Ctirad Novotný, Lukáš Hejzlar
Modernizované osobní vozy ČD s upravenými podvozky Görlitz V z hlediska jejich chodových a vodicích vlastností
Klíčová slova: jízdní bezpečnost, jízdní vlastnosti, podvozek Görlitz V, vyhláška UIC 518 – 2. vydání (říjen 1999), moment odporu podvozku proti natáčení, ekvivalentní konicita, charakteristiky pojezdu, geometrické parametry koleje.
1. Úvod ČD provádí modernizaci stávajících osobních vozů a to jak v zájmu zlepšení kultury cestování, tak i se zřetelem na zajištění nízké úrovně dynamických účinků na trať po celou dobu meziopravárenského cyklu (jak to vyžaduje proces schvalování vozidla do provozu). V důsledku předchozí orientace bývalých ČSD na dovoz osobních vozů z bývalé DDR převažují v parku osobních vozů podvozky Görlitz, a to jejich provedení „V“ a „Va“. Proto jsou modernizace pojezdu osobních vozů určených pro provoz na tratích koridoru soustředěny na úpravy podvozků Görlitz zmíněných provedení. 2. Popis řešení modernizace podvozků 2.1 Podvozek Görlitz V Potřeba upravených podvozků u vozů osobní přepravy pro provoz na tratích koridoru je prvořadá u modernizovaných vozů, protože je nutno dosahovat nejen zlepšení prostorů pro cestující, ale dosáhnout i zlepšení chodových vlastností modernizovaných osobních vozů na úklonu kolejnic 1:40 na tratích koridorů. Doposud bylo bohužel upřednostňováno pouze jednostranné řešení, tj. pomocí modernizace interiéru bez současné úpravy podvozků Görlitz V-64V (viz obr. 1a,b), a Görlitz V-74V-RD (viz obr. 2). U podvozků Görlitz V se jeví prvořadým úkol zaručení dobrého vedení dvojkolí v celém meziopravárenském cyklu. V případě užití těchto podvozků u vybraných vozových řad (jídelní, lůžkové, vozy pro mezinárodní dopravu s Vmax = 160 km/h) je dále nutné řešení úpravy zavěšení kolébky (tj. příčného vypružení skříně) pro zlepšení chodu v přímé koleji a pro snížení hlučnosti uvnitř vozové skříně užití kotoučové brzdy.
Ing. Ctirad Novotný, nar. 1937, absolvent VŠD r. 1960, Oblast kolejových vozidel VÚŽ. Ing. Lukáš Hejzlar, nar. 1978, absolvent DFJP Univerzity Pardubice r. 2001, Oblast kolejových vozidel VÚŽ.
Stávající podvozek Görlitz V-64V Zavěšení kolébky a příčné vypružení je provedeno výkyvnými dvojitými závěsy skládajícími se ze závěsek a hraníků. Obr. 1a: Podvozek Görlitz V-64 Vedení dvojkolí je suvné, založené na osové pohyblivosti pouzdra z tvrzené tkaniny upevněného na vodicím čepu rámu podvozku proti ocelovému pouzdru, pevně vsazenému do konzoly ložiskové skříně. 1…vodicí čep 2…pouzdro z tvrzené tkaniny 3…ocelové pouzdro
Obr. 1b: Vedení dvojkolí v rámu podvozku Görlitz V-64V
Stávající podvozek Görlitz V-74V-RD
Podvozky GöV-74V-RD mají pro tlumení kývání rámu podvozku užity v prvním stupni vypružení třecí tlumiče.
1 2
1…vodicí čep 2…pouzdro z tvrzené tkaniny 3…ocelové pouzdro
3
Obr. 2: Vedení dvojkolí v rámu podvozku Görlitz V-74V-RD 2.2 Podvozek Görlitz Va Německý dodavatel osobních vozů s podvozky Görlitz V si byl vědom jejich nedostatků v oblasti vedení dvojkolí, příčného vypružení a umístění tlumičů v sekundárním vypružení. Proto u pozdějších dodávek osobních vozů (období po roce 1980) přistoupil k jejich vybavení podvozky Görlitz Va (viz obr. 3a,b; 4). U tohoto podvozku, který vychází z podvozku Görlitz V, jsou provedeny následující úpravy zajišťující zlepšení chodu jím vybavených vozů. Jedná se o: zlepšení vedení dvojkolí užitím šikmo uložených pružin primárního vypružení v podélném směru (viz obr. 3a) užití jednodílného závěsu kolébky pro zlepšení chodu v příčném směru v přímé koleji (viz obr. 4) umístění tlumičů sekundárního vypružení mezi horním dílem kolébky a rámem podvozku. Podvozek Görlitz V má totiž: pružiny primárního vypružení orientovány ve svislém směru užit dvojdílný závěs kolébky (spodní část závěsu tvoří hraníky) – viz obr. 4.
Obr. 3a: Orientace os pružin primárního vypružení vůči středu podvozku Görlitz Va
1…pryžová podložka 2…plastové pouzdro 3…matice 11…vodicí kroužek 12…sestava vodicího čepu
Obr. 3b: Vedení dvojkolí v rámu podvozku Görlitz Va
Obr. 4: Porovnání realizace příčného vypružení podvozku Görlitz Va (nahoře) a Görlitz V (dole)
Rozsah úprav podvozků Görlitz V je dán: rozsahem modernizace vozů, pod kterými jsou zavázány cenovými náklady modernizace. Vzhledem k tomu, že tuzemskými dodavateli modernizovaných vozů pro ČD jsou firmy MOVO, a. s. Plzeň a ŽOS České Velenice, má každá firma s ohledem na rozsah modernizace jimi dodávaných vozů jiný rozsah úprav podvozků Görlitz V. 2.3 Podvozek Görlitz V/CV ŽOS České Velenice realizovaly dle návrhu DFJP Univerzity Pardubice podvozek Görlitz V/CV (viz obr. 5a,b,c), který vznikl modernizací podvozku Görlitz V-64V (viz obr. 1a,b).
Obr. 5a: Podvozek Görlitz V/CV
1 2
1…vodicí čep 2…pouzdro 3…pryžový prstenec 4…kluzné ložisko
3 4
Obr. 5b: Vedení dvojkolí v rámu podvozku Görlitz V/CV
Obr. 5c: Podvozek Görlitz V/CV se snímačem rámové síly
Původní provedení vedení dvojkolí je u podvozků Görlitz V-64V realizováno vodicími čepy, na nichž jsou nasunuta pouzdra z tvrzené tkaniny (viz obr. 1b). Na nich jsou s vůlí nasunuty ložiskové skříně s ocelovými kluznými pouzdry. Pouzdra z tvrzené tkaniny se však v provozu rychle opotřebovávají a vůle se nadměrně zvětšují. Výrazně se tak zhoršuje kvalita vedení dvojkolí. Zvyšuje se náchylnost k neklidnému chodu dvojkolí. U podvozků GöV/CV je následující provedení vedení dvojkolí (viz obr. 5b). Vodicí čep je vyroben nový, jeho kluzná část je chromována a hladce broušena. Tímto je sníženo opotřebení a zároveň je znemožněna koroze. V upravené ložiskové skříni je uloženo pouzdro s pryžovým prstencem. Jedná se o upravené komponenty, které se používají u podvozků typu 801 (viz obr. 9a,b). V pryžovém prstenci jsou vyvrtány otvory, aby se při kmitání mohl přefukovat vzduch mezi horním a dolním vlnovcem. Do tohoto prstence je zalisováno pouzdro s kluzným ložiskem s vrstvou teflonu. Je tak vytvořena kvalitní kluzná vazba teflon - hladký chrom. Výrazně je snížen součinitel tření a tedy i opotřebení. Aby se vrstva teflonu nevydřela nečistotami, jsou kluzné části zakryty pryžovými vlnovci. Pro snížení úrovně kývání rámu podvozku jsou použity v prvním stupni vypružení svislé hydraulické tlumiče typu P110X.70.16.16 vyrobené Strojírnou Oslavany. Tyto jsou uchyceny v nových konzolách přivařených na rámu podvozku a v konzolách na víkách ložiskových skříní. Uchycení tlumičů umožňuje mírné úhlové natočení tlumiče a je elektricky izolováno. Tlumiče mají tlumící konstantu při stlačování i při roztahování shodnou o velikosti 16 kNsm-1. Vozy ř. Bee272 006 a 022 vybavené takto upravenými podvozky GöV/CV jsou provozovány ve sledovaném provozu v DKV Brno. Protože na podvozku nejsou provedeny žádné další úpravy, vyjma alternativního dosazení třecích tlumičů v primárním vypružení, je zajištěna nízká cena úpravy.
2.4 Podvozek Görlitz V/DS Dle návrhu a realizace MÁV Dunakeszi Vagóngyártó és Javító Kft vybavilo MOVO Plzeň modernizované vozy ř. Apee, Bpee, Aee a Bee podvozky GöV/DS (viz obr. 6a,b,c), které vznikly modernizací podvozků Görlitz V-64V.
Podvozek Görlitz V/DS
Obr. 6a: Podvozek Görlitz V/DS
Vedení dvojkolí Vodicí čep je zasunut do děleného pouzdra z polyamidu obepnutého pryžovým kroužkem, který je vložen do vodicího pouzdra, jež je součástí ložiskové skříně.
Obr. 6b: Vedení dvojkolí v rámu podvozku Görlitz V/DS
Obr. 6c: Závěs kolébky a sekundární vypružení podvozku GöV/DS Podvozek Görlitz V/DS se vyznačuje: novým brzdovým zařízením s kotoučovou brzdou a moderní protismykovou ochranou typu Knorr G/5 uzemněním náprav Frost Stermann Technik AB 408 B změnou vedení dvojkolí – je užit vodicí čep, dělené vodicí pouzdro z polyamidu obepnuté pryžovým pouzdrem a dalším pouzdrem, které je součástí ložiskové skříně užitím jednodílných závěsů kolébky uložených v kuželových pryžových pružinách užitím pružné narážky v sekundárním vypružení užitím podélného omezení vedení kolébky narážkami s pryžovou vložkou omezením příčného pohybu kolébky pryžovou pružinou s progresivní charakteristikou užitím dvojkolí nového typu dle vyhlášky UIC 515 s průměrem čepu 130 mm. Dalšími dostupnými úpravami podvozků GöV jsou řešení užívaná na DB a ZSSK. 2.5 Podvozek Görlitz Va/Del Dle návrhu DB – Versuchszentrum 1, Delitzsch a realizace dřívější DWA Vetschau (případně dílen DB Halberstadt) jsou užity upravené podvozky Görlitz Va/Del (viz obr. 7a,b) hromadně u vložených a řídicích vozů RE vlaků. Je provedena: úprava vedení ložiskových skříní v podélném a příčném směru vodorovnými vodítky v provedení obdobném jako u podvozků GöVI úprava podélného vedení kolébky pomocí v pryži uložených vnějších táhel v provedení obdobném jako u podvozků GP 200 v primárním vypružení jsou užity třecí tlumiče (v případě úpravy podvozku GöVa jsou osy pružin primárního vypružení opět svislé).
Obr. 7a: Podvozek Görlitz Va/Del osobního vozu DB pro RE vlaky
Obr. 7b: Vedení dvojkolí v rámu podvozku Görlitz VI, které je užito u podvozku Görlitz V/Del
2.6 Podvozek Görlitz V/DSV Dle návrhu a realizace ŽOS Vrútky užívá ZSSK u vybraných modernizovaných osobních vozů upravené podvozky Görlitz V/DSV (viz obr. 8). Modernizace těchto podvozků spočívá v: úpravě podélného a příčného vedení ložiskových skříní vůči vodicímu čepu užitím vodicího děleného pouzdra z polyamidu obepnutého pryžovým pouzdrem a dalším pouzdrem, které je součástí ložiskové skříně užití podélného vedení kolébky pomocí táhel uložených v pryži v provedení obdobném jako u podvozku vz. 801 (viz obr. 9a,c) užití třecích tlumičů v primárním vypružení, protože se svými rozměry výše uvedená polyamidová pouzdra na tlumení pohybů v tomto vypružení nepodílejí užití kotoučové brzdy.
Obr. 8: Podvozek Görlitz V/DSV Podvozek vz. 801
Obr. 9a: Podvozek vz. 801
1…vodicí trn 2…pryžový prstenec 3…pouzdro 4…pružina 5…matice M30 6…miska 7…matice M30 8…silonové pouzdro
Obr. 9b: Vedení dvojkolí v rámu podvozku vz. 801
Obr. 9c: Podvozek vz. 801 pod měřicím vozem ČD
2.7 Potřeba, cenová náročnost a rozsah modernizací podvozků Görlitz V Z vozů ČD v různém rozsahu modernizovaných je: 36,5 % 6,6 % 16,4 % 13,9 % 0,7 % 25,9 %
vozů s podvozky GöV/DS vozů s podvozky GöVa vozů s podvozky GöV-74V-RD (s třecími tlumiči) vozů s podvozky GöV-64V (bez třecích tlumičů) vozů s podvozky GöV/CV (s kapalinovými tlumiči) vozů s podvozky GP 200 S (DWA Vetschau)
Z hlediska cenové náročnosti je pořadí provedených úprav následující:
nejdražší
nejlevnější
typ upraveného podvozku
realizátor
GöV/DS
MÁV Dunakeszi Vagóngyartó MOVO Plzeň
GöVa/Del
předpoklad: dřív. DWA Vetschau + ŽOS České Velenice
GöV/DSV
ŽOS Vrútky
GöV/CV
ŽOS České Velenice
Z hlediska vypovídací schopnosti, tj. ovlivnění chodově technických vlastností, je pořadí upravených podvozků přímo úměrné vynaloženým finančním prostředkům (vyjma zkreslení z hlediska cenových relací u německého a slovenského dodavatele).
nejvyšší rozsah provedených úprav
typ upraveného podvozku
rozsah provedených úprav
GöV/DS Vmax = 160 km/h
vedení dvojkolí, závěsy kolébky, příčné a podélné vedení kolébky, pružné narážky v sekundárním vypružení, tlumiče mezi horním dílem kolébky a rámem podvozku, dvojkolí s průměrem čepu 130 mm, kotoučová brzda
vedení dvojkolí obdobné jako u GöV/DS, podélné GöV/DSV vedení kolébky (dle podvozku vz. 801), třecí Vmax = 140 (160) km/h tlumič v primárním vypružení, kotoučová brzda nejnižší rozsah provedených úprav
GöVa/Del Vmax = 140 km/h
vedení dvojkolí vodorovnými pasy dle GöVI, podélné vedení kolébky dle GP 200
GöV/CV Vmax = 140 km/h
vedení dvojkolí (vychází z podvozku vz. 801), kapalinový tlumič v primárním vypružení
3. Experimentální ověřování modernizací podvozků Pro ověření chodových a vodicích vlastností modernizovaných osobních vozů ČD s upravenými podvozky Görlitz V bylo provedeno na vozech Bee272 006 a 022 s podvozky GöV/CV Bpee 001 a 018 s podvozky GöV/DS s odstupňovaným km proběhem - ověření rozhodujících charakteristik pojezdu rozdělení kolových sil průměr kol, rozchod dvojkolí, rozkolí funkční rozměry vodicích čepů a kluzných ložisek (GöV/CV) vodicích čepů a dělených pouzder (GöV/DS) závislost „síla-rychlost“ hydraulických tlumičů moment odporu proti natáčení hodnoty ekvivalentní konicity v měřených úsecích - zhodnocení statických parametrů příčného vypružení - posouzení jízdní bezpečnosti a jízdních vlastností ve vztahu ke kritériím vyhlášky UIC 518 3.1 Ověření rozhodujících charakteristik pojezdu 3.1.1 Vůz Bee272 006 (km proběh 116 700, 186 700) a Bee272 022 (km proběh 17 900, 94 450 a 230 200)
Naměřené a povolené hodnoty jsou uvedeny v následujících tabulkách.
vůz
posuzovaná veličina rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí
Bee272 022 proběh 17 900 km
Bee272 022 proběh 94 450 km
vůz
rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky
posuzovaná veličina rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí
Bee272 022 proběh 230 200 km
Bee272 006 proběh 116 700 km
rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky
dovolené rozmezí (rozdíl)
zjištěné rozmezí (rozdíl)
46,0 - 54,0 %
47,4 – 52,6 %
98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm
99,4 – 100,6 %
920
+5
÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm
1359,0 ÷ 1360,3 mm 1423,2 ÷ 1426,4 mm 919,8 ÷ 922,3 mm 0,2 ÷ 0,6 mm až 1,0 mm až 2,5 mm
46,0 - 54,0 %
47,5 – 52,5 %
98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm
99,5 – 100,5 %
1359,3 ÷ 1360,1 mm
920 ÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm
1419,6 ÷ 1422,0 mm 917,6 ÷ 920,0 mm až 1,3 mm až 1,4 mm až 2,1 mm
dovolené rozmezí (rozdíl)
zjištěné rozmezí (rozdíl)
46,0 - 54,0 %
47,5 - 52,5 %
98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm
99,5 - 100,5 %
+5
920+5 ÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm 46,0 - 54,0 % 98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm +5
920 ÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm
1359,1 ÷ 1359,9 mm 1422,0 ÷ 1422,8 mm 915,4 ÷ 917,8 mm až 1,66 mm až 2,37 mm až 3,44 mm 46,7 - 53,3 % 99,1 - 100,9 % 1359,1 ÷ 1361,3 mm 1421,7 ÷ 1424,4 mm 921,8 ÷ 923,3 mm až 0,2 mm až 0,4 mm až 4,5 mm
vůz
dovolené rozmezí (rozdíl)
zjištěné rozmezí (rozdíl)
46,0 - 54,0 %
46,8 – 53,2 %
98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm
98,9 - 101,1 %
posuzovaná veličina rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí
Bee272 006 proběh 186 700 km
rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky
+5
920 ÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm
1360,3 ÷ 1362,1 mm 1422,6 ÷ 1424,2 mm 905,0 ÷ 907,1 mm až 0,6 mm až 1,4 mm až 3,0 mm
Výše uvedená zjištěná rozmezí (rozdíly) posuzovaných hodnot splňují předepsaná dovolená rozmezí (či dovolené rozdíly). Vedení dvojkolí - rozměry Z porovnání průměrů vodicích čepů a průměrů kluzných ložisek neplynou vůle v příčném a podélném směru, které byly pro dřívější provedení vedení ložiskových skříní podvozků Görlitz V v provozu charakteristické. Zjištěné rozdíly průměrů dosahovaly
vůz Bee272 022 Bee
272
006
km proběh 17 900 94 450 230 200 116 700 186 700
rozdíl průměrů [mm] až 0,27 0,35 0,36 0,31 0,32
podélně
až 0,28 0,38 0,39 0,29 0,36
příčně
Moment odporu podvozku proti natáčení u obou vozů vykazoval vyšší hodnoty oproti hodnotám dosaženým při nižším km proběhu, jak vidno z následující tabulky. řada vozu
km proběh
Bee272 022
17 900 94 449 116 700
Bee272 006
186 700
max. moment odporu [kNm] 2,73 7,73 3,23 5,30 5,56
stav vozu prázdný prázdný prázdný prázdný obsazeno osobami
V případě ocenění dosažených velikostí momentu odporu proti natočení podvozku vůči skříni dle velikosti dosažené hodnoty X – faktoru, pro který platí kritérium X ≤ 0,1 (prEN 14363 bod 4.1.3.3.4)
X=
M 2a ⋅ 2Q 0
M ....... moment odporu [kNm] 2a+ ..... rozvor podvozku [m] = 2,5 m 2Q0..... průměrná nápravová síla [kN] možno uvést, že kritérium X ≤ 0,1 bylo splněno. +
Kritérium ekvivalentní konicity (v přímé i v obloucích R ≥ 2 500 m) ≤ 0,5 pro Vmax ≤ 140 km/h bylo splněno vyjma: hodnot na zúženém rozchodu tratě VŽZO – 1429, 1430, 1432 mm v různém rozsahu u obou vozů hodnoty na normálním rozchodu tratě u vozu Bee272 022: - VŽZO – u 4. dvojkolí (km proběh 230 200) - Velim – Pečky, 2. kolej – u 4. dvojkolí (km proběh 230 200) - Pečky – Poříčany, 2. kolej – u 4. dvojkolí (km proběh 230 200) Byla zjištěna asymetričnost v nastavení příčných (6 ÷ 10 mm) a podélných (4 ÷ 11 mm) vůlí kolébky. Charakteristiky užitých hydraulických tlumičů se nacházely mimo předepsaný rozsah v těchto příkladech: u vozu Bee272 022 (km proběh 94 400) 4× v prvotním vypružení (min. hodnoty) 5× v druhotném vypružení (max. hodnoty) … 4× v tahu, 1× v tlaku při 0,3 m/s 1× v příčném vypružení (max. hodnota) u vozu Bee272 022 (km proběh 230 200) 1× v prvotním vypružení (min. hodnota) 4× v druhotném vypružení (max. hodnoty) 6× v příčném vypružení (max. hodnoty) … 4× v tahu i tlaku při 0,12 m/s, 2× v tahu při 0,3 m/s 272 u vozu Bee 006 (km proběh 186 700) 3× v prvotním vypružení (min. hodnoty) 5× v druhotném vypružení (max. hodnoty) … 4× v tahu, 1× v tlaku při 0,3 m/s 3× v příčném vypružení (max. hodnoty). Nutno zdůraznit, že u vozů Bee272 nebyl zjištěn žádný nefunkční tlumič. Přístupné tlumiče jsou v případě viditelného úkapu oleje většího rozsahu v DKV vyměňovány. 3.1.2 Vozy Bpee 006 (km proběh 1 300), Bpee 001 (km proběh 408 000), Bpee 018 (km proběh 458 000) Naměřené a povolené hodnoty jsou uvedeny v následující tabulce. vůz Bpee 006 proběh 1 300 km
posuzovaná veličina rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol
dovolené rozmezí (rozdíl)
zjištěné rozmezí (rozdíl)
46,0 - 54,0 %
48,1 - 51,9 %
98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm
99,8 - 100,2 %
+5
920 ÷ 840 mm
1360,5 ÷ 1361,2 mm 1425,2 ÷ 1425,8 mm 923,0 ÷ 924,5 mm
vůz
posuzovaná veličina rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí
Bpee 001 proběh 408 000 km
Bpee 018 proběh 458 000 km
rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky rozdělení hmotností na kola dvojkolí hmotností na dvojkolí podvozku v % průměrné hmotnosti na dvojkolí rozkolí rozchod dvojkolí průměr kol rozdíl průměrů na dvojkolí na dvojkolí podvozku mezi podvozky
dovolené rozmezí (rozdíl)
zjištěné rozmezí (rozdíl)
0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm 46,0 - 54,0 %
až 0,5 mm až 1,0 mm až 1,5 mm 48,3 - 51,7 %
98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm
99,9 - 100,1 %
920+5 ÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm 46,0 - 54,0 % 98,0 - 102,0 % (dle vyhlášky 173/95) 1360 ± 1 mm (nové dvojkolí) 1360 ± 31 mm (po opravě, V99/1) 1360 ± 3 mm (v provozu, V68) 1410 ÷ 1426 mm +5
920 ÷ 840 mm 0,5 mm 5 mm (V68) 10 mm
1360,1 ÷ 1361,1 mm 1421,4 ÷ 1422,6 mm 900,6 ÷ 903,8 mm až 2,7 mm až 4,3 mm až 4,5 mm 46,0 – 54,0 % 99,9 - 100,1 % 1360,5 ÷ 1361,0 mm 1420,1 ÷ 1422,5 mm 896,1 ÷ 902,3 mm až 1,3 mm až 6,2 mm až 5,5 mm
Bylo zjištěno překročení dovolené hodnoty rozdílu průměru kol na dvojkolí hodnotou 2,7 mm u vozu Bpee 001; 1,3 mm u vozu Bpee 018 dvojkolí téhož podvozku hodnotou 6,2 mm u vozu Bpee 018. Hodnoty vnějších průměrů dělených pouzder obou vozů Bpee 001 a 018 určené pomocí kalibrovacího vzorku radiálního čepu se nacházely pod mezní hodnotou 68,8 mm. Naměřené hodnoty průměrů vodicích čepů splnily podmínku mezní hodnoty 55,6 mm. Moment odporu podvozku proti natáčení vůči skříni u vozů Bpee 001 a 018 vykazoval tyto hodnoty. řada vozu
km proběh
Bpee 001
408 000
Bpee 018
458 000
max. moment odporu [kNm] 2,26 2,95 0,94 1,21
stav vozu prázdný obsazeno osobami prázdný obsazeno osobami
Kritérium X ≤ 0,1 pro hodnocení velikosti momentu odporu proti natáčení podvozku vůči skříni bylo splněno.
Kritérium ekvivalentní konicity (v přímé i v obloucích R ≥ 2 500 m) ≤ 0,4 pro Vmax ≤ 160 km/h bylo splněno vyjma: hodnot na zúženém rozchodu tratě VŽZO 1429, 1430, 1432 mm v různém rozsahu u všech dvojkolí hodnot v přímé na trati Velim - Pečky a VŽZO s rozchodem 1435 mm, které vyhovují do rychlosti 140 km/h. Z hlediska charakteristik užitých hydraulických tlumičů možno říci, že předepsané silové charakteristiky v závislosti na rychlosti pohybu byly splněny. U vozu Bpee 018 byla zjištěna vysoká hodnota rozdílu diagonálního součtu hmotností na kola (ovlivněná mimo jiné absencí doplňkového omezení na tento rozdíl diagonálního součtu ve vyhlášce 173/95 Sb.). 3.2 Zhodnocení statických parametrů příčného vypružení Tabulka 1: Tuhosti příčného vypružení vozů
řada vozu
typ podvozku
Bpee B
Görlitz V/DS Görlitz Va
Ds *)
Görlitz V
vůz před revizí vůz po revizi
**)
tuhosti příčného vypružení vozu [N/mm] prázdného obsazeného 400 552 1 176 1 751 1 887 *) 2 957 *) **) 1 200 až 1 364 1 885 až 2 145 **)
Poznámka: Vzhledem k tehdy stávající nemožnosti přístavby vozů Bee272 byly užity vozy Ds
Tabulka 2: Vůle v podélných a příčných narážkách kolébky a v narážkách skříně vozu
vybrané hodnoty pro vůle v podélném a příčném směru podvozek Görlitz V Görlitz Va Görlitz V/DS
příčná vůle kolébky v podélném směru v příčném směru ± 25 mm (20 mm volný chod) ± 5 mm + 5 mm v pryžové narážce + pryží odpružené narážky s progresivní charakteristikou ± 25 mm (20 mm volný chod) ± 5 mm + 5 mm v pryžové narážce + pryží odpružené narážky s progresivní charakteristikou ± 25 mm volný chod ± 5 mm + pryžová pružina s progresivní + pryžová vložka charakteristikou
příčná vůle v narážkách skříně vozu s podvozky ± 40 mm
Provoz vozů s větším nevyrovnaným zrychlením v obloucích vyžaduje zvýšenou přesnost symetrie uložení vozové skříně na podvozcích, tj. stejnou jmenovitou velikost příčných vůlí v zarážkách na obou stranách vozů. Tuto symetričnost lze narušit m.j. změnou délky
jednotlivých závěsů kolébek při seřizování výšky nárazníků nebo ve snaze dosáhnout potřebnou velikost zatížení kol. V případě dvojitých závěsů kolébek podvozku GöV (GöV/CV) se projevuje vliv opotřebení činných ploch dvojitých závěsů na polohu bodu prokluzu; čím déle trvá odvalování v sedlech závěsek a hraníků, tím je menší činná délka celého závěsu. Vozy Bpee jsou vybaveny podvozky GöV/DS, u nichž příčné vypružení tvoří jednoduché závěsy kolébky a příčná poddajnost pružin druhotného vypružení. Vyznačují se nižší tuhostí příčného vypružení (kprázdný = 400 N/mm, kobsazený = 552 N/mm), která umožňuje větší výchylky vozové skříně. K vyčerpání volné příčné vůle v narážkách kolébek 20-30 mm (vlivem nesymetričnosti v uložení skříně) dochází při nevyrovnaném zrychlení 0,2 ÷ 0,3m/s2. Uplatňuje se větší stlačení pryžových narážek, které zde není pevnou narážkou omezené. Vozy Bpee jsou vybaveny narážkou (mezi vozovou skříní a rámy podvozků) s proměnnými příčnými vůlemi. Tyto narážky umožňují v přímé trati příčnou vůli 40 mm, která dovoluje provoz vozu Bpee při nevyrovnaném zrychlení an ≤ 0,85m/s2 v obloucích. S ohledem na zjištěné nesymetričnosti v nastavení vůlí v příčných narážkách a výsledky měření statických parametrů příčného vypružení, jsou posuzované vozy s podvozky GöV/DS, GöV a GöV/CV vhodné pro jízdu v obloucích s realizovaným nedostatkem převýšení I [mm] (nevyrovnaným zrychlením an [ms-2] ) v rozsahu následující tabulky.
vůz
podvozek
přípustný realizovaný nedostatek převýšení I [mm]
Bee272
GöV GöV/CV
115
Bpee
GöV/DS
130
odpovídající nevyrovnané zrychlení an [ms-2]
charakteristika příčného vypružení je dána
druh příčných narážek
0,75
dvojitými závěsy
pouze v kolébce
0,85
jednoduchými závěsy uloženými v kuželovitých pryžových pružinách a příčnou poddajností pružin druhotného vypružení
v kolébce a ve vozové skříni (narážky s proměnnými vůlemi)
3.3 Měřené veličiny Byly měřeny následující veličiny: označení síly H na 1. a 4. dvojkolí.....................................................................H1, H4 zrychlení v úrovni podlahy vozové skříně nad předním podvozkem svisle, příčně..........................................z“1*, y“1* nad zadním podvozkem svisle, příčně ...........................................z“2*, y“2* 3.3.1 Kontaktní geometrie dvojkolí/kolejnice (bod 6.2.3 vyhlášky UIC 518) Jsou stanoveny podmínky pro hodnoty ekvivalentní konicity dvojkolí vozidel, která mají být podrobena zkouškám chodových vlastností. Pro vozy s maximální rychlostí jízdy 140 km/h (resp. 160 km/h) nemá ekvivalentní konicita překročit hodnotu 0,5 (resp. 0,4). V přímé a v obloucích s R ≥ 2500 m při zjištění vyšší hodnoty ekvivalentní konicity, než je stanovená nejvyšší hodnota, lze v případě místní nestability chodu vozidla vyloučit odpovídající kolejový úsek z posuzování.
3.3.2 Bezpečnost jízdy (bod 10.1.2.1 vyhlášky UIC 518) Vyhodnocovaná veličina
Kritérium
Limitní hodnoty
rámové síly na 1. a 4. dvojkolí
H2m ≤ (H2m)lim
(H2m)lim = β (10 + Po/3) [kN] β = 0,9 pro osobní vozy Po= stat. nápravová síla pro F1=0,15%, F2=99,85%
svislé zrychlení skříně v úrovni podlahy nad středem předního a zadního podvozku
z“* ≤ (z“*)lim (0,4 ÷ 4 Hz)
(z“*)lim = 3 ms-2 pro F1=0,15%, F2=99,85%
3.3.3 Jízdní vlastnosti (bod 10.1.2.2 vyhlášky UIC 518)
Vyhodnocovaná veličina
Kritérium
Limitní hodnoty
příčné zrychlení skříně v úrovni podlahy nad středem otáčení předního a zadního podvozku svislé zrychlení skříně v úrovni podlahy nad středem otáčení předního a zadního podvozku směrodatná odchylka příčného zrychlení skříně v úrovni podlahy nad středem otáčení předního a zadního podvozku směrodatná odchylka svislého zrychlení skříně v úrovni podlahy nad středem otáčení předního a zadního podvozku kvazistatická hodnota příčného zrychlení skříně v úrovni podlahy nad středem otáčení předního a zadního podvozku
y“* ≤ (y“*)lim (0,4 ÷ 10 Hz)
(y“*)lim = 2,5 ms-2 pro F1=0,15%, F2=99,85%
z“* ≤ (z“*)lim (0,4 ÷ 10 Hz)
(z“*)lim = 2,5 ms-2 pro F1=0,15%, F2=99,85%
sy“* ≤ (sy“*)lim (0,4 ÷ 10 Hz)
(sy“*)lim = 0,5 ms-2
sz“* ≤ (sz“*)lim (0,4 ÷ 10 Hz)
(sz“*)lim = 0,75 ms-2
y“*kvaz ≤ (y“*kvaz)lim
(y“*kvaz)lim = 1,5 ms-2 pro F0 = 50 %
(DP 20 Hz)
F2 = 99,85 % F0 = 50 % F1 = 0,15 %
Obr. 10: Distribuční funkce a odečtené statistické hodnoty
3.4 Výsledky jízdních zkoušek 3.4.1 Zkoušené vozy Bee272 006 s km proběhem 116 700 (ve stavu prázdný), 186 700 (ve stavu obsazeno osobami), Bee272 022 s km proběhem 17 900 (ve stavu prázdný), 94 450 (ve stavu prázdný), 230 200 (ve stavu prázdný, obsazeno osobami) Zkoušené vozy vyhověly kritériím jízdní bezpečnosti zjednodušené metodiky vyhlášky UIC 518 dle bodu 10.1.2.1, a to až do rychlosti 140 km/h a nejvyšší realizované hodnoty nevyrovnaného zrychlení an = 1,16 – 1,17 m/s2 (nedostatek převýšení I = 177,5 – 179,0 mm). Rovněž kritéria jízdních vlastností (vyhláška UIC 518 bod 10.1.2.2) byla splněna s výhradou dále uvedené podmínky pro splnění kritéria hodnoty statistického parametru F0 = 50 % (DP 20 Hz) pro příčné zrychlení skříně při průjezdu oblouky. Rychlost jízdy nesmí v tomto případě překročit rozmezí rychlosti, při kterém jsou realizovány nejvyšší zkušební hodnoty nedostatku převýšení I = 157,5 - 172,5 mm ve smyslu bodu 6.1 vyhlášky UIC 518. Určitý vzestup měřených hodnot v závislosti na km proběhu je viditelný u rámových sil. Pro vozy s podvozky GöV jsou typické vyšší úrovně směrodatné odchylky příčného zrychlení skříně. 3.4.2 Zkoušené vozy Bpee 001 s km proběhem 408 000 (ve stavu prázdný, obsazeno osobami), Bpee 018 s km proběhem 458 000 (ve stavu prázdný, obsazeno osobami) Zkoušené vozy vyhověly kritériím jízdní bezpečnosti zjednodušené metodiky vyhlášky UIC 518 dle bodu 10.1.2.1 (Bpee 001 a 018), a to až do rychlosti 160 km/h a nejvyšší realizované hodnoty nevyrovnaného zrychlení an = 1,16 ms2 (nedostatku převýšení I = 177,1 mm). Kritéria jízdních vlastností jsou splněna s výjimkou zanedbatelného překročení u hodnot statistického parametru F0 = 50 % (DP 20 Hz) pro příčné zrychlení skříně při průjezdu oblouky. V tomto případě rychlost jízdy nesmí překročit rozmezí rychlosti, při kterém jsou realizovány nejvyšší zkušební hodnoty nedostatku převýšení I = 157,5 ÷ 172,5 mm ve smyslu bodu 6.1 vyhlášky UIC 518.
Obr. 11: Přehled nejvyšších dosažených hodnot měřených veličin u vozů Bee272 006 a 022
Obr. 12: Přehled nejvyšších dosažených hodnot měřených veličin u vozů Bpee 001 a 018
4. Vyhodnocení GPK zkušebních úseků Vyhodnocení GPK zkušebních úseků bylo provedeno nejen v souladu s požadavky vyhlášky UIC 518 (příloha D), ale i dle ČSN 736360 pro potřebu O13 GŘ ČD. Měření GPK provedla firma KŽV, s.r.o. Praha měřicím zařízením KRAB. 4.1 Vyhodnocení stavu geometrie dle ČSN 736360 Vyhodnocení stavu geometrie dle ČSN 736360 bylo provedeno pomocí programu KRAB 6.12 Win. Výsledky byly uvedeny v tabulkách lokálních závad a tabulkách úsekového hodnocení. Jako příklad uvádíme příslušnou tabulku pro úsek v oblouku o R = 300 m v r. 2000. Tabulka 3: Lokální závady a úsekové hodnocení oblouku R = 300 m Lokální závady Hladina
1 2 6.073 6.076 6.090 6.304 6.373
příčný směr směr rozchod levý
pravý
±8 ±10
±8 ±10
+10 -3 +20 -5
změna převýšení rozchodu
±3 ±4 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
±8 ±10
svislý směr celkové zborcení ZK1 1,8 m 250 167
ZK2 6,0 m 360 250
ZK3 12,0 m 430 333
výška levá
pravá
±8 ±10
±8 ±10
cykličnost styků ±50 ±60
Úsekové hodnocení příčný směr úsek [km] 6,000 - 6,200 6,200 - 6,400
směr - osa ZKv σ 0.84 1.66 0.78 1.44
rozchod ZKv σ 1.24 2.96 1.22 2.92
svislý směr převýšení ZKv σ 0.78 1.77 1.29 3.15
celková známka kvality
výška - osa ZKv σ 0.88 1.1 0.97 1.33
0.89 1.53
Dále bylo provedeno měření celkové známky kvality měřených úseků ve vztahu k její mezní hodnotě. Jako příklad uvádíme výsledky vyhodnocení v r. 2000. Tabulka 4: Hodnoty celkové známky kvality zkušebních úseků Trať MŽZO VŽZO Kolín Velim Velim Pečky Pečky Poříčany
oblouk R 300 m, km 6,0-6,4 oblouk R 450 m, km 4,3-5,0 oblouk R 800 m, km 1,9-2,4 oblouk R 1400 m, km 4,0-6,0 přímá km 6,9-8,4 přímá km 0,1-1,4
Celková známka kvality 0,89-1,53 0,57-1,99 0,85-1,79 2,13-2,60 1,93-2,50 2,06-2,28
přímá km 352,8-353,8
1,48-3,05
přímá km 358,6-359,6 přímá km 359,7-360,7 přímá km 365,6-366,6 přímá km 366,7-367,7
2,16-3,04 1,97-3,35 2,43-3,02 2,31-3,39
Kolej
Mezní hodnota celkové známky kvality RP3 90-120 km/h 2,4
RP4 120-160 km/h 2,4
4.2 Vyhodnocení stavu geometrie dle UIC 518 Vyhodnocení stavu geometrie dle UIC 518 bylo provedeno pomocí programu KRAB 52 DOS, kde z každého úseku byl vytvořen textový soubor, který obsahuje tabulku minimálních, středních, maximálních hodnot a směrodatných odchylek geometrických veličin. Veličiny GPK byly počítány v pásmu 3 ÷ 25 m s filtrací Butterwordovým filtrem, jak požaduje vyhláška UIC 518. Z hlediska kriterií vyhlášky UIC 518, příloha D jsou rozlišovány následující úrovně kvality QN. Tabulka 5: V případě směrodatných odchylek jsou uvedeny úrovně kvality QN1 a QN2 Směrodatná odchylka pro podélnou výšku < V ≤ 80 km/h 80 < V ≤ 120 km/h 120 < V ≤ 160 km/h 160 < V ≤ 200 km/h 200 < V ≤ 300 km/h
QN1 [mm]
QN2 [mm]
2,3 1,8 1,4 1,2 1,0
2,6 2,1 1,7 1,5 1,3
Směrodatná odchylka pro směr < V ≤ 80 km/h 80 < V ≤ 120 km/h 120 < V ≤ 160 km/h 160 < V ≤ 200 km/h 200 < V ≤ 300 km/h
QN1 [mm]
QN2 [mm]
1,5 1,2 1,0 0,8 0,7
1,8 1,5 1,3 1,1 1,0
Tabulka 6: V případě nejvyšších hodnot jednotlivých chyb jsou uvedeny úrovně kvality QN1, QN2 a QN3 (která je definována jako QN3 = 1,3 QN2) Nejvyšší hodnota jednotlivých chyb pro podélnou výšku < V ≤ 80 km/h 80 < V ≤ 120 km/h 120 < V ≤ 160 km/h 160 < V ≤ 200 km/h 200 < V ≤ 300 km/h
QN1 [mm]
QN2 [mm]
12,0 8,0 6,0 5,0 4,0
16,0 12,0 10,0 9,0 8,0
Nejvyšší hodnota jednotlivých chyb pro směr < V ≤ 80 km/h 80 < V ≤ 120 km/h 120 < V ≤ 160 km/h 160 < V ≤ 200 km/h 200 < V ≤ 300 km/h
QN1 [mm]
QN2 [mm]
12,0 8,0 6,0 5,0 4,0
14,0 10,0 8,0 7,0 6,0
Jako příklad uvádíme hodnocení pro úsek s obloukem R = 300 m v r. 2000 Zkušební úsek: MZO, oblouk R = 300 m, rozchod 1435mm, úklon kolejnic 1:20 poloha [km] délka úseku
kategorie úseku
6,000-6,070 70 m
oblouk
6,070-6,140 70 m
6,140-6,210 70 m
6,210-6,280 70 m
geometrická veličina podélná výška směr poloměr zborcení převýšení rozchod podélná výška směr
oblouk
poloměr zborcení převýšení rozchod podélná výška směr
oblouk
poloměr zborcení převýšení rozchod podélná výška směr
oblouk
poloměr zborcení převýšení rozchod podélná výška směr
6,280-6,350 70 m
oblouk
poloměr zborcení převýšení rozchod podélná výška směr
6,350-6,400 50 m
oblouk
poloměr zborcení převýšení rozchod
kolejnic. pás pravý levý pravý levý 7,270 6,070 pravý levý pravý levý 7,270 6,140 pravý levý pravý levý 7,270 6,210 pravý levý pravý levý 7,270 6,280 pravý levý pravý levý 7,270 6,350 pravý levý pravý levý 7,270 6,360
max. h. [mm] 2.2 1.9 1.9 2.7 306 4.1 153.4 1441.6 2.9 2.8 3.0 2.2 302 3.2 154.2 1440.5 2.0 3.3 2.3 2.2 302 3.9 153.2 1441.5 1.9 3.7 3.1 1.6 301 4.5 152.2 1442.1 1.3 3.4 4.1 1.6 299 3.8 153.8 1442.7 1.9 5.3 2.0 2.3 299 6.7 158 1441
stř. h. [mm] 0 0 0 0 301 0.1 151.4 1437.8 0 0 0 0 297 -0.3 150.8 1438.2 0 0 0 0 296 0.2 149.9 1438.3 0 0 0.1 0 297 0 150.5 1438.7 0 0 0 0 295 -0.2 150.7 1438.2 -0.1 -0.2 0 0 290 0 151.3 1438.8
min. h. [mm] -2.5 -2.5 -2.0 -3.1 299 -2.4 149.3 1434.8 -4.4 -3.8 -3.9 -4.3 293 -3.8 147.4 1433.4 -1.6 -3.8 -2.0 -2.2 293 -3.8 145.8 1435 -1.8 -2.9 -2.2 -2.5 289 -4.0 147.8 1434.7 -1.5 -3.2 -2.7 -1.9 288 -5.8 147.5 1433.9 -2.0 -4.2 -2.8 -1.4 284 -9.6 147.8 1435.6
SDO [mm] 0.96 0.91 0.94 0.93 1.47 1.02 1.45 1.20 1.10 1.25 1.10 1.54 1.37 1.50 0.83 1.39 0.94 1.06 1.69 1.45 1.43 0.77 1.28 1.12 0.84 1.75 1.12 1.97 0.68 1.35 1.32 0.74 2.44 1.61 1.55 0.92 2.27 0.97 0.76 3.96 2.44 1.18
5. Předpoklady úspěšného provozu modernizovaných vozů ČD s upravenými podvozky GöV Pro požadované zařazení vozů z hlediska maximálních provozních hodnot rychlostí a realizovaných hodnot nedostatků převýšení je nutným předpokladem předpisový udržovací stav podvozků. Jedná se o: dvojkolí: nepřekročení dovolených hodnot pro rozchod dvojkolí, rozkolí, rozdíly průměrů kol téhož dvojkolí, rozdíly průměrů kol dvojkolí téhož podvozku, rozdíly průměrů kol mezi podvozky, jízdní obrys: hodnoty Sh, Sd, qR, stav jízdní plochy, vyváženost dvojkolí, mezních hodnot ekvivalentní konicity (předpisy V25 příloha 9, V99/1, V68, vyhláška 173/95 Sb., vyhláška UIC 518 bod 6.2.3) vedení dvojkolí: u podvozků GöV/DS... nejvýše při dosažení proběhu 350 000 km provést výměnu dělených pouzder a pryžových kroužků, překontrolovat průměr vodicích čepů a ocelových pouzder. Při dosazování vyměněných dílů nutno dodržet nejen předepsané hodnoty pro nové díly, ale i předepsanou materiálovou kvalitu. Průběžně přebírat zkušenosti od maďarského realizátora rekonstrukce, a to nejen z hlediska změny rozměrových hodnot nových dílů, ale i z hlediska materiálu, jízdní obrys reprofilovat u podvozků GöV/CV .. není potřeba dalších opatření, protože po proběhu ∼230 000 km vůle v soustavě vodicí čep/kluzné ložisko nepřesáhly 0,36 mm podélně a 0,39 mm příčně příčné vypružení: - stejné délky závěsek, jejichž délka může být pozměněna při nastavení výšky nárazníků či seřízení kolových sil kol podvozku - funkční kuželové pryžové pružiny závěsů kolébky (podvozky GöV/DS) - nastavení symetrických vůlí v příčných narážkách (v extrémním případě dochází totiž k rozdílnému chování vozidla při průjezdu obloukem různou orientací při realizaci vyšších hodnot nedostatku převýšení) - funkční pryžové narážky kolébky předepsané charakteristiky (u podvozků GöV/DS s předepsanou progresivní charakteristikou…výměna po 350 000 km) - funkční tlumiče příčných pohybů kolébky vůči rámu podvozku, jejichž charakteristiky splňují podmínky předpisu V98/64 - tuhost příčného vypružení u podvozků GöV (a tedy i GöV/CV) je ovlivněna opotřebením činných ploch dvojitých závěsů ve vztahu k poloze bodu prokluzu; čím déle trvá odvalování v sedlech závěsek a hraníků, tím je menší činná délka celého závěsu svislé vypružení: - funkční tlumiče svislých pohybů v primárním a sekundárním vypružení, jejichž charakteristiky splňují podmínky předpisu V98/64 u vozů pro Vmax = 160 km/h s podvozky GöV/DS nutno snížit dovolený rozdíl hmotností na kola téhož dvojkolí z 8 % na 6 % za účelem snížení možného rozdílu diagonálního součtu kolových hmotností téhož podvozku z ∼16% na ∼12% (vyjádřeno v % průměrné hmotnosti na dvojkolí u téhož podvozku). Kontrolovat rozdíl v součtu hmotností na kola levé a pravé strany vozidla vyjádřený v % celkové hmotnosti vozidla pro určení extrémů v dané vozidlové řadě (dochází totiž k rozdílnému chování vozidla
při průjezdu oblouky různou orientací při realizaci vyšších hodnot nedostatku převýšení). 5.1 Konkrétní příklad zjištěného velkého diagonálního rozdílu součtu kolových sil u vozu Bpee 018 Rozdíl diagonálního součtu kolových sil (vyjádřený v % průměrné hmotnosti na dvojkolí u téhož podvozku) je dán vztahem: 12 (32)
22 (42) ∆q diag. =
11 (31)
(Q12 + Q 21 ) − (Q11 + Q 22 ) ⋅ Q11 + Q12 + Q 21 + Q 22 2
100 [%]
(1)
21 (41)
Rozdíl hmotnosti na kola téhož dvojkolí (vyjádřený v % hmotnosti na téže dvojkolí) je dán vztahem: Äqdvojkolí =
Q11 − Q12 ⋅ 100 [%] Q11 + Q12
(2)
Vůz Bpee 018 Q11 5 070
podvozek a Q12 Q21 4 610
4 860
Q22
Q31
4 810
5 320
podvozek b Q32 Q41 4 425
4 540
Q42 5 330
Pro vůz Bpee 018 pak platí: Podle vzorce (1) ∆qdiagonální a = 4,237 % ∆qdiagonální b = 16,079 %
Podle vzorce (2) ∆q1.dvojkolí = 4,752 % ∆q2.dvojkolí = 0,517 % ∆q3.dvojkolí = 8,075 % ∆q4.dvojkolí = 8,004 %
Limitní hodnoty ∆qi dvojkolí ≤ 8 % nebyly sice překročeny, ale diagonální rozložení hmotnosti vedlo pak k hodnotě ∆qdiagonální ≅ 16,08 %.
Označení podvozků osobních vozů ČD dle výrobců a provedených úprav GöV/CV
podvozek Görlitz V s rekonstruovaným vedením ložiskových skříní dle řešení ŽOS České Velenice CV ................... České Velenice GöV/DS........... podvozek Görlitz V rekonstruovaný v Dunakeszi a vybavený kotoučovou brzdou D ...................... Dunakeszi S....................... kotoučová brzda GöV/DSV........ podvozek Görlitz V rekonstruovaný v ŽOS Vrútky a vybavený kotoučovou brzdou V ...................... Vrútky GöVa/Del ........ podvozek Görlitz Va rekonstruovaný v dřívějších DWA Vetschau (případně v dílnách DB Halberstadt) Del ................... Delitzsch GöV-64V......... podvozek Görlitz V s ložiskovou skříní vzor 64V (6 šroubů) GöV-74V......... podvozek Görlitz V s ložiskovou skříní vzor 74V (4 šrouby) GöV-74-RD .... podvozek Görlitz V s ložiskovou skříní vzor 74V (4 šrouby) a třecími tlumiči v primárním vypružení GP 200 S ......... podvozek vyrobený vagónkou ve Studénce s Vmax = 120 km/h nebo v DWA Vetschau s Vmax = 160 km/h GP ................... Görlitz – Praha
Literatura: [1] Vyhláška UIC 518 (Jízdně - technické zkoušky a připuštění železničních vozidel - jízdní bezpečnost, namáhání jízdní dráhy a jízdní vlastnosti) – 2. vydání 10/99. [2] RIC – Úmluva o vzájemném užívání osobních a zavazadlových vozů v mezinárodní dopravě (ČD D13), vydání 1/1999. [3] ČSN 73 6360-2 Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha, část. 2: Stavba a přejímka, provoz a údržba. [4] Komentář k ČSN 73 6360 [5] Novotný, C.: Porovnání chodových vlastností vybraných vozů ČD ř. A (GöV) a ř. Bmee (GP 200 S) na úklonu kolejnic 1:20 a 1:40 v oblasti rychlostí do 140÷160 km/h. VÚŽ Praha, 1995. [6] Novotný, C.: Systémové pojetí zabezpečení žel. dopravy při zvýšení rychlostí na 140÷160 km/h. Seminář ”Železniční vozidla” 10/92 Loučeň. [7] Pohl, Novotný, Kluvánek: Příčné síly hnacích vozidel a bezpečnost proti vykolejení. Seminář ”Železniční vozidla a kolej” 11/91 Stará Lesná. [8] Mohyla: Statické parametry příčného vypružení vozů s podvozky typu Görlitz. Zpráva VÚKV 96-C068, 97-C062. [9] Novotný, C.: Bezpečnost proti vykolejení vozu ř. Bhee. VÚŽ Praha 1996.
[10] Weber: Chodové vlastnosti jídelního vozu ř. WRRmz. VÚŽ Praha 1997. [11] Izer, J., Zelenka, J.: Charakteristiky kontaktní geometrie. Scientific Papers of the University of Pardubice, Series B, 2/1996. [12] Hanneforth, W.: Laufwerke. Transpress Bucher 1986. [13] Führer, G.: Gleiskonstruktionen. Transpress Berlin 1987. [14] Podkladové materiály pracovní skupiny WG10 ”Vzájemné působení vozidlo/trať” technická komise CEN/TC 256 ”Železniční aplikace”. [15] Zelenka, J. – Izer, J.: Výpočet kontaktní geometrie osobních vozů řady Bee na trati VŽZO a trati ČD v úseku Choceň – Uhersko, SP05/98, SP05/99. [16] Zelenka, J. – Izer, J.: Výpočet kontaktní geometrie osobních vozů řady Bee a Bpee na trati VŽZO a trati ČD v úseku Kolín – Poříčany, SP10/00. [17] Izer, J.: Vozidlo a kolej. Vědeckotechnický sborník ČD 7/99. [18] Lintner: Rekonstrukce vedení dvojkolí na podvozku GöV, GöVa. Vědeckotechnický sborník ČD 8/99. [19] Sladký, Decker: Modernizace osobních železničních vozů v MOVO Plzeň. Vědeckotechnický sborník ČD 8/99. [20] Změna písmenného značení osobních vozů v důsledku platnosti nové úmluvy RIC od 1.1.2001 čj. 77/2000 - O12/1 - Ba z 15.12.2000. [21] ČD Sei 2/315/2 4. změna předpisu „Kartotéka železničních osobních vozů“. [22] Kos, Mohyla: Omezení příčných pohybů skříně kolejového vozidla. Technické zprávy čs. Vagonek Tatra, 1963, č. 4. [23] Maruna: Podvozky s proměnnými příčnými vůlemi a zúžení vozu. Technické zprávy VÚKV, 1968, č. 3 – 4. [24] Mohyla: Omezení příčných pohybů vozové skříně narážkami. Zpravodaj Kolejová vozidla 3/99.
V Praze, září 2002
Lektoroval: Prof. Ing. Jiří Izer, CSc. Dopravní fakulta Jana Pernera Univerzity Pardubice