykazu typów. pojazdów kolejowych, na które są wydawane świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu (Dz. U. 0 r. poz. 9) [7] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 7 sierpnia 0 r. w sprawie zakresu badań koniecznych do uzyskania świadectw (Dz. U. 0 r. poz. 98) [8] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 7 listopada 0 r. w sprawie świadectw dopuszczenia do eksploatacji typu (Dz. U. 0 r. poz. 99) [9] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa I Gospodarki Morskiej z dnia 7 grudnia 0 r. w sprawie wykazu właściwych krajowych specyfikacji technicznych i dokumentów normalizacyjnych, których zastosowanie umożliwia spełnienie zasadniczych wymagań dotyczących interoperacyjności systemu kolei (Dz. U. 03 r. poz. 3) [0] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 6 listopada 03 r. w sprawie interoperacyjności systemu kolei (Dz. U. 03 r. poz. 97) [] Ustawa z dnia 7 sierpnia 0 r. o transporcie kolejowym (Dz. U. 003 r. nr 86 poz. 789 z późn. zmianami) 3

14 mgr inż. Damian Goliwąs dr hab. inż. Marian Medwid, prof. nadzw. Instytut Pojazdów Szynowych TABOR dr hab. inż. Tadeusz Piechowiak, prof. nadzw. Politechnika Poznańska Układ hamulcowy systemu transportu naczep drogowych na wózkach kolejowych w kombinowanym ruchu kolejowo-drogowym Artykuł powstał w oparciu o wyniki projektu rozwojowego nr R System transportu naczep drogowych na wózkach kolejowych w kombinowanym ruchu kolejowo-drogowym [], zrealizowanego w Instytucie Pojazdów Szynowych TABOR w Poznaniu. W pracy opisano układ hamulcowy zaproponowany dla tego typu systemu transportu. Przedstawiono zespół sterujący i urządzenia wykonawcze hamulca pneumatycznego oraz hamulec ręczny, w który wagon został wyposażony. Dokonano teoretycznej oceny hamowności systemu transportu. Obliczenia przeprowadzono analitycznie i częściowo metodą symulacyjną, w zakresie symulacji hamowania pociągu towarowego 500 m oraz pojedynczego wagonu. WPROWADZENIE Wagon składa się z platformy z obniżoną lokalnie przestrzenią przejazdową, na którą najeżdża naczepa drogowa i adaptera przegubowo dołączanego do niej. Na rys. przedstawiono wizualizację jednego segmentu wagonu z pary tworzącej zespół dwuwagonowy modułowego systemu do transportu kombinowanego. Hamowanie systemu transportu kombinowanego oparto na tarczowym hamulcu ciernym (rys. i 3). Mechanizmy zaciskowe dwa na każdą oś zestawu mocowane do ram poszczególnych wózków, stanowią elementy wykonawcze hamulca. Dociskają one pary okładzin ciernych do tarcz hamulcowych, mocowanych do osi zestawów kołowych wózków, na których oparty jest system transportowy. Rys.. Wizualizacja wagonu modułowego systemu do transportu kombinowanego Rys. 3. Wizualizacja instalacji pneumatycznej wagonu platforma wagonu Rys.. Wizualizacja hamulca na wózku i instalacji pneumatycznej wagonu adapter wagonu UKŁAD HAMULCOWY WAGONU DO SYS- TEMU TRANSPORTOWEGO.. Urządzenia sterujące Układ hamulcowy wyposażono w zespół sterujący typu UB A produkcji Wabtec (rys. i 5). Agreguje on w jeden zespół wyłącznik hamulca, zawór rozrządczy ze zbiornikiem sterującym oraz przekładnik ciśnienia cylindrowego z komorą sterującą.

15 Rys. 6. Instalacja układu ważenia wagonu Rys.. Moduł sterujący typu UB-A Poszczególne urządzenia zespołu sterującego, umieszczone na wspólnym wsporniku, zabudowano asymetrycznie względem osi platformy, w obszarze jej obniżonej części. zaworu rozrządczego, które służą, poprzez pociągnięcie, do opróżniania zbiornika sterującego i przez to do luzowania cylindrów hamulcowych wagonu. Rys. 5. Zabudowa modułu sterującego typu UB-A Zawór rozrządczy MH3f, poprzez przekładnik ciśnienia typu AKR, napełnia ze zbiornika pomocniczego sprężonym powietrzem wszystkie cylindry hamulcowe mechanizmów zaciskowych wagonu, powodując docisk okładzin do tarcz hamulcowych. W celu zapewnienia stałej, w funkcji przewożonego ładunku, skuteczności układu hamulcowego modułowy system transportowy wyposażono w układ ważenia. Składa się na niego zawór ważący, który zasilany sprężonym powietrzem ze zbiornika pomocniczego, generuje sygnał pneumatyczny o wielkości przewożonego ładunku. Sygnał ten uzależniony jest od transportowanej masy i wykorzystywany do sterowania pracą przekładnika ciśnienia cylindrowego. Zawór ważący zabudowano na skrajnym wózku platformy, a jego działanie oparto na nacisku z pierwszego stopnia usprężynowania (rys. 6). Dla zapewnienia obsługi zespołu sterującego, po obu stronach platformy za wyjątkiem wyłącznika hamulca, wyprowadzono cięgła i uchwyty dźwigni urządzeń wchodzących w skład zespołu. Na przegubowych wieszakach zamocowano uchwyty cięgła odluźniacza Rys. 7. Tablica przestawcza T/O Wybór w eksploatacji nastawienia układu hamulcowego (towarowy/osobowy) umożliwia tablica przestawcza T/O typowa dla wagonów towarowych i stosowana na PKP. Dzięki wykorzystaniu przekładni zębatej, która zamienia kierunek obrotu na przeciwny, uzyskano spójne dla obsługi z obu stron platformy położenia dźwigni tablicy przestawczej T/O (po lewej stronie T, po prawej O ). Aktualny stan układu hamulcowego wskazuje położenie dźwigni i można je odczytać bezpośrednio z oznaczenia na tablicy przestawczej (rys. 7). Obsługa wyłącznika hamulca możliwa jest tylko od strony, po której zabudowano zespół sterujący i odbywa się przez obrót rękojeści tablicy wyłącznika hamulca w skrajne jej położenie: poziome włączony, pionowe wyłączony (rys. 8). 5

16 Rys.8. Zabudowa wyłącznika hamulca pneumatycznego Rys. 0. Hamulec ręczny adaptera wagonu Do celów diagnostycznych (na potrzeby personelu obsługującego), modułowy system transportu wyposażono w sygnalizację stanu układu hamulcowego. Wykorzystano typowe dwuokienkowe wskaźniki stanu hamulca tarczowego stosowane na PKP. Zabudowano je po obu stronach wagonu w obu jej częściach: platformie i adapterze łącznie cztery wskaźniki (rys. 9). Rys.. Hamulec ręczny platformy wagonu Rys.9. Zabudowa wskaźnika hamulca pneumatycznego: (na platformie po lewej, na adapterze po prawej) Każdy wskaźnik wyposażony jest w dwa okienka, w których wystąpić mogą symbole: diagonalny czarny krzyż na białym polu, zielone pole i pole czerwone z czarnym punktem, informując o aktualnym stanie układu hamulcowego. Możliwe są następujące stany wskaźnika:.. Hamulec ręczny Brak zasilania pneumatycznego wagonu, nieznany stan hamulca ręcznego Hamulec pneumatyczny wyluzowany, hamulec ręczny wyluzowany Hamulec pneumatyczny wyluzowany, hamulec ręczny zahamowany Hamulec pneumatyczny zahamowany, nieznany stan hamulca ręcznego (może być zahamowany lub wyluzowany) Układ wykonawczy hamulca ręcznego postojowego zintegrowanego z mechanizmem zaciskowym, który posiada przełożenie wewnętrzne i dopuszcza na dźwigni hamulca ręcznego maksymalną siłę 50 kg. Ze względu na czynności eksploatacyjne konieczne do obsługi modułowego systemu do transportu kombinowanego i częste odstawianie adaptera wagonu, wyposażono go w niezależny hamulec ręczny z przynależnym wskaźnikiem stanu hamulca. Hamowanie postojowe wagonu realizowane jest na dwóch skrajnych osiach wagonu (rys. 0 i ). Uruchomienie hamulca postojowego odbywa się przez obrót koła w prawo. Docisk pary ciernej okładzina-tarcza realizowany jest przez mechanizm z przełożeniem wewnętrznym gwarantującym odpowiedni nacisk okładzin na tarcze. Zwolnienie hamulca postojowego odbywa się przez obrót koła w kierunku przeciwnym. Do współpracy hamulca ręcznego ze wskaźnikiem stanu hamulca wykorzystano zawór sterowany dźwignią z rolką typu NC (normalnie zamknięty). Poprzez ugięcie dźwigni tego zaworu, zawór otwiera się powodując doprowadzenie sprężonego powietrza do odpowiedniego okienka wskaźnika stanu hamulca, co skutkuje wyświetleniem właściwego symbolu czerwonego pola z czarną kropką w okienku wskaźnika..3. Instalacja pneumatyczna Projekt instalacji pneumatycznej (rys. ) obejmuje instalację adaptera oraz instalację platformy. Na instalację pneumatyczną składa się: obwód przewodu głównego biegnący wzdłuż dwuwagonowego zespołu z elastycznym połączeniem pomiędzy dwoma wagonami zespołu modułowego oraz adapterem i platformą w obszarze każdego z wagonów; dwuwagonowe 6

17 Rys.. Instalacja pneumatyczna połowy dwuwagonowego zespołu modułowego zespoły, stanowiące moduł systemu do transportu kombinowanego, połączone zostały ze sobą półsprzęgami elastycznymi i kurkami końcowymi obwód zasilania cylindrów mechanizmów zaciskowych obwody dodatkowe: układ ważenia wagonu oraz układ diagnostyczny wskaźnika hamulca tarczowego. Przewody pneumatyczne wykonano z rur precyzyjnych stalowych wg PN-EN Są to rury bez szwu, ciągnione na zimno. Do mocowania przewodów zastosowano obejmy mocujące z tworzywa sztucznego przykręcane do szyn montażowych. Średnice zastosowanych rur to odpowiednio (średnica zewnętrzna x grubość ścianki): dla przewodu głównego (PG) 8x mm dla przewodu zbiornika pomocniczego (ZP) x dla przewodu cylindrowego (C) 8x mm dla pozostałych przewodów 0x,5 mm Poszczególne odcinki instalacji pneumatycznej stalowe odcinki rur - połączone są złączkami firmy EMB z pierścieniem zacinającym typu DSW z elastomerowym uszczelnieniem (rys. 3). Rys.. Zabudowa zbiornika pneumatycznego wagonu Dla zapewnienia poprawnej pracy wskaźników stanu hamulca zabudowanych w części adaptera wagonu, zastosowano dodatkowy zbiornik o pojemności 7 l typu B wg PN/K-8807 (rys. 5). Zasila on sprężonym powietrzem wskaźnik hamulca tarczowego, zabudowany na adapterze, mimo eksploatacyjnego odstawienia adaptera od platformy co między innymi ma miejsce podczas najazdu naczepy drogowej na platformę. Rys. 5. Zabudowa zbiornika dodatkowego Rys. 3. Przewody instalacji pneumatycznej połączenia i mocowania Zbiornik pomocniczy o pojemności 50l, z uwagi jego wymiary geometryczne, zabudowano w obszarze obniżonej części platformy i podzielono na dwa mniejsze zbiorniki o pojemności 75 l każdy (rys. ). Ze względu na warunki eksploatacji systemu transportowego, pneumatyczne połączenie adaptera z platformą wagonu zrealizowano przewodami elastycznymi w stalowym oplocie z zakończeniami typu szybkozłącze. W części instalacji pneumatycznej doprowadzającej sprężone powietrze do cylindrów mechanizmów zaciskowych, szybkozłącze łączące adapter z platformą dodatkowo wyposażono w zawór zwrotny, który chroni przez opróżnieniem cylindrów podczas rozłączania adaptera od platformy. 7

18 Dwa wagony, tworzące moduł systemu transportowego, połączono przewodem elastycznym. W obrębie systemu transportowego moduły łączone są półsprzęgiem elastycznym i wyposażone są w kurki końcowe (rys. 6). Rys. 6. Kurek końcowy z półsprzęgiem elastycznym na czołownicy 3. OBLICZENIA I BADANIA SYMULACYJNE Obliczenia skuteczności układu hamulca wagonu bimodalnego zostały wykonane wg karty UIC 5-: Hamulec. Hamowność wydanie z maja 00r. Opracowano je w zgodzie z załącznikiem P w/w karty UIC Obliczenia wzorcowe dla wagonów osobowych, Wagon osobowy z hamulcem tarczowym z automatycznym urządzeniem hamowania w zależności od obciążenia, gdyż brak jest schematu dla obliczeń wagonu towarowego z hamulcem tarczowym. Poza obliczeniami analitycznymi dla pojedynczego wagonu przeprowadzono metodą komputerową symulację hamowania pociągu towarowego 500 m, traktowanych jako próby doświadczalne pociągu. Pozwala to na określenie hamowności pociągu uwzględniając z dużą dokładnością rozchodzenie się sygnałów sterowania hamulcem wzdłuż pociągu. Przemieszczanie się tych sygnałów wzdłuż pociągu zależne jest od konfiguracji i przekroju przewodu głównego, oporów ruchu powietrza z podziałem na opory tarcia przewodu i opory lokalne wywołane niewielkimi lokalnymi zmianami przekrojów i zmianami kierunku przepływu powietrza. Powietrze w przewodzie głównym zmieniając ciśnienie powoduje również zmianę jego temperatury. Powoduje to przepływ ciepła między powietrzem w przewodzie, a jego ściankami i otoczeniem. Wywołuje to dodatkową zmienność stanu gazu w przewodzie. Zostało to uwzględnione w modelu układu. Układ równań dynamiki gazu w przewodzie został opisany metodą elementów skończonych (MES) i uzupełniony o modele dyskretne przepływu powietrza w wagonowych elementach układu sterowania hamulcem, w układach zaworów rozrządczych, zbiorników, cylindrów i układów par ciernych. Siły hamowania poszczególnych wagonów, wywołane ciśnieniem w cylindrach wraz z siłami oporów 8 ruchu pojazdów stanowią z kolei drugą część systemu obliczeń dynamiki pociągu. Parametry poszczególnych składowych układu pneumatycznego zostały zidentyfikowane i zweryfikowane w autorskim [] systemie dynamiki układu hamulcowego. Symulacji dokonano programem HAMPO w zmodyfikowanej wersji z 03 r. Dokonano symulacji dla następujących konfiguracji: pociąg 500 m obciążenie brutto, hamowanie z 00 km/h pociąg 500 m bez naczep, hamowanie z 00 km/h pociąg 500 m z próżnymi naczepami, hamowanie z 00 km/h pojedynczy wagon obciążenie brutto, hamowanie z 00 km/h pojedynczy wagon bez naczepy, hamowanie z 00 km/h pojedynczy wagon z próżną naczepą, hamowanie z 00 km/h pojedynczy wagon hamowanie z 0 km/h. Przedstawiono wybrane wyniki dla pociągu 500 m, obciążenie brutto, hamowanie z 00 km/h w postaci (rys. 7, 8): przebieg ciśnień w przewodzie głównym i cylindrach bloków hamulcowych, zmienność prędkości jazdy w czasie, prędkość jazdy w funkcji drogi. Wyniki symulacji nie różnią się znacznie dla obliczeń analitycznych, gdyż hamulec tarczowy posiada stabilny w funkcji prędkości współczynnik tarcia. Hamowność wagonów w stanie ładowny jest wystarczająca i pozwala na poruszanie się pociągu z prędkością 00 km/h. Pojazd z naczepą próżną zapewnia utrzymanie wagonu na pochyleniu 9. Dla większych pochyleń toru należy stosować płozy hamulcowe. Ewentualne zwiększenie skuteczności hamulca ręcznego można by uzyskać zwiększając liczbę zacisków hamulca postojowego. Układ hamulcowy wagonu nie powoduje niebezpieczeństwa blokowania kół ze względu na przyczepność. Należy rozważyć zmniejszenie skuteczności hamowania (zmniejszenie ciśnienie powietrza w cylindrach) dla stanu pojazd bez naczepy, gdyż dla tego stanu zachodzi większe zagrożenie blokadą kół.. PODSUMOWANIE Układ wagonu do przewozu naczep drogowych na wózkach kolejowych nie jest typowym pojazdem kolejowym. Dużym ułatwieniem podczas projektowania było wykorzystanie metod CAD. Zastosowanie nietypowego układu hamulcowego wymagało w celu uwiarygodnienia jego właściwości prócz normalnych metody projektowania, użycia opracowanej metody symulacji dowolnego hamulca kolejowego przedstawionej m. in. w [7], której wyniki posiadają większą pewność i dokładność odwzorowania układ rzeczywistego.

19 Bibliografia [] Projekt rozwojowy System transportu naczep drogowych na wózkach kolejowych w kombinowanym ruchu kolejowo-drogowym, nr R zrealizowany w Instytucie Pojazdów Szynowych TABOR w Poznaniu [] Karta UIC 5-. Hamulec Hamowność. Wydanie. Maj 00. [3] Madej J., Medwid M.: Sprawozdanie merytoryczne z realizacji projektu rozwojowego nr pt. System transportu naczep drogowych na wózkach kolejowych w kombinowanym ruchu kolejowodrogowym. Poznań 03. Archiwum IPS TABOR. [] Medwid M., Cichy R., Nowaczyk T.: Model strukturalny systemu transportu naczep drogowych na wózkach kolejowych w ruchu kombinowanym kolejowo-drogowym, Pojazdy Szynowe nr /0, Wydawnictwo IPS TABOR. [5] Piechowiak T.: Metoda matematycznego modelowania układu pneumatycznego hamulca pojazdu szynowego, Pojazdy Szynowe nr 3/005, Wydawnictwo IPS TABOR. [6] Piechowiak T.: Modelowanie układu mechanicznego w urządzeniach pneumatycznych hamulca, Pojazdy Szynowe nr 3-/00, Wydawnictwo IPS TABOR. [7] Piechowiak T.: Hamulce pojazdów szynowych. Wyd. Politechniki Poznańskiej, 0 r., s. 3 Rys. 7. Przykładowa symulacja hamowania pociągu 500 m. Przebiegi ciśnień w miejscach zaworów rozrządczych nr., 7, 5, 3, 3 Rys.8. Przykładowy przebieg prędkości i drogi hamowania 500 m pociągu z 00 km/h 9

20 dr inż. Marian Kaluba, prof. nadzw. mgr inż. Damian Goliwąs Instytut Pojazdów Szynowych TABOR Modułowa uniwersalna tablica pneumatyczna dla lokomotyw spalinowych i elektrycznych W artykule zaprezentowano nowy typ tablicy pneumatycznej, zrealizowany w oparciu o opracowane w Instytucie Pojazdów Szynowych TABOR w Poznaniu uniwersalne pneumatyczne moduły funkcjonalne, realizujące poszczególne układy sterowania hamulcami lub pneumatyczne układy pomocnicze. Na bazie tych modułów można zbudować dowolną tablicę pneumatyczną, realizującą wymagane przez zamawiającego funkcje, dla wszelkich rodzajów modernizowanych i nowo budowanych lokomotyw. Przedstawiono zakres i sposób realizowania projektu oraz przykładowe wyniki badań modułu generującego przebieg ciśnień sterowanych mikroprocesorowo. Dodatkowo, przedstawiono inne urządzenia poza tablicowe, opracowane i wdrożone do produkcji przez IPS TABOR, które z modułową tablicą pneumatyczną tworzą kompletne systemy sterowania hamulcami pojazdów trakcyjnych. Pracę zrealizowano w ramach projektu celowego Nr ROW-III-76/0: Opracowanie uniwersalnej, modułowej tablicy pneumatycznej dla lokomotyw liniowych spalinowych i elektrycznych, integrującej wszystkie układy pneumatyczne sterowania, wykonanej zgodnie z umową: Nr III-76/P-93/0/E z dnia 7..0r. zawartą pomiędzy: Naczelną Organizcją Techniczną Federacją Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT, a Przedsiębiorstwem Wielobranżowym Toolfas Sp. z o.o. oraz Instytutem Pojazdów Szynowych TABOR w Poznaniu. WPROWADZENIE Współczesne systemy transportu i komunikacji kolejowej wymagają wielu różnego typu pojazdów trakcyjnych, tj.: autobusów szynowych, zespołów trakcyjnych: komunikacji miejskiej (metro, szybka kolej miejska), bliskiej komunikacji wokół aglomeracji miejskich, komunikacji międzymiastowej, dużych prędkości, lokomotyw: manewrowych, towarowych, liniowych osobowych. Pojazdy te mogą być o napędzie spalinowym lub elektrycznym. Każdy z tych rodzajów pojazdów wymaga nieco innego sterowania hamulcami i innego wyposażenia w pomocnicze układy pneumatyczne. Prowadzi to do konieczności realizowania wielu projektów i wdrożeń różnych układów sterowania hamulcami i układami pneumatycznymi pojazdu. Koszt realizacji tak wielu projektów jest duży, a czas niezbędny do ich wdrożenia długi. 0 Aktualną tendencją rozwojową systemów sterowania jest ich budowa modułowa [, ]. Wówczas kompletne układy pneumatyczne hamulca i pneumatycznych układów pomocniczych pojazdów trakcyjnych są złożone z niezależnych modułów lub submodułów w zakresie sprzętu pneumatycznego i elektronicznego. Każdy rodzaj użytego na pojeździe układu hamulca jest najczęściej wydzielony i zabudowany w zespole (module) składającym się z relatywnie prostego sprzętu pneumatycznego, sterowanego według odpowiedniego oprogramowania sterownikiem mikroprocesorowym. Układ sterowania hamulcami pojazdu trakcyjnego powstaje wówczas na zasadzie łączenia modułów ze sobą (integracji) na tablicy pneumatycznej. Budowę modułową sterujących układów hamulcowych i pneumatycznych wymuszają następujące czynniki: zróżnicowane wymagania przewoźników względem wyposażenia pojazdu, duża różnorodność pojazdów trakcyjnych, zróżnicowane strategie wdrażania do produkcji pojazdów nowych i modernizowanych, poszukiwanie przez integratorów pojazdów kompromisu pomiędzy kosztami projektu i