"
Kombinovaná doprava-inovace vagonu v dopravním systému RO-LA
Co je to kombinovaná doprava? Kombinovaná doprava silnice/železnice představuje přepravu, ve které nákladní automobil, přívěs, návěs, výměnná nástavba a kontejner je po silnici přepraven do nejbližší železniční stanice, odkud po železnici pokračuje na nejbližší cílovou železniční stanici a pak po silnici do místa určení. Systém kombinované dopravy se u nás začal rozvíjet v 70.letech, především v přepravě velkých kontejnerů řady ISO 1. V současné době je v České republice registrováno 20 kontejnerových překladišť. Význam kombinované dopravy je zejména v mezinárodní přepravě nákladů, takže dochází k menšímu znečištění životního prostředí automobilovo u dopravou a k odlehčení silničních hraničních přechodů.
Co je to systém ro-la? Systémy Ro-La (Rollende Landstrasse),slouží k převážení kamiómů na železničních vozidlech. Tento způsob přepravy se používá především v těch místech, kde důležité silniční tepny překračují nějakou těžce zdolatelnou přírodní překážku, v evropských podmínkách jde většinou o pohoří. Není tomu ovšem pravidlem, o čemž svědčí plánované zahájení provozu linky mezi městy Rzepin a Brest procházející územím rovinatého Polska. Linky Ro-La byly zřízeny především pro odlehčení silničních komunikací v místech, kde musely překonávat přírodní překážky a kde stávající silniční infrastruktura nebyla schopna pojmout narůstající objemy kamionové dopravy.
Výhody Kombinovaná doprava je o 30-80% energeticky úspornější než silniční doprava a snižuje znečištění životního prostředí o 95%. V podmínkách bývalé ČSFR bylo zjištěno, že převedením objemu dálkové silniční dopravy na kombinovanou dopravu by se ročně dosáhlo úspor nejméně cca 1,6 miliard korun (méně emisí, nehod, nižší údržba silnic). Snížení emisí výfukových plynů kamionů v úseku silnice. Snížení hlukové zátěže a nehodovosti v tomto úseku a úspora pohonných hmot
Nevýhody Převoz kamionů na železničních vagónech je spojen s mnohými problémy technického charakteru, spočívající především v nutnosti použití speciálních vagónů s výškou podlahy nad temenem kolejnice 410 mm. Tyto vagóny musí být opatřeny koly o malém průměru, které jsou ovšem vzhledem k vysoké obvodové rychlosti náchylné k poruchám a vyžadují častou kontrolu. Kompletní výměna náprav na jednom vagónu je nutná po ujetí maximálně 150 000 kilometrů. Že to nikterak nepřispívá k výhodnosti ceny je jasné. Dalším problémem je samotná konstrukce vozů. Starší typy umožňují přepravu vozidel o minimální světlé výšce 17 cm, což neumožňuje přepravu tzv. Low-decků, tedy kamiónů s nižší světlou výškou. Novější typy již umožňují přepravu kamiónů o světlé výšce min. 14 cm, což low-deckům vyhovuje. Nízkopodlažní vagón tohoto typu stál v roce 1999 300 000 DM. Jejich nákup si tedy mohou dovolit pouze finančně silné organizace.
Inovace Vpodstatě se zde,de facto,nejedná o inovaci,ale o celkové změně konstrukční koncepce speciálních vagónů.Dnešní vagóny mají 2 hlavní nevýhody,které jsou velmi podstatné.První znich je nesnadný a zdlouhavý nájezd na soupravu,kdy první vozidlo musí přejíždět přes ostatní vagóny soupravy.Druhou je pak výstavba železničních překladišť,které pomůžou kamionům zpět na silnici. U nového modelu odpadají oba dva problémy.Nakládka vozidla je zajištěna pomocí vysouvacího přepravovacího rámu po rámu pomocném.Pohyb rámu je horizontální a možný do obou směrů.Aby nedošlo kpřeklopení vagónu při vysouvání obsazeného rámu je pomocný rám vybaven samodohušťovacími vzduch měchy na spodku.Váha je přenášena přes měchy na zem.Zdvihání a sklopení pomocného rámu směchy zajišťuje jednoduchý navíjecí mechanizmus na hlavním rámu.Oba pohyby-vysouvací(zasouvací) a sklopení(zaklopení) se dějí současně. Použitím měchů které se přizpůsobí skoro jakémukoliv tvaru povrchu je možné provézt vykládku(nakládku) téměř kdekoliv.
Rozměry Rozvor 21200 mm Šířka 3000 mm Průměr kol 1100 mm Výška 1600 mm Maximální délka přepravovaného vozidla 18800 mm
Výpočty 1.maximální tuhost vypružení(maximální pokles z=50 mm F....tíhová síla nákladu(max.celková nosnost=75 000kg) z.....poklesnutí k.....tuhost vypružení vozu
mn := 75000 ⋅ kg z := 0.05⋅ m
k :=
mn ⋅ g
7 kg
k = 1.471 × 10
z
2
s ''
2.rozměry poloos dotykové elipsy v kontaktu kolo-kolejnice, dále střední a maximální normálový tlak,
podle zjednodušených vztahů Hertzovy teorie kontaktního namáhání. m...max.celková nosnost=75 000kg Poloměr zaoblení hlavy kolejnice: rk = 0,3 m Poloměr kola: rd = 0,55 m Modul pružnosti vtlaku: E = 2,1.1011 Pa Poissonova konstanta: = 0,3 Konstanty , v závislosti na poměru rd/rk = Zpoměru rd / rk = 0,5 / 0,3 = 1,67 vychází podle tabulky konstanty = 1,2 a = 0,85 Q...svislá kolová síla c=1-rk A,B...poloosy dotykové elipsy rk := 0.3⋅ m c := 0.7⋅ m Q :=
mn ⋅ g
4
Q = 9.194 × 10 N
8
11
E := 2.1⋅ 10 ⋅ Pa
α := 1.2
β := 0.85
rd := 0.55⋅ m 3
A := α ⋅
3 ⋅ Q⋅ ( c) E⋅
1
rk
3
B := β ⋅
+
1
rd
− 3 1.333
A = 6.756 × 10
( 3 ⋅ Q⋅ c) 1 1 + E⋅ rk rd
''3.Minimální
m
− 3 1.333
B = 4.786 × 10
m
hmotnost lokomotivy
Jakou minimální hmotnost musí mít lokomotiva ,aby byla schopna se rozjíždět
Jakou minimální hmotnost musí mít lokomotiva ,aby byla schopna se rozjíždět s osmi vozovou soupravou se zrychlením a = 0,5 m.s-2 ? Všechny jízdní odpory zanedbávám, součinitelem adheze = 0,2. Hmotnost jednoho osobního vozu je 75 t. Maximální tažná síla vozidla na obvodu jednoho kola je na základě teorie adhezního mechanismu dána kde Q je svislá kolová síla (tíhová síla lokomotivy vztažená na jedno kolo) a mL je hmotnost celé lokomotivy T1 = µ ⋅ Q = µ ⋅ ''Maximální
mL ⋅g , 8
tažná síla celého vozidla pak je dána : T = µ⋅ mL ⋅ g
''Stouto
tažnou silou se musí lokomotiva musí rozjíždět sdaným zrychlením a scelou soupravou a tedy také musí platit T = (m L + 8 ⋅ mV ) ⋅ a , ''kde mV je hmotnost jednoho osobního vozu. ml := 300000⋅ kg υ := 0.2
mv := 8 ⋅ 75000 ⋅ kg
5
mv = 6 × 10 kg
−2
a := 0.5⋅ m⋅ s
ml :=
''Minimální
mv ⋅ a υ ⋅g − a
5
ml = 2.053 × 10 kg
hmotnost lokomotivy musí být přibližně 205 tun
''
Obrázky
