Geležinkelio vagonai ir lokomotyvai patiria nuolatinę mechaninę apkrovą. Kiekviena kelionė rėmams, ašims ir stabdžių sistemoms tenka dinaminės jėgos ir kintamos apkrovos.
Gamintojai privalo mažinti transporto priemonių svorį ir energijos sąnaudas, kartu laikydamiesi griežtų saugos reikalavimų.
Austrijoje įkuriama nauja tyrimų laboratorija siekia padėti pramonei atliepti šiuos iššūkius.
Grafo technologijos universiteto (Graz University of Technology) mokslininkai ketvirtadienį atidarė Christian Doppler laboratoriją, skirtą geležinkelio transporto priemonių konstrukciniam patikimumui tirti (Christian Doppler Laboratory for Structural Integrity in Rail Vehicle Design).
Laboratorija kurs saugesnius, lengvesnius ir ilgaamžiškesnius traukinius
Šios laboratorijos tikslas – sukurti moksliškai pagrįstus metodus, kurie padėtų projektuoti saugesnes, lengvesnes ir ilgiau tarnaujančias geležinkelio transporto priemones.
Austrijos Federalinė ekonomikos, energetikos ir turizmo ministerija finansuoja šią iniciatyvą.
Ministerijos atstovai pabrėžia, kad geležinkelių technologijos vaidina svarbų vaidmenį šalies ekonominiam konkurencingumui ir klimato politikai.
„Šiuolaikinei pramoninei valstybei reikalingi kuo geresni ryšiai su ateitimi“, – sakė Austrijos federalinis ekonomikos, energetikos ir turizmo ministras Wolfgangas Hattmannsdorferis.
„Geležinkelių transportas yra mūsų mobilumo ir infrastruktūros politikos stuburas, todėl tai yra vienas pagrindinių svertų, didinant konkurencingumą, energinį efektyvumą ir ekonominį atsparumą.“
Jis pabrėžė, kad laboratorija glaudžiai susijusi su platesniais pramonės politikos tikslais.
„Mobilumas yra viena iš penkių pagrindinių mūsų pramonės strategijos krypčių, nes aukšto našumo transporto ir energetikos sistemos yra pramoninės galios kertinis akmuo.“
„Kurdami lengvesnes, ilgaamžiškesnes ir energiškai efektyvesnes geležinkelio transporto priemones, mes ne tik prisidedame prie klimato kaitos švelninimo, bet ir stipriname technologinį savarankiškumą bei kuriame didesnę pridėtinę vertę Austrijoje. Naujoji Christian Doppler laboratorija sukuria tam moksliškai pagrįstus pamatus ir kartu užtikrina, kad nauji rezultatai greitai pasiektų pramoninę praktiką“, – pridūrė ministras.
Ši iniciatyva atspindi iššūkius, su kuriais susiduria geležinkelių sektorius visame pasaulyje, įskaitant ir Jungtines Valstijas.
Viešojo transporto operatoriai ir krovinių vežėjai siekia lengvesnio riedmenų parko, kad sumažintų kuro ar elektros sąnaudas.
Tačiau reguliavimo institucijos ir toliau reikalauja griežto saugos standartų laikymosi.
Laboratorijai vadovaujantis Martinas Leitneris pabrėžia, kad tyrėjų komanda daugiausia dėmesio skirs sprendimams, kuriuos pramonė galėtų greitai perimti ir taikyti.
„Mūsų tikslas – parengti patikimus mokslinius metodus, kurie taptų pagrindu praktiškiems pramonės sprendimams“, – teigė Struktūrinio patvarumo ir geležinkelio technologijos instituto (TU Graz) laboratorijos vadovas Martinas Leitneris.
„Taip prisidėsime prie saugių, ilgaamžių ir inovatyvių geležinkelio transporto priemonių konstrukcijų kūrimo.“
Dėmesio centre – plieno nuovargis ir stabdžių sistemos
Tyrimų programa suskirstyta į du pagrindinius modulius.
Pirmasis modulis bus skirtas suvirintų plieninių konstrukcijų, naudojamų rėmuose, antstatuose ir lengvose ratų ašyse, nuovargio stiprumui tirti.
Inžinieriai analizuos, kaip medžiagos, gamybos technologijos ir papildomas komponentų apdirbimas daro įtaką jų tarnavimo laikui.
Komanda nagrinės ir realiomis sąlygomis veikiančias apkrovas, įskaitant sudėtingas daugiaašes įtempių būsenas.
Tyrėjai siekia laboratorijoje gautus rezultatus paversti praktiškomis projektavimo taisyklėmis, kurias galėtų taikyti transporto priemonių gamintojai.
Antrasis modulis orientuotas į pasirinktų komponentų ir sistemų konstrukcinį patikimumą.
Vienas svarbiausių tyrimų objektų – stabdžių sistemų dinaminis elgesys, ypač trinties sukeliamos vibracijos.
Mokslininkai atliks skaitinius modeliavimus ir eksperimentus naudodami pažangų TU Graz stabdžių bandymų stendą.
Šių bandymų metu bus tikrinami nauji konstrukciniai sprendimai, artimi realioms eksploatavimo sąlygoms.
Abu moduliai bus susieti galutiniu ilgaamžiškumo vertinimu, taikant vibracinio nuovargio metodus.
Laboratorija taip pat tirsi ratų ir bėgių sąlyčio nuovargį bei nusidėvėjimą trinties stabdžių sistemose.
Naujai sukurtas ritininis bandymų stendas leidžia atlikti bandymus sąlygomis, labai artimomis realiam eksploatavimui.
Papildomi diskinės ir kaladėlinės stabdžių sistemų tyrimai leis tobulinti jų vertinimo ir projektavimo metodikas.
Tyrėjų teigimu, šie darbai gali padėti pailginti riedmenų tarnavimo laiką, sumažinti techninės priežiūros poreikį ir pagerinti būsimų geležinkelių parkų energinį efektyvumą.
