Трековая геометрия автомобиля

Вагон для измерения геометрии пути (также известный как вагон для записи пути ) — это автоматизированное транспортное средство для проверки пути в системе железнодорожного транспорта, используемое для проверки нескольких параметров геометрии пути, не препятствуя нормальной работе железных дорог. Некоторые из обычно измеряемых параметров включают положение, кривизну, выравнивание пути, гладкость и пересечение двух рельсов. Автомобили используют различные датчики, измерительные системы и системы управления данными для создания профиля проверяемого пути.

История

Вагоны с геометрией пути появились в 1920-х годах, когда железнодорожное движение стало настолько плотным, что ручной и визуальный осмотр стал непрактичным. Кроме того, возросшая скорость поездов той эпохи требовала более тщательного ухода за путями. В 1925 году компания Chemins defer de l'Est ввела в эксплуатацию машину для измерения геометрии колеи с акселерографом, разработанным Эмилем Халладом, изобретателем метода Халлада . Акселерограф мог регистрировать горизонтальное и вертикальное движение, а также крен. Он был оснащен ручной кнопкой для записи вех и станций в протокол. Подобный автомобиль разработала компания travaux Strasbourg, которая сейчас входит в группу GEISMAR .К 1927 году на железной дороге Атчисон, Топика и Санта-Фе действовал гусеничный вагон, а в 1929 году - на Estrada de Ferro Central do Brasil . Эти два вагона были построены Болдуином с использованием гироскопической технологии Sperry Corporation . ^[2]

Первый вагон с геометрией колеи в Германии появился в 1929 году и эксплуатировался компанией Deutsche Reichsbahn . Оборудование для этого автомобиля поступило из Anschütz в Киле , компании, которая в настоящее время принадлежит Raytheon . В Швейцарии первое оборудование для записи геометрии пути было интегрировано в уже существующую динамометрическую машину в 1930 году. ^[2]

Одним из первых вагонов с геометрией гусеницы был вагон Т2, использовавшийся в рамках Министерства транспорта США проекта HISTEP (Программа оценки высокоскоростных поездов) . Он был построен компанией Budd для проекта HISTEP для оценки состояния пути между Трентоном и Нью-Брансуиком, штат Нью-Джерси, где DOT установил участок пути для испытаний высокоскоростных поездов, и, соответственно, Т2 двигался со скоростью 150 миль в час или 150 миль в час. Быстрее. ^[3]

Многие из первых вагонов с регулярной геометрией обслуживания были созданы на основе старых пассажирских вагонов, оснащенных соответствующими датчиками, приборами и записывающим оборудованием, сцепленными с локомотивом. ^[4]^{[ нужна страница ]} По крайней мере, к 1977 году появились самоходные геометрические автомобили. GC-1 компании Southern Pacific (построенный Plasser American) был одним из первых, в нем использовались двенадцать измерительных колес в сочетании с тензодатчиками, компьютерами и электронными таблицами, чтобы дать менеджерам четкое представление о состоянии железной дороги. ^[5] Даже в 1981 году Энциклопедия Североамериканских железных дорог считала этот вагон самым совершенным по геометрии пути в Северной Америке. ^[6]^{: стр.325}

Преимущества

Первоначально осмотр путей проводился инспекторами путей, которые ходили по железной дороге и визуально осматривали каждый участок пути. Это было опасно, поскольку это нужно было делать во время движения поездов. Это также требовало большого количества рабочей силы, и инспекторы были ограничены в количестве путей, которые они могли проверить в определенный день. Для измерения различных параметров пути приходилось использовать ручные инструменты. ^[4]^{[ нужна страница ]}

Основными преимуществами автомобилей с геометрией пути является экономия времени и труда по сравнению с ручным контролем пути. Автомобили с геометрией пути могут двигаться со скоростью до 217 миль в час (335 километров в час), постоянно проверяя путь. Чаще всего на грузовых железных дорогах геометрические вагоны движутся с путевой скоростью (до 70 миль в час), чтобы свести к минимуму перебои в работе. Машины с существующей геометрией пути могут проехать большую часть системы за один день. Часто бригады технического обслуживания следят за геометрической машиной и исправляют дефекты по мере ее движения по рельсам. ^[4]^{[ нужна страница ]}

Поскольку вагоны с геометрией пути представляют собой полноразмерные железнодорожные вагоны (за исключением некоторых более легких вагонов с геометрией Hi-Rail), вагоны с геометрией пути также обеспечивают лучшее представление о геометрии пути под нагрузкой (по сравнению с ручными методами, которые не учитывают это). ). Наконец, данные о геометрии пути обычно сохраняются и могут использоваться для отслеживания тенденций ухудшения качества пути. Эти данные можно использовать для выявления и прогнозирования проблемных мест в процессе отслеживания и соответствующего планирования программ технического обслуживания. ^[7]

Измеряемые параметры

Допуски каждого параметра зависят от класса измеряемого пути. В Соединенных Штатах геометрические вагоны обычно классифицируют каждый дефект как «Класс II» или «Класс I» (хотя точное название может варьироваться в зависимости от железной дороги). Дефект класса II известен как дефект уровня технического обслуживания, что означает, что путь не соответствует собственным стандартам конкретной железной дороги. На каждой железной дороге существует свой стандарт дефектов уровня технического обслуживания. Дефект класса I — это дефект, нарушающий стандарты безопасности путей Федерального управления железных дорог (FRA). Железные дороги должны устранить эти дефекты в течение определенного периода времени после их обнаружения, иначе они рискуют быть оштрафованы.

Выравнивание - «Выравнивание - это проекция геометрии пути каждого рельса или осевой линии пути на горизонтальную плоскость» (Определение FRA). ^[8] Также известна как «прямолинейность» дорожек.
Перекресток - изменение наклона пути на заранее определенной длине «хорды» (обычно шестьдесят два фута). На прямой или касательной трассе в идеале не должно быть никаких отклонений, а на поворотах обычно желателен наклон.
Кривизна — величина, на которую рельс отклоняется от прямой или касательной. Геометрическая машина проверяет фактическую кривизну (в степени кривизны ) кривой по сравнению с ее расчетной кривизной.
Воздушные линии (или контактная сеть). Измеряет высоту и расстояние между контактными проводами, положение мачт или опор контактной сети, а также положение проволочных мостов, если применимо. ^[9]
Ширина колеи – расстояние между рельсами. Со временем рельс может стать слишком широким или слишком узким. В Северной Америке и большинстве стран мира стандартная колея фута 8 + 1 ⁄ дюйма 4 ( 1435 мм ).
Профиль рельса — выявляет износ рельса и отклонения от стандартного профиля.
Деформация – максимальное изменение поперечного уровня на заранее определенной длине хорды (обычно шестьдесят два фута). ^[10]

Вагоны с геометрией пути, используемые в метро Нью-Йорка, также измеряют:

Гофрирование поверхности ходового рельса
Зазоры туннелей и станционных платформ
Высота и ширина третьего рельса
Вертикальный зазор между третьим рельсом и защитной пластиной ^[11]

Бесконтактные методы измерения и контроля

Лазерные измерительные системы – измеряют профиль и износ рельсов , поперечный уровень и ширину колеи.
Акселерометры
- Используется для измерения выравнивания путем определения ускорения в определенном направлении и последующего интегрирования до получения нужного положения. Эти позиции затем используются для создания искусственных аккордов для измерения различных параметров.
- Используется для измерения качества езды. При достижении или превышении определенного ускорения груз может быть поврежден, а пассажиры могут почувствовать дискомфорт.
Видеосистема — снимает видео полосы отвода для дальнейшего анализа, а также для проверки машинным зрением определенных компонентов пути.
Гироскоп – ориентирован в вертикальном направлении, используется для измерения поперечного уровня и деформации. Сейчас они устарели и заменены лазерными измерительными системами. ^[3]
Датчик приближения — используется для измерения поверхностей, выравнивания и измерения. Сейчас они устарели и заменены лазерными измерительными системами. ^[3]

Контактные методы измерения и контроля

Измерительные колеса - в основном устаревшие, первоначально использовались для измерения почти всех параметров, теперь их заменили лазеры.
Тензодатчики – используются вместе с измерительными колесами для преобразования различных движений измерительных колес в удобный формат.

Соблюдение нормативных требований в США

В Соединенных Штатах Федеральное управление железных дорог (FRA) поддерживает парк из трех геометрических вагонов в рамках своей программы автоматизированного контроля путей (ATIP). FRA управляет своим парком геометрических вагонов по всей стране для проверки железных дорог на соответствие Федеральным стандартам безопасности путей (FTSS). По данным FRA, каждый геометрический вагон проезжает около 30 000 миль и каждый год обнаруживает около 10 000 дефектов, которые затем устраняются железными дорогами. ^[12]

Будущее

В Соединенных Штатах железные дороги ищут новые способы измерения геометрии, которые еще меньше мешают работе поездов. В испытаниях, проводимых Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) в Центре транспортных технологий в Пуэбло , штат Колорадо , используется портативная система контроля качества езды, прикрепленная к стандартному грузовому вагону . TTCI также продвигает переход на «геометрию гусениц, основанную на характеристиках» или PBTG. Большинство современных систем геометрии пути смотрят только на состояние самого пути, тогда как система PBTG также учитывает динамику транспортного средства, вызванную состоянием пути. ^[13]

Примеры

США - Федеральное управление железных дорог DOTX -216, -217, -218, -219, -220.
Франция — SNCF TGV Iris 320
Германия – ICE S
Япония – Доктор Желтый
Великобритания - новый измерительный поезд , British Rail Class 950 , поезд для записи пути лондонского метрополитена
Казахстан – СВГП-1
Турция – TCDD HT80001 (только для высокоскоростных электрических секций) в
Австралия - гусеничные машины АК стандартной колеи.

См. также

Ссылки

^ Голландия Trackstar
^ Jump up to: ^а ^б «Автоматическое обследование железнодорожных путей». Технический бюллетень франкоязычной Швейцарии (на французском языке). 1941. doi : 10.5169/seals-51326 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Линдгрен, PW (1968). «Проект ХИСТЕП». Материалы Ежегодного съезда 1968 года . Американская ассоциация железнодорожных инженеров (AREA).
^ Jump up to: ^а ^б ^с Соломон, Брайан (2001). Техническое обслуживание железных дорог: люди и машины, обеспечивающие работу железных дорог . Сент-Пол, Миннесота: Издательская компания MBI.
^ Перси, Ричард А. (2008). «SP Track Geometry Car GC 1» . Мой архив моделистов Espee . Проверено 22 октября 2009 г.
^ Хаббард, Фриман Х. (1981). Энциклопедия железных дорог Северной Америки . McGraw-Hill, Inc. ISBN 9780070308282 .
^ Миддлтон, Уильям; Смерк, Джордж; Диль, Роберта (2007). «Путьовая инспекция». Энциклопедия железных дорог Северной Америки . Блумингтон, Индиана: Издательство Университета Индианы.
^ Федеральное управление железных дорог (2009 г.). «Руководство по соблюдению норм безопасности на пути» . Архивировано из оригинала 02 июля 2009 г.
^ Американская корпорация Plasser (2007). «Машины – Запись» . Плассер американец . Архивировано из оригинала 30 января 2010 г. Проверено 19 октября 2009 г.
^ Узарски, доктор Дон (2009). CEE 409 – Проектирование железных дорог, примечания к классу . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн.
^ "Чудесный вагон New York City Transit!" . МТА (Нью-Йорк) .
^ «Программа автоматического контроля пути» . Федеральное управление железных дорог США. 2009. Архивировано из оригинала 22 октября 2009 г. Проверено 1 ноября 2009 г.
^ «Геометрия гусениц, основанная на характеристиках» (PDF) . Центр транспортных технологий, Inc., 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 7 июля 2011 г. Проверено 19 октября 2009 г.

Внешние ссылки

[1] Голландия Trackstar

[:0-2] Jump up to: ^а ^б «Автоматическое обследование железнодорожных путей». Технический бюллетень франкоязычной Швейцарии (на французском языке). 1941. doi : 10.5169/seals-51326 .

[HISTEP-3] Jump up to: ^а ^б ^с Линдгрен, PW (1968). «Проект ХИСТЕП». Материалы Ежегодного съезда 1968 года . Американская ассоциация железнодорожных инженеров (AREA).

[Railway_Maintenance:_The_Men_and_Machines_That_Keep_the_Railroads_Running-4] Jump up to: ^а ^б ^с Соломон, Брайан (2001). Техническое обслуживание железных дорог: люди и машины, обеспечивающие работу железных дорог . Сент-Пол, Миннесота: Издательская компания MBI.

[5] Перси, Ричард А. (2008). «SP Track Geometry Car GC 1» . Мой архив моделистов Espee . Проверено 22 октября 2009 г.

[6] Хаббард, Фриман Х. (1981). Энциклопедия железных дорог Северной Америки . McGraw-Hill, Inc. ISBN 9780070308282 .

[7] Миддлтон, Уильям; Смерк, Джордж; Диль, Роберта (2007). «Путьовая инспекция». Энциклопедия железных дорог Северной Америки . Блумингтон, Индиана: Издательство Университета Индианы.

[8] Федеральное управление железных дорог (2009 г.). «Руководство по соблюдению норм безопасности на пути» . Архивировано из оригинала 02 июля 2009 г.

[9] Американская корпорация Plasser (2007). «Машины – Запись» . Плассер американец . Архивировано из оригинала 30 января 2010 г. Проверено 19 октября 2009 г.

[10] Узарски, доктор Дон (2009). CEE 409 – Проектирование железных дорог, примечания к классу . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн.

[11] "Чудесный вагон New York City Transit!" . МТА (Нью-Йорк) .

[12] «Программа автоматического контроля пути» . Федеральное управление железных дорог США. 2009. Архивировано из оригинала 22 октября 2009 г. Проверено 1 ноября 2009 г.

[13] «Геометрия гусениц, основанная на характеристиках» (PDF) . Центр транспортных технологий, Inc., 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 7 июля 2011 г. Проверено 19 октября 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

v т и железнодорожного транспорта Грузовой подвижной состав
Закрытое оборудование	Авторек Товарный вагон (США) Британская железнодорожная молочная цистерна Вагон для скота Катушка автомобиля Интермодальный вагон Крытый товарный вагон (ЕС) Крытый бункер Вагон для скота Молочная машина Автомобиль-рефрижератор (США) Фургон-рефрижератор (ЕС) ДорогаРейлер Стандартный автомобиль Цистерна Вагон с открывающейся крышей
Открытое оборудование	Вагон с тележкой Повозка Чаулдрон Специальный вагон класса У Он тает Двухъярусный вагон Платформа (США) Платформа (ЕС) Гондола (США) Хоппер вагон Кенгуру фургон Лоумак Вагонетка Минеральный вагон Модалохр Открытый вагон (ЕС) Карманный универсал Карьерная ванна Роллбок Роторный автомобильный самосвал Шнабель автомобиль Шиферный вагон Специализированные платформы Вагон-транспортер
Некоммерческое оборудование	Очиститель балласта Регулятор балласта Тормозной фургон Камбуз Распродажа автомобиля Кран Автомобиль экипажа Экскаватор Рельсовая машина сцепления Автомобиль для сбора доходов Электрическая лопата Роторный снегоочиститель Масштабный тестовый автомобиль Камнедув Подбивочная машина Трековая геометрия автомобиля Рабочие поезда