Скользкий рельс

редактировать

A Network Rail Железнодорожный поезд для обработки головки использует струю воды под высоким давлением для удаления мульчи из сжатых листьев с рельсов в Соединенном Королевстве

Скользкий рельс, или низкая адгезия к головке рельса, является условием железных дорог (железных дорог), когда загрязнение головки рельса вызывает меньшее сцепление (сцепление) поездов. Это может привести к пробуксовке, когда поезд набирает мощность, и к пробуксовке при торможении поезда. Наиболее частой причиной загрязнения являются опавшие влажные листья, которые лежат и прилипают к верхней поверхности рельсов железнодорожных путей. Это условие приводит к значительному уменьшению трения между колесами поезда и рельсами, а в крайних случаях может привести к временной непригодности пути. В Великобритании ситуация в просторечии называется «уходит на строку ».

Содержание

  • 1 Низкая адгезия, вызванная погодными условиями
    • 1.1 Дисковые тормоза усугубляют проблему
    • 1.2 Отсутствие технического обслуживания на линии
  • 2 Низкая адгезия из-за раздавленных насекомых
  • 3 Эффекты
  • 4 Меры по смягчению последствий
    • 4.1 Обработка головки рельсов
    • 4.2 Шлифовальные станки
    • 4.3 Защита колес от скольжения
    • 4.4 Техника вождения
    • 4.5 Связь
    • 4.6 Управление растительностью
  • 5 Северная Америка
  • 6 Соединенное Королевство
  • 7 Нидерланды
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки

Низкая адгезия из-за погодных условий

Загрязнение головки рельса из-за погодных условий может произойти в любое время года.

Сезон листопада вызывает наибольшие нарушения в работе железных дорог. Проблема может возникнуть в сильно лиственных лесных областях, таких как американские Среднеатлантические штаты, Новая Англия, многие части Европы, включая Великобританию, и Южный Онтарио, Канада. Там, где листья падают на железнодорожный путь, некоторые собираются на головке рельса и затем сильно сжимаются поездами, образуя скользкое покрытие с низким коэффициентом трения на рельсе и на ступенях колес. Если климат влажный, влажные листья очень эффективно прилипают к рельсам. Из-за сквозняка, вызванного прохождением поезда, близлежащие листья попадают в потоки воздуха, и больше листьев оседает на головке рельса. Накапливание этого материала происходит постепенно, и его достаточно сложно не изнашивать при обычном прохождении поездов.

Зима может создавать проблемы с низкой адгезией, когда снег и лед оседают на бегущих линиях.. Так же, как и в случае с дорожными транспортными средствами, гололед может вызвать затруднения при трогании с места для поездов или вызвать скольжение колес при торможении.

Даже летом бывают проблемы. Легкий ливневый дождь после продолжительного периода сухой погоды может иногда вызывать такие же условия низкой адгезии, что и заражение листопадом. Хотя эффект краткосрочный, его непредсказуемость может привести к серьезному инциденту. Утренняя роса может иметь такой же эффект.

Дисковые тормоза усугубляют проблему

Примерно до 1960 года большинство железнодорожных транспортных средств использовали тормозные колодки, чтобы останавливать поезд давлением на ступеньках колес. С тех пор все чаще используются дисковые тормоза, а это означает, что очистка сжатого листового материала с протектора колеса посредством истирания больше не происходит.

Отсутствие технического обслуживания на линии

В эпоху паровозов деревья и другая прибрежная растительность регулярно вырезались, чтобы снизить риск их возгорания от искр от локомотива. Поскольку железные дороги перестали использовать паровую тягу, это техническое обслуживание было прекращено, и в результате дополнительный рост увеличивает количество листьев, что усугубляет проблему.

Низкое сцепление, вызванное раздавленными насекомыми

Там Есть много веществ, которые могут вызвать низкую адгезию при попадании на головку рельса. В Виктория, Австралия, колеса поезда раздавили чуму введенных португальских многоножек, которые пересекали рельсы, вызвав у оператора пассажирских поездов V / Line будет оштрафован на более чем 700 000 долларов за отмену и плохую пунктуальность в одном квартале 2001 года. В 2009 году железнодорожные пути в Талларук в центре Виктории также пострадали от португальской чумы многоножек, в результате чего несколько поездов были отменены. Подозревается, что столкновение португальских многоножек стало причиной столкновения двух поездов в Кларксон около Перта, Западная Австралия в сентябре 2013 года.

Скользкие рельсы, вызванные гусеницами, были зарегистрированы в Квинсленде в 1938 году. Раздавленная саранча повлияла на движение поездов на Горно-железнодорожной компании Отави в Юго-Западной Африке (современный Намибия ) в 1924 году.

Эффекты

Плоское пятно

Потеря трения между колесами и рельсом приводит к потере тягового усилия - колеса начинают вращаться, а в некоторых случаях случаях поезд не может двигаться. При торможении значительная потеря трения приводит к снижению тормозного усилия. Тормозной путь значительно больше, а в крайних случаях колеса могут даже заблокироваться, что приведет к скольжению поезда. Современные локомотивы и многоблочные оснащены защитой колес от скольжения для защиты от скользких рельсов. Заблокированные колеса могут самоизмельчить плоские участки на стальных шинах, особенно если колеса все еще скользят при достижении нежирного участка рельса, например тот, который предварительно был отшлифован. Это приводит к тому, что колеса выходят из профиля (называемого в просторечии «плоскостями колес»), что впоследствии приводит к сильной вибрации и необходимости перепрофилировать колеса или заменять шины с большими затратами.

В крайних случаях скопление листового материала может электрически изолировать колеса от рельсов, в результате чего сигнальное оборудование не сможет обнаружить присутствие поезда. Там, где проблема серьезна, могут помочь исполнительные механизмы гусеничной цепи, установленные на поездах.

Согласно оценкам, в Соединенном Королевстве проблема осенних листьев обходится железнодорожной отрасли в 60 миллионов фунтов стерлингов (115 миллионов долларов США) в год.

Меры по смягчению последствий

Обработка железнодорожных узлов

A Железная дорога Лонг-Айленда рабочий поезд промывает рельс под давлением перед нанесением тягового геля.

Меры по очистке обычно включают использование какой-либо системы для струйной очистки или взрыва накопившихся отложений или нанесения на них покрытия с высоким коэффициентом трения материал. Пескоструйная очистка обычно проводится водяными струями, часто в сочетании с механической очисткой. Метод нанесения покрытия обычно включает нанесение пасты на рельс; поскольку песок может усугубить риск нежелательной изоляции, песочная смесь иногда содержит частицы металла. Покрытие наносится из специальных составов (в просторечии именуемых «сандит составов» после нанесения оригинальной запатентованной смеси) и в некоторых случаях локально вручную.

Аппликаторы геля Traction, устанавливаемые на линейной стороне которые наносят жидкость на головку рельса по мере того, как проходы поезда устанавливаются на участках, где регулярно наблюдается значительное низкое сцепление, например, на подходе к станциям.

Оба эти процесса эффективны в течение ограниченного времени; метод струйной очистки неэффективен, как только опадет следующий лист; метод осаждения песка более надежен, хотя осадки обычно быстро удаляют осажденный песок. Другой метод заключается в использовании высоковольтной электрической искры или плазмы для улетучивания осажденного материала, но этот метод использовался только экспериментально, так как ему препятствуют высокое энергопотребление, шум и ухудшение характеристик шины.

Sanders

Локомотивы и составные части оснащены шлифовальными машинами, которые наносят тонкий слой сухого песка на головку рельса. Это способствует сцеплению при торможении и ускорении.

Защита колес от скольжения

Устройство защиты колес от скольжения (WSP) устанавливается на пассажирских поездах для управления поведением колесных пар в условиях низкого сцепления. Когда поезд тормозит, он ведет себя как система ABS в вагонах, отпуская тормоз на любой оси, если обнаруживает, что она заблокирована. WSP также может управлять системой тяги, чтобы предотвратить пробуксовку колес при подаче мощности.

Техника вождения

Если поезда испытывают трудности с остановкой в ​​условиях низкого сцепления, наибольший риск прохождения сигнала об опасности или «обгон» станции. В это время машинисты применяют «безопасное вождение», при котором торможение происходит раньше и мягче, чем обычно. Кроме того, при запуске поездов требуется меньшая мощность.

Перед каждым сезоном листопада многие железнодорожные компании проводят тренинги по снижению адгезии для своих новых квалифицированных водителей. Он заключается в захвате участка линии в спокойный период. Используя линейные маркеры, каждый машинист разгоняет свой поезд до скорости, а затем задействует полный тормоз при нормальных условиях сцепления. Затем головка рельса обрабатывается загрязняющим веществом с низким коэффициентом трения . Во втором заезде машинист почувствует звук и ощущение скольжения поезда, а тормозной путь будет значительно больше.

Хотя это дает только приблизительное представление о том, как поезд будет вести себя при низком сцеплении, он гарантирует, что водитель сможет распознать начало скольжения колеса и будет знать, какие правильные действия следует предпринять, когда это произойдет.

В Великобритании некоторые пассажирские железнодорожные компании публикуют специальный график «листопада», чтобы учесть дополнительное время, которое требуется для более легкого торможения и ускорения.

Связь

Любая информация о местонахождении и серьезности условий низкого сцепления будет предупреждать машинистов поездов о проблемах. В Великобритании есть несколько источников;

  • Обычные черные пятна, известные как зоны с известной низкой адгезией, опубликованы в приложении к разделу и являются частью знаний маршрута водителей, на которых они исследуются.
  • Линейные знаки, показывающие начало и конец известных регулярных участков с низким сцеплением, предусмотрены в некоторых местах.
  • Свод правил требует от водителей немедленно сообщать сигнальщику о любом низком уровне сцепления головки рельса в месте, где нет опубликовано в Приложении к разделу, или о любых исключительно плохих сцеплениях с рельсами в местах, которые опубликованы в Приложении по разделам.
  • После получения отчета об условиях низкого сцепления сигнальщик свяжется с машинистами следующих поездов по радио, чтобы предупредить их. Если это безопасно, сигнальщик может приказать водителю выполнить контролируемую тестовую остановку. Затем этот машинист остановит поезд, используя тормозное усилие, соответствующее нормальным погодным условиям и условиям в это время года, и сообщит об этом сигнальщику.

Управление растительностью

Удаление лиственных деревьев на участке Lineide - это метод управления, позволяющий контролировать проблему; однако в густонаселенных районах этому есть политическое сопротивление.

Северная Америка

Скользкая железная дорога привела к серьезным перебоям в железнодорожном сообщении, особенно в крупных мегаполисах, таких как Нью-Йорк или Бостон. В ноябре 2006 года его обвинили в том, что примерно треть всех пассажирских вагонов линий Metro-North Railroad Hudson и Harlem были выведены из эксплуатации.. В тот же период на Железной дороге Лонг-Айленда почти 25% вагонов вышли из строя из-за скользкой дороги.

В США, Amtrak, Транспортное управление Массачусетского залива, юго-восток Пенсильвании SEPTA, служба пригородных поездов Чикаго Метра и Компания MARC, обслуживающая Балтимор и Вашингтон, округ Колумбия, сообщила о всех задержках из-за скользкого рельса.

Методы борьбы со скользким рельсом включают обрезку деревьев, выпуск песка на колесах поездов для тяги, водоструйной очистки под высоким давлением и, что наиболее дорого, использования мощных лазерных импульсов для очистки рельсов от листьев.

Metro-North разработала систему, получившую название Waterworld, которая представляет собой большой вагон с плоским рельсом, который обдувает рельсы струями воды под высоким давлением, когда автомобиль движется по нему.

New Jersey Transit использовал аналогичный метод, который доказал свою эффективность. Используемое в нем устройство называется «Aqua-Track», которое, будучи прикрепленным к движущемуся железнодорожному вагону, распыляет воду под давлением 20 000 фунтов на квадратный дюйм (140 МПа) на ту часть рельса, где цепляются листья. С тех пор, как эта система была введена в 2002 году, задержки из-за проскальзывания колес были сокращены более чем на 60%.

SEPTA Regional Rail предотвращает скольжение рельсов с помощью гелевых поездов. Эти три поезда распыляют смесь сандита под высоким давлением на рельсы; осенью гелевые поезда перед нанесением геля также очищают рельсы струей воды под высоким давлением. Эти поезда состоят из установки для мытья под давлением и дозатора геля, установленных на переоборудованной платформе, и цистерны с водой. Их тянет на одном конце один из рабочих дизелей SEPTA (или дизель, позаимствованный с местной короткой линии, такой как West Chester Railroad ), а на другом конце управляет бывшая кабина LIRR "Power Pack" единица (одна бывшая ALCO FA, другая бывшая EMD F7 ). Однако по состоянию на 2015 г.; FA и F7 были сняты с эксплуатации и заменены кабинами Comet 1.

Великобритания

В Соединенном Королевстве ряд железнодорожных компаний меняют свое расписание и публикуют специальные «расписания опадания листьев».

Осенью парк железнодорожных составов для обработки головок (RHTT) курсирует по сети с использованием водоструйной очистки под высоким давлением для очистки головки рельса. Эти поезда расписаны таким образом, чтобы курсировать между запланированными дневными рейсами, а также в ночное время, когда меньшая железнодорожная активность может привести к накоплению загрязнения ж / д вокзала.

Загадочный характер объяснений железнодорожной компанией скользкого рельса и связанных с ним явлений сделал фразу «оставляет на линии» постоянной шуткой и, наряду с такими вариантами, как «неправильный тип снега ", представители общественности, не знакомые с проблемой, считают оправданием плохого обслуживания.

Особенно проблемные местные деревья включают платан, лайм, сладкий и конский каштан, ясень и тополь, которые отрастают заново или поросль после обрезки, и имеют большие плоские листья, которые прилипают к леске и вызывают сильное скольжение рельсов. Другие типы деревьев, вызывающие проблемы, - это быстрорастущие деревья-первопроходцы или деревья с большим количеством листьев. Особую тревогу вызывают тополя, потому что они имеют тенденцию терять конечности.

В 2003 году использовался термин для вырубки или вырубки деревьев возле линий «управление прибрежной растительностью».

Нидерланды

Скользкий рельс также является проблемой в Нидерландах, этим занимаются Nederlandse Spoorwegen (NS) и ProRail. Чтобы предотвратить блокировку колес, на некоторых маршрутах поезда должны тормозить раньше и ускоряться медленнее. Кроме того, некоторые (пассажирские) поезда оснащены оборудованием для нанесения геля сандит на пути. Осенью 2016 года почти 90 000 литров (24 000 галлонов США) этого геля было нанесено на голландскую железнодорожную сеть. Осенью 2014 года NS и ProRail объявили о пилотном проекте в сотрудничестве с Делфтским технологическим университетом по использованию лазеров для удаления загрязнений.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-08 05:58:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте