Redukcja hałasu emitowanego przez tabor towarowy poprzez zastosowanie kompozytowych wstawek hamulcowych



Podobne dokumenty
Redukcja hałasu emitowanego przez tabor towarowy poprzez zastosowanie kompozytowych wstawek hamulcowych

I. INFORMACJE OGÓLNE. Zamawiającym jest: FRIMATRAIL FRENOPLAST S.A., z siedzibą: Watykańska 15, Majdan, NIP , REGON

(Tekst mający znaczenie dla EOG)

Zamawiający otrzyma tylko jedną ofertę, uznaje się zasadę konkurencyjności za spełnioną;

Opracowywanie i przyjmowanie Technicznych Specyfikacji Interoperacyjności TSI oraz certyfikacja wspólnotowa na bazie tych specyfikacji

Budowa systemu zarządzania jakością oraz metodologia weryfikacji wymagań IRIS w obszarze Projektowania i Rozwoju. w teorii i praktyce

Badania eksploatacyjne par ciernych hamulca kolejowego

BADANIA UKŁADÓW HAMULCOWYCH POJAZDÓW SZYNOWYCH W ZAKRESIE ODPORNOŚCI NA OBCIĄŻENIE CIEPLNE TESTING THE BRAKE SYSTEM ENERGY LIMITS OF RAIL VEHICLES

WAGONY TOWAROWE I LOKOMOTYWY

Instytut Kolejnictwa badania i wdrożenia

Pan. Bronisław Komorowski Marszałek Sejmu Rzeczpospolitej Polskiej. Szanowny Panie Marszałku, Warszawa, dnia 26 listopada 2008 r.

FR176 WAGONY PASAERSKIE I METRO TARCZOWE OKŁADZINY CIERNE DO POJAZDÓW SZYNOWYCH KARTA INFORMACYJNA. Zastosowanie: Homologacja UIC do 200 km/h

Dżungla nomenklaturowa w zakresie certyfikacji podmiotów, wyrobów i personelu w transporcie kolejowym. Marek Pawlik PKP PLK S.A.

HAMULEC KLOCKOWY ZACHOWANIE PAR CIERNYCH ŻELIWO STAL, KOMPOZYT STAL W WARUNKACH SKRAJNYCH OBCIĄŻEŃ CIEPLNYCH

Rozszerzenie zakresu akredytacji Instytutu Kolejnictwa jako jednostki certyfikującej

ZAKRES AKREDYTACJI JEDNOSTKI CERTYFIKUJĄCEJ WYROBY Nr AC 173

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 742

Badania tribologiczne par ciernych hamulca kolejowego według istniejących regulacji prawnych

Uwarunkowania certyfikacyjne ERTMS w Polsce

BADANIA NIENISZCZĄCE I ICH ODPOWIEDZIALNOŚĆ ZA BEZPIECZEŃSTWO TRANSPORTU SZYNOWEGO. mgr inŝ. Łukasz Antolik lantolik@ikolej.

Zużycie par ciernych hamulców w wybranych typach pojazdów szynowych

ZAKRES AKREDYTACJI JEDNOSTKI CERTYFIKUJĄCEJ WYROBY Nr AC 173

Zezwolenia na dopuszczenie do eksploatacji podsystemu strukturalnego. Interoperacyjność.

Certyfikacja taboru jako podsystemu. Stanisław Opaliński

Ustawa o zmianie ustawy o transporcie kolejowym stan zaawansowania. Rafał Iwański Ministerstwo Infrastruktury

Konsekwencje TSI NOI: Wymagania TSI NOI dotyczące hałasu kolejowego oraz możliwości badawcze polskich podmiotów w tym zakresie

RADA UNII EUROPEJSKIEJ. Bruksela, 18 lipca 2013 r. (22.07) (OR. en) 12541/13 TRANS 400

Copyright all right reserved This document is property of Lucchini RS S.p.A.

Spis treści. Przedmowa 11

ZAKRES AKREDYTACJI JEDNOSTKI CERTYFIKUJĄCEJ WYROBY Nr AC 173

Pojazdy kolejowe - proces dopuszczenia do eksploatacji typu pojazdu kolejowego

Techniczne Specyfikacje Interoperacyjności techniczna podstawa liberalizacji rynku przewozów kolejowych

W11 W17 W18 W21 WAGONY TOWAROWE I LOKOMOTYWY KOMPOZYTOWE WSTAWKI HAMULCOWE DO POJAZDÓW SZYNOWYCH KARTA INFORMACYJNA. Zastosowanie:

POLSKIE NORMY ZHARMONIZOWANE DYREKTYWA 2008/57/WE. Polskie Normy opublikowane do Wykaz norm z dyrektywy znajduje się również na

T11 T12 T13 T14 WAGONY PASAERSKIE I METRO TARCZOWE OKŁADZINY CIERNE DO POJAZDÓW SZYNOWYCH KARTA INFORMACYJNA. Zastosowanie:

Nowe uregulowania w zakresie interoperacyjności kolei

Pewnie i bezpiecznie Materiały cierne do pojazdów szynowych firmy BECORIT.

Propozycja rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie

PRÓBY EKSPLOATACYJNE KOMPOZYTOWYCH WSTAWEK HAMULCOWYCH TOWAROWEGO

1. Wykładzina gniazda skrętu dla wózków wagonów towarowych UIC Y25 2. Wykładzina ślizgu bocznego dla wózków wagonów towarowych UIC Y25.

Techniczna Specyfikacja Interoperacyjności Hałas

OPINIA jednostki badawczej upoważnionej do przeprowadzania badań koniecznych do uzyskania świadectw dopuszczenia do eksploatacji

Problemy związane z oceną skuteczności hamulca zespołów trakcyjnych w badaniach i eksploatacji

POJAZDY KOLEJOWE STEROWANIE-CZĘŚĆ POKŁADOWA

Badania spiekanych okładzin hamulcowych do pociągów dużych prędkości

Renotyfikacja jednostek notyfikowanych do dyrektyw 2001/16/WE i 96/48/WE na dyrektywę 2008/57/WE. Wojciech Rzepka

Adam Osiak Uwarunkowania techniczne zastosowania kompozytowych wstawek hamulcowych w wagonach towarowych

POJAZDY SZYNOWE 2/2014

Nowe TSI dla całej europejskiej sieci kolejowej TRAKO Gdańsk,

PROGRAM CERTYFIKACJI WYROBÓW PCW 005. Proces dopuszczenia do eksploatacji typu / z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

Proces dopuszczenia do eksploatacji typu/z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

PROBLEMY CERTYFIKACJI URZĄDZEŃ SRK NA PRZYKŁADZIE ERTMS

PROGRAM CERTYFIKACJI WYROBÓW PCW 006. Proces dopuszczenia do eksploatacji typu / z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

Pojazdy dopuszczone w innym państwie członkowskim Unii Europejskiej

Instytut Kolejnictwa jednostką upoważnioną do badań technicznych oraz oceny zgodności określonych rodzajów budowli, urządzeń i pojazdów kolejowych

METODY OCENY ZGODNOŚCI DLA SKŁADNIKÓW INTEROPERACYJNOŚCI I PODSYSTEMÓW. Andrzej Żurkowski Grzegorz Stencel

NORMY JAKOŚCIOWE ISO 9001, i W TRANSPORCIE KOLEJOWYM. mgr inż. Wojciech Rzepka

Karol Gruszka Dyrektor Projektu ds. ETCS Biuro Automatyki i Telekomunikacji PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.

KONFERENCJA RBF. Warszawa, 28 luty 2012 r.

Proces dopuszczenia do eksploatacji typu / z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

Certyfikacja wyposażenia lokomotyw w urządzenia sterowania. mgr inż. Witold Olpiński

Certyfikacja podsystemów: droga kolejowa, sterowanie, zasilanie

Rola norm w procesie unifikacji wymagań dla transportu kolejowego w UE

Europejskie uwarunkowania formalno-prawne. zmiany podejścia do obsługi osób o ograniczonych możliwościach ruchowych w transporcie kolejowym

Zestawienie norm, dokumentów i przepisów aktualnych na dzień ogłoszenia Postępowania

Hamulce pojazdów szynowych / Tadeusz Piechowiak. Poznań, Spis treści

Załącznik nr 1 do RPK Zakres tematyczny konkursu 5/1.2/2016/POIR

Zwiększenie konkurencyjności europejskiego przemysłu kolejowego dzięki pracom badawczo-rozwojowym w ramach inicjatywy SHIFT 2 RAIL.

ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) / z dnia r.

OCENA ZGODNOŚCI Z WYMAGANIAMI TSI DLA PODSYSTEMU TABOR KOLEJOWY

Wymagania dla taboru w kontekście dyrektyw o interoperacyjności i bezpieczeństwie transportu kolejowego. Marek Pawlik, PKP PLK S.A.

Certyfikacja podsystemów: droga kolejowa, sterowanie, zasilanie

POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI

ZAŁĄCZNIK Techniczne specyfikacje interoperacyjności odnoszące się do podsystemu Tabor kolejowy hałas transeuropejskiego systemu kolei

Specyfikacja TSI CR INF

KOMISJA DECYZJA KOMISJI. z dnia 28 lipca 2006 r.

Utrzymanie zestawów kołowych współpracujących. kompozytowymi wstawkami hamulcowymi typu K; Eksploatacja

Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej SPROSTOWANIA

Shift 2 Rail JTI. dr inż. Marek Pawlik z-ca dyrektora Instytutu Kolejnictwa ds. interoperacyjności kolei

Przygotowania zarządcy infrastruktury. do nowych zadań z zakresu interoperacyjności. wynikających z nowelizacji przepisów prawa

Przewodnik stosowania specyfikacji TSI. Marek Pawlik, PKP PLK S.A.

Symulatory do szkolenia maszynistów historia, stan bieżący i projekty w toku. Zbigniew Szafrański

ZAŁĄCZNIKI ROZPORZĄDZENIA WYKONAWCZEGO KOMISJI (UE) /...

Pojazd kolejowy TSI Obowiązek stosowania TSI Odstępstwa od stosowania TSI

CENNIK. 1. Stawki jednostkowe opłaty podstawowej za minimalny dostęp do infrastruktury kolejowej

POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI

STRATEGIA WDRAŻANIA INTEROPERACYJNOŚCI NA SIECI KOLEJOWEJ ZARZĄDZANEJ PRZEZ PKP PLK S.A.

Styk pomiędzy certyfikacją polską, certyfikacją europejską i oceną bezpieczeństwa wg rozp. 402

Składniki interoperacyjności ci w taborze kolejowym. Wymagania. - Instytut Pojazdów w Szynowych Tabor

Zamienność wstawek hamulcowych z żeliwa na wstawki kompozytowe LL założenia teoretyczne a wyniki badań

Zasady wykonywania próbnych jazd po naprawach. Załącznik nr 10

"Rola badań ram wózków pojazdów szynowych w procesie certyfikacji taboru kolejowego"

Certyfikacja taboru w świetle zapisów Dyrektywy 2008/57. Jan Raczyński, PKP INTERCITY

(Tekst mający znaczenie dla EOG)

PRAWNE ZASADY BADAŃ WYROBÓW STOSOWANYCH W TRANSPORCIE SZYNOWYM

Dz.U Nr 12 poz. 110 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU I GOSPODARKI MORSKIEJ

Hamulce szynowe magnetyczne

Uregulowania prawne. dotyczące certyfikacji. podsystemów współtworzących. linie kolejowe

Wyzwania w obszarze certyfikacji podsystemów i pojazdów w transporcie kolejowym

EA-1/06 Wielostronne Porozumienie EA

Transkrypt:

Jacek Bułhak, Ewa Buchalska Redukcja hałasu emitowanego przez tabor towarowy poprzez zastosowanie kompozytowych wstawek hamulcowych W ostatnich latach w Unii Europejskiej duży nacisk kładzie się na ochronę środowiska i na aspekt ekologiczny urządzeń technicznych. Również w zakresie transportu szynowego podjęto prace mające na celu uczynienie go mniej uciążliwym dla środowiska i bardziej komfortowym dla podróżnych. W artykule przedstawiono propozycje zastosowań wstawek kompozytowych Frenoplast w taborze towarowym, w kontekście nowych wymagań prawnych w zakresie ograniczania emisji hałasu. Jednym z elementów uciążliwych, szczególnie dla bezpośredniego otoczenia linii kolejowych, jest hałas. Związane z ciągłym rozwojem transportu kolejowego zwiększanie prędkości pociągów i częstotliwości kursów powoduje dalszy wzrost natężenia hałasu, zatem jego redukcja staje się jednym ze strategicznych celów kolei europejskich. Problem ten został wyartykułowany przez Komisję Europejską w dyrektywie o hałasie w środowisku (22/49/EC) oraz w dyrektywie w sprawie interoperacyjności kolei konwencjonalnych (21/16/WE) [1]. W połowie 26 r. weszła w życie techniczna specyfikacja interoperacyjności (TSI) podsystemu tabor kolejowy hałas [2]. W styczniu 27 r. zacznie obowiązywać TSI podsystemu tabor kolejowy wagony towarowe [3]. Fakt ten w praktyce oznacza, że wszystkie zbudowane, modernizowane lub odnawiane po styczniu 27 r. wagony towarowe, wśród wielu innych wymagań, muszą spełniać nowe limity w zakresie emisji hałasu. Wśród wielu źródeł hałasu emitowanego przez przejeżdżający pociąg jednym z podstawowych jest szum toczenia spowodowany poligonizacją kół, płaskimi miejscami oraz chropowatością powierzchni tocznej koła. Badania wykazały, że zamiana żeliwnych wstawek hamulcowych na kompozytowe powoduje zmniejszenie chropowatości kół, a tym samym znaczną redukcję emisji hałasu. Eliminacja hałasu u źródła jest bardziej efektywna i mniej kosztowna niż budowa ścian dźwiękochłonnych przy torach. W chwili obecnej jest to jedyny ekonomicznie uzasadniony sposób spełnienia wymagań TSI w zakresie redukcji hałasu. Z tego względu 16.12.1997 r. Zgromadzenie Generalne Wspólnoty Kolei Europejskich w Berlinie, z inicjatywy kolei SBB i DB, zleciło odpowiednie prace zmierzające do eliminacji i zastąpienia w transporcie kolejowym używanych do tej pory wstawek żeliwnych wstawkami kompozytowymi [4]. Od tego czasu intensywne prace nad wstawkami kompozytowymi prowadzi UIC. Podobny kierunek działania podtrzymała Komisja Europejska, uznając zamianę wstawek żeliwnych na kompozytowe za jeden z podstawowych instrumentów walki z hałasem emitowanym przez wagony towarowe [5]. W Polsce prace badawczo-rozwojowe nad opracowaniem kompozytowych wstawek hamulcowych podjęła firma Frenoplast, specjalizująca się do tej pory w produkcji kompozytowych okładzin ciernych do pojazdów szynowych z tarczowym układem hamulcowym. Wieloletnie prace badawcze firmy Frenoplast zaowocowały stworzeniem palety wstawek kompozytowych do różnych zastosowań (tab. 1). Przez ostatnie 5 lat prowadzone były intensywne badania eksploatacyjne tych wstawek w zastosowaniu zarówno w taborze pasażerskim, jak i towarowym. Większość badań została prowadzona wspólnie z Politechniką Śląską w ramach zakończonego w 26 r. trzyletniego projektu celowego, na który Frenoplast uzyskał dofinansowanie z KBN. Obecnie firma realizuje projekt celowy Wdrożenie do eksploatacji w wagonach towarowych nowych kompozytowych wstawek hamulcowych typu LL w celu redukcji hałasu emitowanego przez kolej, na który uzyskała dofinansowanie z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Tabela 1 Paleta wstawek kompozytowych firmy Frenoplast do różnych zastosowań Materiał Typ Nominalny Zastosowanie kompo- materiału współczynnik zytowy tarcia FR52 L,12 Elektryczne zespoły trakcyjne, wagony osobowe BHP FR56 LL,1 Wagony pasażerskie w ruchu regionalnym FR51 LL,1 Zamienniki wstawek żeliwnych w wagonach towarowych (ruch S) FR51 K,25 Wagony towarowe w ruchu wewnętrznym FR53 K,2 FR513 K,25 Nowe wagony towarowe Wstawki kompozytowe do nowych, modernizowanych i odnawianych wagonów towarowych Układy hamulcowe nowych, modernizowanych i odnawianych wagonów towarowych powinny być dostosowane do współpracy ze wstawkami kompozytowymi, ponieważ tabor ten obowiązują przepisy dotyczące redukcji hałasu. W tym przypadku układ hamulcowy można dostosować do nowej wstawki kompozytowej, dlatego stosowane są wstawki wysokocierne typu K, o nominalnym współczynniku tarcia,25, czyli wartości zbliżonej do naturalnego współczynnika tarcia materiału kompozytowego zbudowanego na bazie żywic fenolowych, kauczuku i różnego rodzaju włókien. Wartość ta jest znacznie wyższa niż w przypadku współczynnika tarcia żeliwa szarego P1, co oznacza, że tę samą siłę hamowania można zrealizować stosując mniejszy cylinder hamulcowy. Frenoplast ma wstawkę typu K o oznaczeniu FR513, przeznaczoną do ruchu towarowego z prędkością maksymalną 12 km/h. Na rysunkach 1 3 przedstawiono podstawowe charakterystyki 58 11-12/26

cierne wstawki FR513: współczynnik tarcia w funkcji prędkości, nacisków i temperatury.,5,4,3,2,1 p = 74,2 N/cm 2 f (v ) = 2 4 6 8 1 12 v [km/h] Rys. 1. Wstawka FR513 typu K: charakterystyka współczynnika tarcia w funkcji prędkości początkowej hamowania. Wagon towarowy, stan ładowny, 22,5 t na oś v = 12 km/h f (p) = 1 2 3 4 5 6 7 8 p [N/cm 2 ] Rys. 2. Wstawka FR513 typu K: charakterystyka współczynnika tarcia w funkcji nacisku jednostkowego wstawek na koło. Wagon towarowy, stan ładowny, 22,5 t na oś,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1 v = 7 km/h f (T ) = 5 1 15 2 25 3 35 4 T [ C] Rys. 3. Wstawka FR513 typu K: charakterystyka współczynnika tarcia w funkcji temperatury. Wagon towarowy, stan ładowny, 22,5 t na Wstawki kompozytowe do eksploatowanych wagonów towarowych Nowe przepisy prawne traktujące o dopuszczalnej emisji hałasu dotyczą co prawda wagonów nowych i odnawianych, jednak w TSI podsystem tabor kolejowy wagony towarowe ustawodawca zachęca do stosowania ich również w przypadku taboru istniejącego. W eksploatowanych już wagonach towarowych założono zastosowanie kompozytowej wstawki hamulcowej typu LL, tzn. za- miennej ze wstawką z żeliwa szarego P1 [6], bez potrzeby dostosowywania pozostałych elementów układu hamulcowego. Wstawką, która została zaprojektowana specjalnie do tego celu, jest wstawka FR51, stosowana obecnie w wagonach węglarkach spółki PKP Cargo w ramach prowadzonej od roku eksploatacji obserwowanej. Badania obejmują wahadło 4 wagonów Eaos, z czego 25 jest wyposażonych we wstawki kompozytowe UIC32 z materiału FR51, a 15 dla porównania we wstawki z żeliwa szarego P1. Badania te są prowadzone w ramach wspomnianego na wstępie projektu celowego współfinansowanego z funduszy strukturalnych Unii Europejskiej. Przedstawiono wyniki badań w kontekście takich zagadnień, jak: bezpieczeństwo, hałas, ekonomika oraz technika prowadzenia pociągu. Bezpieczeństwo ruchu kolejowego Pierwszym etapem badań wstawek FR51 były badania laboratoryjne przeprowadzone przez Frenoplast oraz badania typu przeprowadzone na pełnowymiarowym stanowisku do badań cierno zużyciowych hamulców kolejowych w Instytucie Pojazdów Szynowych Tabor w Poznaniu według programów badawczych do oceny wstawek kompozytowych typu LL, zawartych w projekcie karty UIC 541-4. W programach badano wartość współczynnika tarcia w funkcji różnych parametrów, takich jak: prędkość początkowa hamowania, nacisk wstawek na koło, symulowana masa brutto wagonu. Badano również zachowanie się wstawek w hamowaniach na spadku oraz ich podatność na aquaplanning (spadek współczynnika tarcia pod wpływem obecności wody w obrębie pary ciernej). Na rysunkach 4 i 5 przedstawiono wartości współczynnika tarcia uzyskane dla hamowań z prędkości od 3 do 12 km/h, odpowiednio dla symulacji hamowania wagonu próżnego (masa 5 t na oś, nacisk wstawek na kolo 2 kn) oraz wagonu załadowanego do masy brutto 9 t (nacisk wstawek na kolo 6 kn). Na wykresach przedstawiono również wartości współczynnika tarcia uzyskane podczas hamowań na mokro. Jak widać współczynnik tarcia uzyskany w trakcie hamowania na mokro bardzo nieznacznie różni się od wartości uzyskanej w tych samych warunkach bez obecności wody. Wstawki FR51 w każdym punkcie spełniają pod tym względem wymagania projektu karty UIC, który dopuszcza różnicę między wartością współczynnika tarcia na sucho i na mokro +15%/ 5% dla prędkości 1 km/h i maksymalnych nacisków na koło, oraz ±3% dla pozostałych przypadków. Kolejnym etapem badań były próby poligonowe wagonu węglarki serii Eaos typu 43W wyposażonej we wstawki hamulcowe typu LL z materiału FR 51. Próby odbyły się w 25 r. na torze doświadczalnym w Żmigrodzie Węglewie (rys. 6). Celem prób było określenie skuteczności hamowania badanego wagonu na drodze doświadczalnej. W trakcie badań stwierdzono stabilne zachowanie się wstawek oba kryteria powtarzalności uzyskanych dróg hamowania zostały spełnione. Stan kół i wstawek po badaniach nie budził zastrzeżeń. Na podstawie pozytywnych wyników badań stanowiskowych i poligonowych Urząd Transportu Kolejowego wydał świadectwo dopuszczające wstawki FR51 do eksploatacji obserwowanej w wagonach towarowych. Eksploatacja rozpoczęta w listopadzie 25 r. pod nadzorem IPS Tabor objęła swym zakresem wahadło 4 wagonów Eaos 43W, z których 25 wyposażono we wstawki kompozytowe FR51, a pozostałe 15 we wstawki żeliwne P1 do celów porównawczych (rys. 7). W podsumowaniu 9-mie- 11-12/26 59

sięcznego okresu eksploatacji stwierdzono, że wstawki kompozytowe FR51 są trwalsze od wstawek żeliwnych i przy prawidłowej eksploatacji nie powodują ujemnych zjawisk fizycznych na powierzchniach tocznych kół. Średni współczynnik tarcia Redukcja hałasu Badania porównawcze emisji hałasu wykonano na torze doświadczalnym w Żmigrodzie Węglewie dla wagonów Eaos wyposażonych we wstawki żeliwne, kompozytowe FR51 oraz różne rodzaje kół, według procedury opisanej w TSI podsystem tabor kolejowy hałas. Badania potwierdziły możliwość redukcji hałasu emitowanego przez przejeżdżający wagon towarowy o około 6 db, przy zastosowaniu wstawek kompozytowych. W konsekwencji dla prędkości przejazdu 8 km/h wagon w tej konfiguracji spełnił wymaganie odnośnie emisji hałasu, natomiast wagon wyposażony we wstawki żeliwne znacznie przekroczył wymaganą Nacisk wstawek na koło 2 kn Rys. 7. Wahadło wagonów typu Eaos serii 43W wyposażonych we wstawki FR51, eksploatowanych przez PKP Cargo S.A. FR51 na sucho FR51 na mokro Prędkość początkowa hamowania [km/h] Średni współczynnik tarcia Rys. 4. Wstawka FR51 typu LL porównanie wartości współczynnika tarcia w warunkach hamowania na sucho i na mokro, wagon towarowy, stan próżny Nacisk wstawek na koło ok. 6 kn P1 FR51 na sucho FR51 na mokro, nacisk 1 kn Prędkość początkowa hamowania [km/h] Rys. 5. Wstawka FR51 typu LL porównanie wartości współczynnika tarcia w warunkach hamowania na sucho i na mokro; wagon towarowy, stan ładowny Rys. 8. Kompozytowe wstawki hamulcowe typu LL wykonane z materiału FR51, eksploatowane na wagonach typu Eaos serii 43W wartość. Przy prędkości maksymalnej 1 km/h głównym źródłem hałasu były ruchome elementy wózka (wagon po modernizacji), trudno więc było wyodrębnić hałas wynikający ze stanu powierzchni tocznej kół. Za kilka miesięcy badania emisji hałasu zostaną powtórzone w celu walidacji wyników. Korzyści ekonomiczne Na rysunku 9 przedstawiono porównanie zużycia wstawek kompozytowych i żeliwnych w przeliczeniu na 1 tys. km przebiegu. Wyniki odnoszą się do 9-miesięcznego okresu eksploatacji obserwowanej wagonów Eaos. Zużycie wstawek kompozytowych jest od 3,8 do 4,8 razy mniejsze niż wstawek żeliwnych. Jednocześnie nie zaobserwowano nadmiernego zużycia zestawów koło- Rys. 6. Wagon węglarka typu Eaos serii 43W podczas prób poligonowych na torze w Żmigrodzie 6 11-12/26

wych w przypadku zastosowania nowego rodzaju wstawek; wręcz przeciwnie, koła zużywały się w mniejszym stopniu (rys. 1). Dotychczas nie stwierdzono negatywnych zjawisk na powierzchniach wstawek FR51, a powierzchnie kół z nimi współpracujące nie odbiegają stanem od tych współpracujących ze wstawkami z żeliwa szarego P1. Jeżeli wyniki się potwierdzą, wymiana wstawek żeliwnych na kompozytowe FR51 spowoduje zmniejszenie kosztu zakupów oraz kosztu wymian wstawek hamulcowych bez jednoczesnego zwiększenia kosztów związanych z utrzymaniem zestawów kołowych. Zużycie jednostkowe grubości wstawki [mm/1 km] Koła monoblokowe UIC Koła obręczowane P1 FR51 Rys. 9. Porównanie zużycia wstawek żeliwnych i kompozytowych FR51 po 9. miesiącach eksploatacji na wagonach węglarkach Eaos Zużycie średnicy kół [mm] 5 4 3 2 1 FR52 FR52 Koła monoblokowe UIC FR52 FR53 Koła obręczowane P1 FR51 Rys. 1. Porównanie zużycia średnicy kół współpracujących ze wstawkami żeliwnymi i kompozytowymi FR51 po 9. miesiącach eksploatacji na wagonach węglarkach Eaos Odmienna technika prowadzenia pociągu Ze względu na inne właściwości fizyczne oraz inną charakterystykę cierną materiałów kompozytowych i żeliwa szarego, technika prowadzenia pociągu zestawionego z wagonów ze wstawkami kompozytowymi różni się nieco od tej stosowanej w przypadku wagonów standardowo wyposażonych we wstawki żeliwne. Dotyczy to przede wszystkim trzech kwestii: prowadzenia składów wagonów w warunkach zimowych, hamowania z prędkości poniżej 5 km/h oraz zasad stosowania hamulca ręcznego. Prowadzenie pociągów w warunkach zimowych Materiał kompozytowy ma mniejszą przewodność cieplną niż żeliwo, a zatem dłużej się nagrzewa i dłużej oddaje ciepło. Aby zapewnić właściwą skuteczność hamowania pociągu w czasie ujemnych temperatur i/lub dużych opadów śniegu, należy utrzymywać elementy cierne hamulca w stanie ciepłym poprzez wdrażanie hamowania kontrolnego co 1 15 min lub co 2 3 km. Ponadto hamowanie kontrolne należy zawsze wykonać przed dojazdem do stacji czołowej i przed wjazdem na szlak o dłuższym stromym spadku. Stosowanie tych zaleceń jest niezbędne z punktu widzenia bezpieczeństwa, dlatego, aby podzielić się tą wiedzą z coraz większym gronem operatorów kolejowych stosujących wstawki kompozytowe, UIC wydało omawiane zalecenia najpierw w formie Wytycznych stosowania kompozytowych wstawek hamulcowych (LL) [7], a ostatnio w znowelizowanych kartach UIC 421 (Zasady zestawiania i hamowania międzynarodowymi pociągami towarowymi) oraz UIC 41 (Zestawianie i obliczanie masy oraz hamulca pociągów pasażerskich). Hamowanie z prędkości poniżej 5 km/h Z względu na różnice w charakterystyce ciernej żeliwa i materiału kompozytowego w niskim zakresie prędkości, w przypadku, gdy ponad połowa wagonów w składzie wyposażona jest we wstawki kompozytowe, przy hamowaniu z prędkości poniżej 5 km/h hamulec należy włączyć wcześniej lub należy wdrożyć wyższy stopień hamowania niżby to miało miejsce w przypadku wstawek żeliwnych. Ten sposób postępowania jest opisany w Wytycznych wydanych przez UIC. Hamulec ręczny Materiał kompozytowy ma niższy statyczny współczynnik tarcia od żeliwa szarego, co negatywnie odbija się na skuteczności hamulca ręcznego. Z tego względu UIC zaleca w Wytycznych włączenie hamulca ręcznego na postoju w podwójnej liczbie wagonów ze wstawkami kompozytowymi niżby to miało miejsce w przypadku wagonów ze wstawkami żeliwnymi. Na potrzeby opisanej eksploatacji obserwowanej wahadła składającego się częściowo z wagonów Eaos ze wstawkami kompozytowymi FR51, Biuro Konstrukcyjno-Technologiczne PKP Cargo opracowało Wytyczne prowadzenia prób eksploatacyjnych wagonów serii Eaos typu 43W, które zawiera opisane powyżej wytyczne prowadzenia pociągów. Biorąc jednak pod uwagę fakt rosnącego zainteresowania wstawkami kompozytowymi w Polsce oraz to, że coraz więcej wagonów wjeżdżających z zagranicy i włączanych do składów prowadzonych przez polskich maszynistów będzie wyposażonych we wstawki kompozytowe, wydaje się celowe wydanie powyższych wytycznych w formie instrukcji obowiązującej całą kolej w Polsce. Wnioski Od stycznia 27 r. nowe i modernizowane wagony towarowe muszą być zaprojektowane tak, aby spełniały nowe europejskie wymagania prawne, związane między innymi z emisją hałasu. W praktyce oznacza to, że takie wagony powinny być wyposażane w kompozytowe wstawki hamulcowe. Zaleca się również w miarę możliwości dostosowywanie taboru już eksploatowanego do nowych wymagań, co może przynieść wiele korzyści, począwszy od wizerunku operatora kolejowego jako firmy dbającej o środowisko, poprzez korzyści ekonomiczne, kończąc na zdobyciu niezbędnego doświadczenia w eksploatacji wstawek kompozytowych. Firma Frenoplast ma w swojej ofercie kompozytowe wstawki hamulcowe do nowego oraz do eksploatowanego już taboru towarowego. Wstawki FR51 typu LL są od roku z powodzeniem stosowane na wagonach węglarkach spółki PKP Cargo w ramach prowadzonej eksploatacji obserwowanej. Wieloletnie doświadczenia w projektowaniu i produkcji materiałów ciernych dla kolei czynią z firmy Frenoplast wiarygodnego partnera dla producentów 11-12/26 61

taboru i operatorów kolejowych przy dostosowywaniu się do nowych regulacji prawnych. q Literatura [1] Dyrektywa w sprawie interoperacyjności kolei konwencjonalnych (21/16/WE). [2] Techniczna Specyfikacja Interoperacyjności (TSI) podsystemu tabor kolejowy hałas. [3] Techniczna Specyfikacja Interoperacyjności (TSI) podsystemu tabor kolejowy wagony towarowe. [4] Zagadnienie UIC 5T53. Redukcja hałasu. Zastosowanie kompozytowych wstawek klocków hamulcowych. Materiały robocze na posiedzenie komitetu C5/C12, wrzesień 2 r. [5] Position Paper on the European strategies and priorities for railway noise abatement. Working Group Railway Noise of the European Commission, version 1943, http://europa.eu.int. [6] Zagadnienie UIC 5T53. Redukcja hałasu. Zastosowanie kompozytowych wstawek klocków hamulcowych. Materiały robocze na posiedzenie komitetu C5/C12, wrzesień 2 r. [7] Wytyczne stosowania kompozytowych wstawek hamulcowych (LL). UIC, www.uic.asso.fr. [8] Karta UIC421 Zasady zestawiania i hamowania międzynarodowymi pociągami towarowymi. Wyd. 7, sierpień 26 r. [9] Karta UIC41 Zestawianie i obliczanie masy oraz hamulca pociągów pasażerskich. Wyd. 6, sierpień 26 r. [1] Sitarz M., Hełka A., Piec P., Zając G.: Badania eksploatacyjne żeliwnych i kompozytowych wstawek hamulcowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 21, seria Transport, z. 43, nr 1524. [11] Osiak A.: Uwarunkowania techniczne zastosowania kompozytowych wstawek hamulcowych w wagonach towarowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 24, seria Transport, z. 54 nr 1656. [12] Bułhak J., Abramczyk M., Buchalska E.: Kompozytowe wstawki hamulcowe w taborze kolejowym jako ekonomiczna i przyjazna środowisku alternatywa dla wstawek żeliwnych. Technika Transportu Szynowego 7-8/23. [13] Bułhak J., Buchalska E.: Dwa lata eksploatacji kompozytowych wstawek hamulcowych na taborze kolejowym w Polsce. Technika Transportu Szynowego 1-2/25. Autorzy dr inż. Jacek Bułhak Frenoplast, zastępca dyrektora ds. badań i rozwoju dr inż. Ewa Buchalska Frenoplast, główny specjalista ds. rozwoju Dokończenie ze s. 38 IRIS (International Railway Industry Standard) jako organizacja została powołana przez UNIFE 18 maja 25 r. między innymi w celu opracowania i wdrożenia światowego systemu oceny i certyfikacji poddostawców dla finalnych producentów wytwarzających wyroby w obszarze kolejnictwa. Organizacja już zdefiniowała wymagania dla zakresu auditów, procedur auditowania, jak również dla jednostek certyfikujących i auditorów, którzy mogą oceniać poddostawców. Podstawowe wymagania dla producentów to: spełnienie wymagań przewodnika ISO/IEC Guide 62, wdrożony i certyfikowany system zarządzania według EN ISO/ /IEC 91 bardzo rozszerzony o specyficzne wymagania kolejowe dla np. zarządzania projektami, projektowania itp. (wymagania podzielono na obligatoryjne i dodatkowe). Obecnie uznanymi przez IRIS jednostkami certyfikującymi są: AFAQ AFNOR Certification SASU z Francji, Bureau Veritas Rail GMBH z Niemiec, DNV Zertifizierung z Niemiec, DQS GmbH z Niemiec, Lloyd s Register Quality Assurance Ltd z Wielkiej Brytanii, RINA Spa z Włoch, TUV Nord Cert GmbH z Niemiec i TUV Sud Management Service GmbH z Niemiec. Aktualny wykaz jednostek uznanych przez IRIS oraz wszelkie inne informacje podaje strona internetowa www.iris-rail.org Europejska Agencja Kolejowa (ERA), mając mandat między innymi na opracowanie technicznych specyfikacji interoperacyjności oraz zarządzania bezpieczeństwem, współpracuje ściśle z państwami członkowskimi UE, ekspertami kolejowymi, organizacjami normalizacyjnymi i NB Rail. NB Rail jest szczególnie zaangażowana w opiniowaniu rozdziałów TSI dotyczących oceny zgodności i załączników do nich. Podsumowanie Wprowadzenie ujednoliconych zasad i procedur oceny zgodności pozwoli w przyszłości na stosowanie zasady RAZ PRZEBADANY AKCEPTOWANY WSZĘDZIE. Będzie to możliwe dzięki: uznaniu specyfikacji TSI i norm zharmonizowanych za ogólnie obowiązujące wymagania i metody badawcze; uznaniu modułów oceny zgodności jako ogólnie obowiązujących procedur oceny zgodności; ustanowieniu jednostek notyfikowanych jako niezależnych, kompetentnych organizacji dokonujących ocen, uznawanych przez wszystkie kraje członkowskie UE. W następstwie doprowadzi to do zmniejszenia relatywnie wysokich kosztów związanych z niezbędnym procesem oceny wyrobów stosowanych w kolejnictwie. Autor mgr inż. Wojciech Rzepka pełnomocnik dyrektora ds. jakości, kierownik Laboratorium Metrologii (akredytacja PCA 24) Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa 62 11-12/26