sínkenő berendezés optimális beállítása a zajcsillapítás ......budafok kocsiszín →savoya...

Sínkenő berendezés optimális beállítása a zajcsillapítás és a kerék/sín tapadási együttható függvényében

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar

Út és Vasútépítési Tanszék

Csortos Gabriellaokleveles infrastruktúra-építőmérnök, PhD-hallgató

City Rail 2020 – Városi Vasutak KonferenciaVisegrád, Silvanus Hotel

2020. október 7-8.

1. SÍNKENÉS GYAKORLATA

2. VIZSGÁLATSOROZAT

MÉRFÖLDKÖVEI

3. VIZSGÁLATSOROZAT

KITŰZÖTT CÉLJAI

4. SÍNKENÉS

HATÉKONYSÁGÁNAK

MEGÁLLAPÍTÁSA

5. SÍNFEJ-KONDICIONÁLÓ

ANYAG KIVÁLASZTÁSA

6. SÍNKENŐ BERENDEZÉS

OPTIMÁLIS BEÁLLÍTÁSA

7. ÖSSZEFOGLALÁS

8. KONKLÚZIÓK

SÍNKENŐ BERENDEZÉS OPTIMÁLIS BEÁLLÍTÁSA A ZAJCSILLAPÍTÁS ÉS

A KERÉK/SÍN TAPADÁSI EGYÜTTHATÓ FÜGGVÉNYÉBEN

TARTALOM


3

ZAJHATÁSOK

A vasúti forgalom által gerjesztett zaj kétféleképpen jelentkezik:

A vágány környezetében hallható léghang (zajkibocsátás),

A vágány közelében lévő épületekben észlelhető testhang

(rezgésgerjesztés) formájában.

A vasúti pálya-jármű rendszerben az elsődleges zajforrás a jármű

(meghajtás, sín-kerék kapcsolat), azonban a pálya elemeinek kialakítása,

minősége és pillanatnyi állapota is befolyással bír a zaj kialakulására.


4

SÍNKENÉS

Kerék és sín kopásának csökkentése

Sínek élettartamának növelése

Zajcsillapítás

‐ A sín futófelületének egyenlőtlen vagy hullámos kopásából származó zajhatások,

‐ A kerék futókörének egyenlőtlenségéből vagy kopásából származó zajok,

‐ Ívekben a kerék-sín közvetlen kapcsolatából (nyomkarima vezetés) származó zajhatások csökkentése.


5

15

1721

28

4749

55

0

10

20

30

40

50

60

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Tele

pít

ett

sín

ken

ők

szám

a(d

b)

Telepítés éve

Sínkenő berendezések számának növekedése a BKV Zrt. közúti vasúti vágányhálózatán

BKV ZRT. SÍNKENÉS GYAKORLATA

Forrás: [2]


6

SÍNKENŐ BERENDEZÉSEK

2

45

8

0

10

20

30

40

50

Hy-Power TracksafeLube MetalLube

Tele

pít

ett

men

nyis

ég

(db

)

Sínkenő berendezés típusa

Telepített sínkenő berendezések száma típus szerint

Forrás: [2]


7

VIZSGÁLATSOROZAT

A vizsgálatsorozat mérföldkövei:

Annak megállapítása, hogy sínkenő berendezések

alkalmazásával valóban csökkenthetők a kis sugarú

ívekben kialakuló, kellemetlen zajhatások.

Annak megállapítása, hogy milyen típusú sínfej-

kondicionáló anyaggal a leghatékonyabb a sínkenés

gyakorlata.

Annak megállapítása, hogy milyen anyagkijuttatás

mellett üzemeltethetők költséghatékonyan,

biztonságosan, de még zajcsillapítás tekintetében is

effektíven a sínkenő berendezések.

1

2

3


8

VIZSGÁLATSOROZAT KITŰZÖTT CÉLJAI

Az elvégzett zajmérések kiértékelésével többek között:

Összehasonlítható a vonalon közlekedő két járműtípus zajkibocsátása.

Kiszűrhetők a zajosság tekintetében hibás, valószínűsíthetően egyenetlen kerekekkel közlekedő járművek.

Számszerűsíthető a sínkenés és a köszörülés zajcsillapítási eredménye.

Kimutatható a zajcsillapítás elmúló hatása a kenés megszüntetésével.

Alátámasztható a sínfelületi hibáktól mentes, kent sínszálakon közlekedő járművek kisebb zajkibocsátása.

Megállapítható az optimális anyagkijuttatás mértéke.

MÉRÉSI HELYSZÍN

MÉRÉSI PONT

BUDAFOK KOCSISZÍN SAVOYA PARK

SÍNKENŐ

BERENDEZÉS

SÍNKENŐ

BERENDEZÉS


9

17-ES JELZÉSŰ VILLAMOSVONAL

Budafok kocsiszín

Savoya Park vá.

MÉRÉSI HELYSZÍN


10

MÉRÉSI HELYSZÍN

Sínkenő berendezés, kenőanyag TRACKSAFE LUBE típusú sínkenő berendezés WSW BIO SK-2016 CG típusú kenőanyag 2 furat külső sínszál (vezetőél), 1 furat belső sínszál (futófelület),

1 furat a vezetősínen

Vonalvezetés Kosárív (belső vágány 75,00 m és 79,14 m sugarú ívek csatlakoznak) Engedélyezett sebesség: 20 km/h

Felépítmény 2004-ben épült, bebetonozott talpfás felépítmény 49E1 r. sínszálakkal 33C1 profilú vezetősín a belső sínszálak mellett

Járművek

TATRA T5C5

CAF URBOS 3


11

MÉRŐESZKÖZÖK


12

Larson Davis 824 típusú kézi hangnyomásszint-mérő készülék

MÉRŐESZKÖZÖK


13

PCE-RT 1200 típusú felületi érdességmérő készülék

TriboRollsúrlódási együttható mérő műszer

További információk: Metalelektro Méréstechnika Kft. honlapja

https://www.metalelektro.eu/?lang=hu


14

VIZSGÁLATSOROZAT

A vizsgálatsorozat lépései:



ívekben kialakuló, kellemetlen zajhatások.

1

MÉRÉSSOROZAT

07.10. 07.12.

Sínkenő berendezés működik

KENT

ÁLLAPOT

1 2


15

SÍNSZÁLAK

HULLÁMOS ÉS OLDALKOPÁSA


16

MÉRÉSSOROZAT

07.10. 07.12. 07.17. 07.18. 07.19. 07.24. 07.31. 08.01. 08.17. 08.18. 08.24.


Sínkenő berendezés kikapcsolása

Sínszálak takarítása Köszörülés

KENT

ÁLLAPOT

ELMÚLÓ

HATÁS

VIZSGÁLATA

KENETLEN

ÁLLAPOT

KÖSZÖRÜLÉS

UTÁNI

ÁLLAPOT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


17

SÍNSZÁLAK

KÖSZÖRÜLÉS UTÁN


18

MÉRÉSSOROZAT

07.10. 07.12. 07.17. 07.18. 07.19. 07.24. 07.31. 08.01. 08.17. 08.18. 08.24. 09.14. 09.15.


Sínkenő berendezés kikapcsolása

Sínszálak takarítása Köszörülés

Sínkenő berendezés bekapcsolása

KENT

ÁLLAPOT

ELMÚLÓ

HATÁS

VIZSGÁLATA

KENETLEN

ÁLLAPOT

KÖSZÖRÜLÉS

UTÁNI

ÁLLAPOT

KÖSZÖRÜLÉS

UTÁNI KENT

ÁLLAPOT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312


19

EREDMÉNYEK

65

70

75

80

85

90

95

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]

Elhaladási idő [s]

TATRA 4032-4033Budafok kocsiszín → Savoya Park

KENETLEN

KENT


20

EREDMÉNYEK

65

70

75

80

85

90

95

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]


TATRA 4210-4303Budafok kocsiszín → Savoya Park

KENETLEN

KÖSZÖRÜLÉS


21

EREDMÉNYEK

65

70

75

80

85

90

95

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]


CAF 2206 Budafok kocsiszín → Savoya Park

KENETLEN

KENT


22

EREDMÉNYEK

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

1/3

okt

ávú

egy

en

ért

ékű

han

gnyo

más

szin

t [d

B]

Frekvencia [Hz]

CAF 2206Budafok kocsiszín → Savoya Park

KENETLEN

KENT

>30 dB


23

EREDMÉNYEK

20

30

40

50

60

70

80

90

100

A-s

úly

ozo

tt h

angn

yom

ássz

int

[dB

A]

Frekvencia [Hz]


KENETLEN

KENT>30 dB(A)


24

EREDMÉNYEK

65

70

75

80

85

90

95

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]



KENETLEN

KÖSZÖRÜLÉS

KÖSZÖRÜLÉS+ KENÉS


25

EREDMÉNYEK



26

85,986,6

86,6 86,3

89,9

91,5

86,9

82,4

81,680,7 80,7 80,4

83,9

85,1

83,8

80,8

78

80

82

84

86

88

90

92

94

kent sín 1. napkikapcs

2. napkikapcs

3. napkikapcs

8. napkikapcs

kenetlen köszörülésután

köszörülésután kent

Leq

[dB

A]

Eredő átlagos hangnyomásszintekBudafok kocsiszín → Savoya Park

TATRA

CAF

EREDMÉNYEK

85,986,6

86,6 86,3

89,9

91,5

86,9

82,4

81,680,7 80,7 80,4

83,9

85,1

83,8

80,8

78

80

82

84

86

88

90

92

94

kent sín 1. napkikapcs

2. napkikapcs

3. napkikapcs

8. napkikapcs

kenetlen köszörülésután

köszörülésután kent

Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]

Eredő hangnyomásszintekBudafok kocsiszín → Savoya Park

TATRA

CAF


27

ÖSSZEGZÉS

ELÉRT ÁTLAGOS ZAJCSILLAPÍTÁS [dB(A)]

SÍNKENÉSSEL KÖSZÖRÜLÉSSELKÖSZÖRÜLÉSSEL

ÉS SÍNKENÉSSEL

TATRA

CAF



ÉS SÍNKENÉSSEL

TATRA -5,6

CAF -3,5



ÉS SÍNKENÉSSEL

TATRA -5,6 -5,0

CAF -3,5 -2,1



ÉS SÍNKENÉSSEL

TATRA -5,6 -5,0 -9,1

CAF -3,5 -2,1 -4,3


28


29

VIZSGÁLATSOROZAT




ívekben a kialakuló, kellemetlen zajhatások.

Annak megállapítása, hogy milyen típusú sínfej-

kondicionáló anyaggal a leghatékonyabb a sínkenés

gyakorlata.

2


30

Forrás: [1]

SÍNKONDICIONÁLÓ ANYAGOK



31

70,0

66,3 67,6 66,7

74,1

68,7

73,3

67,765,6

67,064,1 65,3 64,0

66,4

55

60

65

70

75

80

AA A B X Y C D

Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]

Anyagok

Eredő hangnyomásszintek

Kenetlen állapot Kent állapot


32

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

AA

A

B

X

Y

C

D

Előírt fékúthoz viszonyított értékek

An

yago

k

Fékhatás eredmények

Kent állapot Kenetlen állapotForrás: [1]



33

VIZSGÁLATSOROZAT




ívekben a kialakuló, kellemetlen zajhatások.

Annak megállapítása, hogy milyen típusú

sínfejkondicionáló anyaggal a leghatékonyabb a

sínkenés gyakorlata.

Annak megállapítása, hogy milyen anyagkijuttatás

mellett üzemeltethetők költséghatékonyan,

biztonságosan, de még zajcsillapítás tekintetében is

effektíven a sínkenő berendezések.

3

Forrás: [2]

MÉRÉSSOROZAT

08.22. 08.23. 08.26.* 08.29.* 09.10. 09.16. 09.23. 09.30.

Sínkenő berendezés kikapcsolása Köszörülés

Sínkenő berendezés állítása

Sínkenő berendezés bekapcsolása

KENT

ÁLLAPOT

20%

KENETLEN

ÁLLAPOT

KÖSZÖRÜLÉS

UTÁNI

ÁLLAPOT

1 2 5 6 7 8


34



KENT

ÁLLAPOT

40%

KENT

ÁLLAPOT

60%KENT

ÁLLAPOT

80%

3 4

* Zajmérés nem történt.


35

EREDMÉNYEK

87,1 87,1

84,5

80,0

75

80

85

90

95

20%-on kentsínszálak





Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]

CAF JÁRMŰVEK ÖSSZESÍTŐ EREDMÉNYEBudafok kocsiszín → Savoya Park

78,7


36

EREDMÉNYEK

91,1

88,8

88,0

84,6

75

80

85

90

95






Han

gnyo

más

zszi

nt

[dB

(A)]

TATRA JÁRMŰVEK ÖSSZESÍTŐ EREDMÉNYEBudafok kocsiszín → Savoya Park

83,1


37

EREDMÉNYEK

91,188,8 88,0

84,6

81,0 81,1

87,1

87,1

84,5

80,0

75

80

85

90

95

Kenetlensínszálak

Köszörültsínszálak





Han

gnyo

más

szin

t [d

B(A

)]

CAF ÉS TATRA JÁRMŰVEK ÖSSZESÍTŐ EREDMÉNYEBudafok kocsiszín → Savoya Park


38

EREDMÉNYEK – FELÜLETI ÉRDESSÉG

0,7

3,7

2,32,0

1,4

1,0 0,9

0,6

0,5

1,8

0,9

0,5 0,8 0,6 0,4 0,30,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Felü

leti

érd

ess

ég

[mik

rom

ete

r]

Napok [-]

jobb sínszál futófelület bal sínszál futófelületForrás: [3]


39

EREDMÉNYEK – SÚRLÓDÁSI EGYÜTTHATÓ

0,17

0,23 0,240,17

0,38

0,35

0,25

0,34

0,21

0,38

0,51

0,48

0,52

0,40 0,37

0,27

0,18

0,32

0,25

0,62

0,23 0,24

0,220,18

0,23

0,27

0,27 0,27 0,29 0,29 0,27

0,23

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Súrl

ód

ási e

gyü

tth

ató

[-]

Napok [-]jobb sínszál futófelület bal sínszál futófelület

jobb sínszál 45° bal sínszál 45°Forrás: [3]

KONKLÚZIÓK

A TATRA VILLAMOSOK IGAZOLTAN ZAJOSABBAK A CAF JÁRMŰVEKKEL SZEMBEN .

KÖSZÖRÜLÉSSEL ÉS SÍNKENÉSSEL IS BIZONYÍTOTTAN ZAJCSÖKKENTÉS ÉRHETŐ EL.

TATRA VILLAMOSOK ESETÉN NAGYOBB ZAJCSILLAPÍTÁST EREDMÉNYEZETT MINDKÉT INTÉZKEDÉS.

SÍNKENÉSSEL ÉS KÖSZÖRÜLÉSSEL MEGKÖZELÍTŐLEG AZONOS MÉRTÉKŰ ZAJCSILLAPÍTÁS ÉRHETŐ EL.

A JÁRMŰVEK ZAJKIBOCSÁTÁSA A SÍNFELÜLETI HIBÁKTÓL MENTES, KÖSZÖRÜLT SÍNSZÁLAKON A LEGKISEBB.

KIMUTATHATÓAN A KÉT INTÉZKEDÉS EGYÜTTES ALKALMAZÁSÁVAL ÉRHETŐ EL A LEGNAGYOBB ZAJCSILLAPÍTÁS. A KÖSZÖRÜLÉS ÉS A SÍNKENÉS EGYÜTTESENOLYANNYIRA HATÁSOS, HOGY A KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSÚ ÉS KOROSSÁGÚ JÁRMŰVEK ELHALADÁSA SORÁN AZ EREDŐ ZAJSZINTEK TEKINTETÉBEN NINCS JELENTŐSKÜLÖNBSÉG.


40

KONKLÚZIÓK

MEGFELELŐ ZAJCSILLAPÍTÁSI ÉRTÉKEKET A KÖSZÖRÜLÉS ÉS SÍNKENÉS EGYÜTTESEN EREDMÉNYEZETT, UGYANIS AZ 5 DB(A) ÉS FELETTI CSÖKKENTÉSI ÉRTÉKEK MÁR JELENTŐS HATÁSSAL BÍRNAK.

A SÍNKENÉS MEGSZÜNTETÉSÉVEL EGY HÉT SZÜKSÉGES AHHOZ, HOGY VISSZATÉRJEN A JÁRMŰVEK KELLEMETLEN ZAJHATÁSA ÍVBEN HALADÁSKOR.

A KÖSZÖRÜLÉS AZ EGYIK ALAPVETŐ KARBANTARTÁSI MUNKA, AMIVEL – A SÍNSZÁLAK ÉLETTARTAMÁNAK HOSSZABBÍTÁSA MELLETT – ZAJCSÖKKENTÉST IDÉZÜNK ELŐ.

OPTIMÁLIS ZAJCSILLAPÍTÁSI MEGOLDÁS KIS SUGARÚ ÍVEKBENÚJÉPÍTÉSŰ PÁLYA ESETÉN: AUTOMATIZÁLT SÍNKENÉSMEGLÉVŐ PÁLYA ESETÉN: AUTOMATIZÁLT SÍNKENÉS, A SÍNFELÜLETI HIBÁK MEGSZÜNTETÉSE UTÁN.

A KÜLÖNBÖZŐ KENŐANYAGOK VIZSGÁLATÁNÁL IS BEBIZONYOSODOTT, HOGY SÍNKENÉS HATÁSÁRA A KÜLÖNBÖZŐ JÁRMŰVEK (CAF, TW 6000, TATRA) KÖZÖTT EREDŐ ZAJSZINTEKBEN MINIMÁLIS AZ ELTÉRÉS.


41

KONKLÚZIÓK

MINÉL TÖBB ANYAGOT JUTTATUNK A SÍNSZÁLRA, ANNÁL HATÉKONYABB ZAJCSILLAPÍTÁS ÉRHETŐ EL. AZ ANYAGKIJUTTATÁSNAK A VASÚTBIZTONSÁG SZAB HATÁRT: A JÁRMŰVEK ELŐÍRT FÉKÚTJÁT MINDEN KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT BIZTOSÍTANI KELL!

A ZAJMÉRÉS, A SÚRLÓDÁSI TÉNYEZŐ ÉS A FELÜLETI ÉRDESSÉG MÉRÉSI EREDMÉNYEK ALAPJÁN A 80%-OS ANYAGKIJUTTATÁS MELLETT MŰKÖDTETETT BERENDEZÉSEK MEGFELELŐEK. AZ ÍGY FELHORDOTT KENŐANYAG MENNYISÉGE ALKALMAS A KELLEMETLEN ZAJHATÁSOK CSÖKKENTÉSÉRE ÉS A JÁRMŰVEK ELŐÍRT FÉKÚTJÁNAK BIZTOSÍTÁSÁRA.


42

Nélkületek nem sikerült volna!

ASBÓTH PÉTER

DR. AUGUSZTINOVICZ FÜLÖP

BOCZ PÉTER

BRAUTIGAM ANDRÁS

CSÉPKE RÓBERT

DOBOS ANDRÁS

EGYED OTTÓ

FEKETE RITA

GYERKÓ JÓZSEF

HARASZTOSI TAMÁS

DR. KAZINCZY LÁSZLÓ †

DR. KISS CSABA

KOCSIS SÁNDOR

KOCSIS TAMÁS

KOVÁCS VALENTIN

LADÁNYI TIBOR

PAP JÓZSEF

POSGAY GYÖRGY

VANYA LÁSZLÓ

Fogadjátok hálás köszönetem!

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

Csortos Gabriella okl. infrastruktúra-építőmérnök, PhD-hallgató

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány EgyetemÉpítőmérnöki Kar

Út és Vasútépítési Tanszék

[email protected]+36 (30) 469-2111

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

SÍNKENŐ BERENDEZÉS OPTIMÁLIS BEÁLLÍTÁSA A ZAJCSILLAPÍTÁS ÉS A KERÉK/SÍN TAPADÁSI

EGYÜTTHATÓ FÜGGVÉNYÉBEN


44

FORRÁS

[1] Dr. Kiss Csaba PhD. „Sínfej-kondicionáló anyag fékezésre gyakorolt hatásának vizsgálataTriboRoll készülékkel”, XIII. Városi Villamos Vasúti Pálya Nap, Debrecen, 2020. febr. 25.

[2] Ladányi Tibor „Sínkenő berendezés optimális beállítása a zajcsillapítás függvényében”,Szakdolgozat, 2019, Konzulensek: Németh Attila, Csortos Gabriella

[3] A súrlódási tényező és érdesség méréseinek eredményét a Metalelektro Méréstechnika Kft.szolgáltatta. A méréseket és azok értékelését Egyed Ottó és Harasztosi Tamás végezték.

A vizsgálatsorozatot feldolgozó publikációk:

[1] Csortos, G., Augusztinovicz, F. „Reduction of tram wheel squeal with raillubrication” In: Technika és technológia a fenntartható közlekedés szolgálatában:Közlekedéstudományi Konferencia Győr (Dr. Horváth Balázs, Horváth Gábor, Gaál Bertalan(Szerk.)), Győr, Magyarország, március 22-23, 2018, pp. 619-628. ISBN: 978-615-5776-13-7

[2] Csortos, G., Augusztinovicz, F. „Noise mitigation with rail lubrication deviceon tramline” In: Proceedings of the 5th International Conference on Road and RailInfrastructure, CETRA 2018 (Prof Stjepan Lakušić (Ed)), Zadar, Croatia, May. 17- 19, 2018.,pp. 1173-1179. ISBN: 978-953-8168-25-3

[3] Csortos, G. „Zajcsillapítás a közúti vasúti pálya kis sugarú íveiben” Az Aszfalt: A MagyarAszfaltipari Egyesülés (HAPA) hivatalos szakmai lapja, XXVI. évfolyam, 2018/2. szám, pp. 73-79. ISSN 1217-7830

sínkenő berendezés optimális beállítása a zajcsillapítás ......budafok kocsiszín →savoya...

Documents