Dvojkolí železničních nákladních vozů

Bc. Petr Chvátal

Master's thesis

Wheelsets of goods wagons

Abstract:

Tato diplomová práce představuje ucelený náhled do problematiky brzdění železničních nákladních vozů, a to zejména z pohledu opotřebení a poruch železničních dvojkolí. Nosnou myšlenkou dané práce je shromáždit dostupné podklady a závěry o dosavadních zkušenostech s provozem vozů vystrojených všemi běžnými typy adhezních brzd. Na základě analýzy jsou vyhodnoceny dopady na opotřebení a poruchy především kol, respektive jejich jízdních ploch. Následně jsou v práci specifikovány potenciální koncepčně nevyhovující vlastnosti vozů brzděných jak litinovými špalíky, kompozitními špalíky, tak i prostřednictvím brzdy kotoučové. Zkušenosti s provozem nákladních vozů jsou v práci rozšířeny o evidované případy narušení bezpečnosti, na jejichž průběh mohly mít negativní vliv právě specifika jednotlivých materiálů brzdového obložení. Komplexní výstup práce představuje posouzení možnosti globálního nasazení vozů vystrojených bezhlučným brzdovým obložením jak na úrovni tuzemského dopravce ČD Cargo, tak na úrovní celoevropské. Současně je brána v potaz ekonomická náročnost na provoz a údržbu vozů vybavených různými typy brzd. Provozní předpoklady a definovaná rizika jsou ověřena experimentem, při němž je sledována závislost změny odrychlení na rychlosti vozu, respektive průběh křivky závislosti koeficientu tření na rychlosti. Provedeným experimentem jsou potvrzeny, či vyvráceny teoretické předpoklady. V závěru práce jsou nastíněny možné scénáře následujícího vývoje techniky v oblasti brzdění nákladních vozů, potažmo vlaků.

Abstract:

This diploma thesis presents a comprehensive sight into the topic of freight wagons braking, especially from the questions of wear and failures of wheelsets. The main objective of this thesis is to collect available data and conclusions about past operational experience of freight carriages equipped by all types of frictional brakes. On the basis of the analysis there are evaluated effects on wear and failure of wheels, mainly in wheel roll surface. Then this work specifies potentially unsatisfactory characteristics of railcars braked by cost iron brake blocks, composite brake blocks and also by disc brakes. The experience with the operation of freight wagons is expanded by registered cases of security breaches, which could be affected by the specificities of each brake lining material. Comprehensive output of the work is an assessment of the possible global deployment of vehicles equipped by noiseless brake lining at the level of domestic carrier ČD Cargo and whole European operation. At the same time, there are included the economic demands for the purchase, operation and maintenance of vehicles equipped with different types of brakes. The operational assumptions and defined risks are verified by an emergency braking experiment in which is the difference of the acceleration according to the carriage velocity observed. Also there is monitored the difference of coefficient of friction depending on carriage velocity. The experiment is confirming or refunding the theoretical assumptions. At the end of the thesis, there are some possible scenarios of the future development of the technology in the topic of carriages and whole freight trains braking.

Keywords

železnice, dvojkolí, nákladní vůz, brzdový špalík

Keywords

railway, freight wagon, wheelset, brake block

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 3. 2019

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Martin Pexa, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Engineering

Master programme / field:
Agricultural Specialization / Trade and Business Dealing with Machinery