Badania doświadczalne hamowania tramwaju z użyciem piasecznicy

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Badania doświadczalne hamowania tramwaju z użyciem piasecznicy"

Bożena Dąbrowska
9 lat temu
Przeglądów:

PIETRUSZEWSKI Robert 1 DYCHTO Rafał 2 Badania doświadczalne hamowania tramwaju z użyciem piasecznicy WSTĘP Droga hamowania tramwaju zależna jest od wielu czynników, do których możemy zaliczyć między

1 PIETRUSZEWSKI Robert 1 DYCHTO Rafał 2 Badania doświadczalne hamowania tramwaju z użyciem piasecznicy WSTĘP Droga hamowania tramwaju zależna jest od wielu czynników, do których możemy zaliczyć między innymi: sprawność psychofizyczną kierującego pojazdem, prędkość początkowa od której rozpoczęto proces hamowania, ogólny stan techniczny pojazdu oraz w szczególności stan nawierzchni. Na całkowitą drogę zatrzymania pojazdu składają się drogi przebyte przez tramwaj w trzech etapach jego ruchu: etap pierwszy - reakcji motorniczego (czas jaki upłynął od momentu zaobserwowania przez motorniczego wskaźnika określającego początek hamowania do chwili uruchomienia hamulców) etap drugi - uruchomienia hamulców (czas od chwili uruchomienia hamulców do chwili rozpoczęcia hamowania) etap trzeci - hamowania właściwego (czas od chwili wystąpienia opóźnienia aż do całkowitego zatrzymania tramwaju) Elementem poprawiającym skuteczność hamowania właściwego tramwaju jest piasecznica. Urządzenie to montowane jest przed kołami napędowymi pojazdu na jednej lub kilku osiach w zależności od modelu. Zadaniem piasecznicy jest dawkowanie materiału (suchego piasku) o odpowiednim granulacie niwelującego zjawisko poślizgu w układzie koło szyna. W przypadku konieczności ruszania w niekorzystnych warunkach topograficznych (np. duże nachylenie terenu) lub hamowania nagłego w utrudnionych warunkach atmosferycznych takich jak np. mokre liście na torowisku czy jego oszronienie pod zestawy napędowe, przed którymi zamontowano piasecznice zostaje rozsypywany piasek. Efektem tego powinno być zwiększenie siły tarcia pomiędzy szyną a kołem tocznym wagonu [4]. W Katedrze Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej przeprowadzono badania doświadczalne polegające na wyznaczeniu drogi hamowania tramwaju PESA 122N bez oraz z użyciem piasecznicy. 1. OBIEKT ORAZ METODOLOGIA BADAŃ Obiekt badań - tramwaj PESA 122N podczas testów był nieobciążony, a prób dokonano na prostym, poziomym, czystym i suchym odcinku torowiska. Na rysunku 1 przedstawiono widok pojazdu badawczego. 1 Politechnika Łódzka, Katedra Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn, ul. Żeromskiego 116, Łódź, robert.pietruszewski@p.lodz.pl 2 Politechnika Łódzka, Katedra Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn, ul. Żeromskiego 116, Łódź, rafal.dychto@p.lodz.pl 3889

2 Rys. 1. Tramwaj PESA 122N Badany tramwaj wyposażony jest w trzy rodzaje hamulców: elektrodynamiczne jako główne hydrauliczne elektromagnetyczne szynowe Ponadto w celu zwiększenia przyczepności podczas hamowania oraz ruszania tramwaju w niekorzystnych warunkach atmosferycznych, pojazd wyposażono w piasecznicę. W starszych rozwiązaniach piasecznicę uruchamiano manualnie, natomiast w badanym tramwaju ilość dozowanego piasku kontrolowana jest przez układy elektroniczne analizujące różnice prędkości obrotowej poszczególnych kół pojazdu [4]. Na system sterujący hamulcem tramwaju składają się: sterowniki, dwa rozdzielacze dla wózków napędowych 12NN, jeden rozdzielacz dla wózka tocznego 13NN oraz jednostka sterowania agregatem odhamowania awaryjnego [4]. Układ ten steruje również piasecznicami zamontowanymi na przedniej osi pojazdu. W celu poprawnego wysterowania pracy piasecznic analizowane są dane z systemu sterowania hamulcami dotyczące prędkości jazdy i wielkości poślizgu występującego na każdej z osi jezdnych tramwaju. Na podstawie tych informacji aktywowane jest działanie piasecznic zwiększających przyczepność pomiędzy kołem a szyną. Wyznaczone w sposób wizualny miejsce rozpoczęcia hamowania, umożliwiało rozpoczęcie tego procesu z pominięciem jego pierwszego etapu tj. drogi przebytej przez tramwaj do chwili uruchomienia hamulców. Wszystkie próby przeprowadzono z użyciem wszystkich dostępnych układów hamulcowych tramwaju (tzw. hamowanie nagłe). Mierzono odległość od miejsca początku hamowania do chwili zatrzymania pojazdu. Badania prowadzono bez użycia oraz następnie z użyciem piasecznicy. Początek procesu hamowania wyznaczał optycznie znak umieszczony przy torowisku. Prędkość początkowa procesu hamowania wynosiła dla każdej próby 40 km/h. Do pomiaru użyto precyzyjnego odległościomierza kołowego typu Geo-Fennel M10 przedstawionego na rysunku

3 Rys. 2. Odległościomierz typu Geo-Fennel M10 2. WYNIKI BADAŃ DOŚWIADCZALNYCH Podczas badań dokonano 15 prób hamowania, przy czym na torowisku suchym przeprowadzono 5 prób, w tym dwie z załączoną piasecznicą. Natomiast na torowisku mokrym przeprowadzono 10 prób, w tym pięć z załączoną piasecznicą. Wartości długości dróg hamowania uzyskane poprzez dokonanie pomiaru bezpośredniego zestawiono w tabeli 1. Tab. 1. Zestawienie zmierzonych długości dróg hamowania każdej próby. Rodzaj nawierzchni sucha mokra Nr pomiaru Stan piasecznicy Wartość zmierzona 1 26,10 załączona 2 26, ,75 4 wyłączona 28, , , ,70 8 załączona 25, , , , ,50 13 wyłączona 25, , ,30 Wartość średnia 26,30 28,42 25,57 24,64 Poniżej przedstawiono zestawienie zmierzonych dróg hamowania dla każdej z przeprowadzonych prób. 3891

4 Rys. 1. Zmierzona droga hamowania tramwaju na torowisku suchym z wykorzystaniem piasecznicy Rys. 2. Zmierzona długość drogi hamowania tramwaju na torowisku suchym bez wykorzystania piasecznicy. Rys. 3. Zmierzona długość drogi hamowania na mokrym torowisku z wykorzystaniem piasecznicy 3892

Rys. 4. Zmierzona długość drogi hamowania tramwaju na torowisku mokrym bez wykorzystania piasecznicy W celu porównania dróg hamowania wyliczono ich średnie wartości dla każdych warunków pomiarowych.

5 Rys. 4. Zmierzona długość drogi hamowania tramwaju na torowisku mokrym bez wykorzystania piasecznicy W celu porównania dróg hamowania wyliczono ich średnie wartości dla każdych warunków pomiarowych. Następnie porównano wartości średnich dróg hamowania dla warunków suchego i mokrego torowiska, co przedstawiono na rysunkach 5 i 6. Rys. 5. Porównanie wartości średnich dróg hamowania tramwaju na torowisku suchym z użyciem piasecznicy i bez. Rys. 6. Porównanie wartości średnich dróg hamowania tramwaju na torowisku mokrym z użyciem piasecznicy i bez Ostatecznie dokonano porównania różnic średnich dróg hamowania dla warunków suchego i mokrego torowiska, co przedstawiono na rysunku

6 Rys. 7. Różnica średnich dróg hamowania pomiędzy wartością uzyskaną bez użycia piasecznicy i z piasecznicą dla warunków mokrego i suchego torowiska. Z przedstawionego zestawienia jednoznacznie wynika, iż średnia droga hamowania dla torowiska suchego uległa skróceniu o 2,12 m przy wykorzystaniu piasecznicy. Natomiast użycie piasecznicy dla warunków mokrego torowiska wydłużyło średnia drogę hamowania o 0,93 m. WNIOSKI Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż średnia droga hamowania dla torowiska suchego uległa skróceniu o 2,12 m przy wykorzystaniu piasecznicy. Natomiast użycie piasecznicy dla warunków mokrego torowiska wydłużyło średnia drogę hamowania o 0,93 m. Z powyższego wynika, że brak jest jednoznacznych przesłanek dotyczących użycia piasecznicy w celu skrócenia drogi hamowania dla warunków mokrego torowiska. Przedstawiony wniosek tłumaczyć można zmianą wartości poślizgu koła hamowanego na torowisku mokrym w zakresie wartości poślizgu zmniejszającego siłę hamującą w kontakcie koła z torowiskiem. Streszczenie Temat referatu nawiązuje do cyklu badań przeprowadzonych przez Zakład Pojazdów Politechniki Łódzkiej dotyczących zagadnień hamowania pojazdów szynowych. Obiektem badań był tramwaj PESA 122N. Celem badań była ocena wpływu zastosowania piasecznicy w procesie hamowania tramwaju w warunkach suchego i mokrego torowiska. Przeprowadzono 15 prób hamowania awaryjnego tramwaju, zarówno na torowisku mokrym jak i suchym, w tym siedem prób z załączoną piasecznicą. Badania przeprowadzono w rzeczywistych warunkach drogowych. Metoda badawcza zakładała wyznaczenie drogi hamowania poprzez jej bezpośredni pomiar. Wyniki pomiarów przedstawiono w postaci graficznej. Dokonano porównania skuteczności hamowania bez piasecznicy i z jej użyciem na torowisku suchym i mokrym. Słowa kluczowe: badania dynamiki, pojazd szynowy, hamowania Experimental studies of braking process of the tram equipped with sanding system. Abstract The subject of this paper is closely related to series of researches done in Department of Vehicles and Fundamentals of Machine Design Technical University of Lodz. The mentioned studies was focused on tram braking problem. The main purpose of presented researches was to show differences between braking distance of the tram using sanding system and without it. 15 tests of braking were done including 7 tests with using sanding system. Researches was performed during normal traffic conditions. Some of tests were performed when the tramway was wet. The braking distance was measured by means of accurate odometer. In every case the braking distance was compared to the distance obtained using sanding system. The diagrams showing the 3894

7 comparison was clearly presented in paper. Keywords: study of dynamic, rail vehicle, braking BIBLIOGRAFIA 1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 28 stycznia 2011 r. w sprawie zakresu, warunków, terminów i sposobu przeprowadzania badań technicznych tramwajów i trolejbusów oraz jednostek wykonujących te badania (Dz.U ) 2. Madej J. Teoria ruchu pojazdów szynowych Oficyna Wydawnicza Politechniki warszawskiej Warszawa Apiecionek W. Opóźnienie hamowania tramwaju typu 120 NaG firmy PESA Bydgoszcz SA Problemy Kryminalistyki 282(4) Talar W. Budowa i działanie taboru tramwajowego: Materiały do szkolenia motorniczych. Wydanie 2, MPK-Łódź Spółka z o.o.,

Podobne dokumenty

Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju

DYCHTO Rafał 1 PIETRUSZEWSKI Robert 2 Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju WSTĘP W Katedrze Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej prowadzone są badania, których