خروج قطار از ریل، تشریح روش های کنترل خروج قطار از ریل
- دانیال عموزاده
- ناوگان
مقدمه
اگر مشکلات مربوط به ناوگان یا مسیرها که منجر به خارج شدن از ریل می شوند، شناسایی شوند و اقدامات پیشگیرانه کافی در مراحل اولیه انجام شود، ممکن است از بسیاری از خروج از ریل جلوگیری شود. چهار نوع خروج از ریل که در بخش های قبلی مورد بحث قرار گرفت، یک علت مشترک دارند و آن بالا بودن نیروی جانبی در رابط چرخ و ریل است. بنابراین، هر شرایطی که منجر به نیروهای جانبی زیاد و یا هر شرایطی که وسیله نتواند این نیرو هارا به مقدار ثابت نگه دارد باید اصلاح شود .
در این بخش برخی از روش های عمومی برای پیشگیری از این موضوع معرفی می شوند. با این حال، با توجه به گستره وسیعی از انواع ناوگان و شرایط مسیر، هر روشی که توسط یک سیستم اتخاذ می شود توانایی کنترل خروج از ریل را خواهد داشت.
باید شرایط خاص وسیله نقلیه و مسیر آن سیستم به دقت ارزیابی شود تا از اثربخشی روش ها اطمینان حاصل شود.
پروفیل های چرخ و ریل
یکی از بحث های مهمی در قسمت قبل این مقاله به آن پرداخته شده بود، موضوع پروفیل چرخ بود که تاثیر به سازیی در سانحه های ریلی به خصوص خروج از خط داشت.
اگر می خواهید درمورد تاثیر پروفیل چرخ بر روی خروج قطار از ریل بیشتر بدانید مقاله “خروج قطار از ریل ،تشریح عوامل خروج قطار از ریل“ را مطالعه بفرمایید.
تصحیح یا ایجاد زاویه فلنج چرخ بالاتر از 70درجه
برای جلوگیری از خروج چرخ از ریل، حداکثر زاویه فلنج چرخ باید به اندازه کافی زیاد باشد تا حد مجاز نسبت L/V (نسبت نیرو جانبی به نیرو عمودی) افزایش یابد. برای طراحی پروفیل چرخ جدید، زاویه فلنج بالاتر از 70 درجه به طور کلی توصیه می شود. اگر خروج چرخ از ریل مشکل سیستم موجود باشد که از چرخهایی با زاویه فلنج کم استفاده میکند، ممکن است با استفاده از فلنج چرخ هایی با زاویه بالا تر برای سیستم بهتر باشد . با این حال، این شیفت چرخ ها باید به دقت برنامه ریزی شود تا چرخ ها و سنگزنی ریل در سیستم متناسب با همان حالت انجام شود.
خروج چرخ های گود افتاده فرسوده از سیستم
همانطور که در قسمت خروج قطار از ریل ،تشریح عوامل خروج قطار از ریل توضیح داده شد، حذف چرخ های فرسوده گود افتاده از سیستم به مقدار قابل توجهی ممکن است خطر عریض شدن گیج خط و واژگونی ریل را کاهش دهد. چرخهای گود افتاده همچنین در قوس ها میتوانند باعث کاهش اختلاف شعاع غلتش مورد نیاز برای پایداری ناوگان باشد و باعث افزایش ناپایداری جانبی وسیله در مسیرهای مستقیم شود.
TTCI در آمریکای شمالی یک حد شروع حذف چرخ توخالی 4 میلیمتری را توصیه کرده است. هدف این است که در نهایت چرخ ها با آج توخالی 4 میلی متری از سرویس خارج شوند.
نصب ریل محافظ یا ریل مهار بر روی قوس ها با شعاع کم
ریل های نگهدارنده و ریل های محافظ اغلب در حمل و نقل روی قوس ها با شعاع کم برای جلوگیری از خروج چرخ از ریل یا کاهش سایش در ریل استفاده می شود. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، ریل های مهار/محافظ معمولاً در داخل ریل پایین نصب می شوند.
گاهی اوقات در قوس های با شعاع خیلی کم ، ریل های مهاری هم بر روی ریل داخلی و هم در ریل خارج نصب می شوند.
فاصله بین ریل و ریل مهار کننده، بر روی مقدار اثربخشی ریل های مهار کننده تاثیر گذار است. فاصله بیش از حد کم این دو ریل در قوس ها ممکن است با محدود کردن تماس فلنج در ریل بالایی در قوس و اختلاف شعاع غلتشی مورد نیاز برای چرخ در بوژی را کاهش دهد. فاصله بیش از حد زیاد به طور کامل عملکرد مهارکنندگی این ریل از دست برود .
در قوس ها ساییدگی فلنج چرخ می تواند فاصله بین ریل پایین و ریل مهارکننده را تغییر دهد. ساییدگی فلنج چرخ و ریل بالا می تواند بر میزان حرکت جانبی چرخ ها تأثیر بگذارد. توجه داشته باشید که بی نظمی های جانبی هندسه مسیر، از جمله تغییرات تراز خط و عرض خط نیز می تواند بر عملکرد ریل های مهار کننده تأثیر بگذارد.
بهینه سازی سیستم تعلیق و سفتی حرکت جانبی بوژی
طراحی سیستم تعلیق بوژی بر قابلیت فرمانپذیری آن تأثیر می گذارد. بوژی هایی که با سیستم تعلیق اولیه نرم که به محورها اجازه می دهند که در قوس ها آزادی بیشتری داشته باشند، معمولاً نسبت به بوژی هایی با تعلیق اولیه سفت، نیروهای جانبی کمتری ایجاد می کنند.
با این حال، اگر سیستم تعلیق اولیه خیلی نرم باشد، پایداری در سرعت های بالا کاهش می یابد. بنابراین، بهینه سازی سیستم تعلیق بوژی مطابق با الزامات خاص یک سیستم (عمدتاً از نظر وضعیت مسیر و سرعت عملیاتی) برای طراحی بوژی ضروری است.
روغن کاری
اصطکاک نقش مهمی در رابطه با چرخ و ریل دارد. در بسیاری از سناریوهای تعامل چرخ و ریل اثر می گذارد.
روانکاری مناسب در رابط چرخ و ریل می تواند نیروهای جانبی چرخ را کاهش دهد زیرا نیروی حرکتی جانبی چرخ در سطح پایین تری اشباع می شود.بنابراین پتانسیل بالا رفتن چرخ از ریل و عریض شدن گیج خط را کاهش می دهد.
در سال های اخیر، برای مدیریت اصطکاک بالای چرخ و ریل، با محدوده کردن ضریب اصطکاک (از 0.2 تا 0.4)، آزمایش شده است. استفاده از اصلاح کننده های اصطکاک سطح تماس چرخ و ریل برای کاهش مقاومت غلتشی و از بین بردن صدای جیغ چرخ ها در نظر گرفته شده است.
همچنین می توان انتظار داشت که مدیریت اصطکاک سطح تماس چرخ و ریل باعث کاهش ناپایداری جانبی وسیله در مسیر مستقیم شود.
بازرسی و نگهداری از مسیر برای جلوگیری از تغییرات پارامتر های آن
بی نظمی های شدید جانبی و عمودی مسیر و عریض شدن گیج خط از علل مهم خروج از ریل هستند. در بسیاری از راهآهنها، ماشینهای ثبت هندسه مسیر به طور مرتب برای بررسی مسیر استفاده میشوند. مسیر بر اساس ترکیب حداکثر سرعت و تناژ سالانه دستهبندی میشود. بازرسی بصری منظم اغلب در فواصل زمانی بسیار کوتاه تر (بین یک تا دو بار در هفته) انجام می شود. مقررات هندسه مسیر برای مناطق مختلف و راه آهن ممکن است متفاوت باشد. با این حال، زمانی که انحرافات هندسی مسیر از محدودیت های مشخص شده فراتر رود، معمولاً تعمیر و نگهداری مورد نیاز است.
توجه داشته باشید که مسیری که به تازگی احداث شده یا به تازگی نگهداری شده است به دلیل استحکام جانبی کم نیاز به توجه ویژه دارد.
محدودیتهای سرعت ممکن است برای مدتی مورد نیاز باشد تا بتوان از مسیر به صورت کامل استفاده کرد.
نظارت بر سیستم
خروج از ریل معمولاً از ترکیب شرایط نامناسب وسیله و مسیر رخ می دهد. به طور معمول، تنها یک وسیله با یک مشکل خاص در بخشی از مسیر با شرایط نامطلوب از ریل خارج می شود. از طرف دیگر، یک برنامه نظارتی مناسب می تواند برای شناسایی هرگونه مشکل مربوط به خروج از ریل و وسیله، از جمله پروفیل چرخ/ریل، در مراحل اولیه خود شناسایی کرد. سپس، اقدامات اصلاحی به سرعت انجام شود تا از خروج از ریل دیگری جلوگیری شود.
نتیجه
پیشگیری از خروج از ریل با شناسایی و اصلاح نیروهای جانبی بالا در رابط چرخ و ریل ممکن است. روشهای مؤثری که در این مقاله بررسی شدهاند، شامل موارد زیر است:
1.پروفیلهای چرخ و ریل:
افزایش زاویه فلنج چرخ به بالای 70 درجه میتواند پایداری را افزایش داده و از خروج چرخ جلوگیری کند.
2. تعویض چرخهای فرسوده:
حذف چرخهای توخالی فرسوده از سیستم باعث کاهش خطر واژگونی و خروج از ریل میشود.
3. نصب ریلهای مهار در قوسها:
ریلهای محافظ در قوسهای با شعاع کم میتوانند سایش و خطر خروج از ریل را کاهش دهند.
4. بهینهسازی سیستم تعلیق بوژی:
بهینهسازی سیستم تعلیق بر اساس شرایط مسیر و سرعت عملیاتی، نیروی جانبی را کاهش داده و از خروج از ریل جلوگیری میکند.
5. روغنکاری و مدیریت اصطکاک:
روانکاری مناسب و مدیریت اصطکاک بین چرخ و ریل، نیروهای جانبی را کاهش داده و خطر خروج چرخ را کمتر میکند.
6.بازرسی و نگهداری مسیر:
بازرسیهای منظم و تعمیرات بهموقع تغییرات مسیر، بهویژه هندسه و عرض خط، از خروج از ریل جلوگیری میکند.
این تحقیق تأکید دارد که ترکیبی از اقدامات پیشگیرانه در وسیله و مسیر، میتواند ایمنی سیستم حملونقل ریلی را بهطور مؤثر افزایش دهد.
2 نظر
سلام مهندس جان
مقاله ی شما را مطالعه کردم و از مطالب جدید و جالب اون لذت بردم.
موفق باشی
سلام بر شما
بسبار خوشحال شدم که مورد پسندتون بوده است.
پایدار باشید.