3. lecke: A vázszerkezet, ütköző és vonókészülékek vizsgálati szempontjai
A járművázakat ugyancsak nem ismertetjük részletesen, mert az előtanulmányokból és a szakmai tapasztalatokból azt ismertnek tételezzük fel a hallgató számára.
Ismétlésként felosztjuk a vasúti jármű alvázszerkezeteit az alábbiakra:
mozdonyszekrény: különálló alvázkeretből, és arra a teherviselésben részt nem vevő felépítményből áll. A nagy teherbírású alvázkeret a beépített nagy tömegű berendezések miatt szükséges.
Mozdony főkeret (forrás: Dr. Czére Béla - A vasúti technika kézikönyve)
1. ábra
motorkocsi és könnyű vontatójármű: kisebb terhelésre méretezett járművek, amelyek esetében a kis öntömeg is követelmény, általában önhordó szekrényvázzal készülnek.
Motorkocsi szekrényváz (forrás: BKV Metró Ev motorkocsi ábragyűjtemény)
2. ábra
személykocsik: az előző kategóriához hasonlóan könnyű önhordó szekrénnyel rendelkezik, de az önhordó szekrényben homogénebb az anyageloszlás, mert kevesebb speciális helyet kell kialakítani a vontatáshoz szükséges berendezések részére.
teherkocsi: együtt hordó szerkezetek, mivel a kocsiszekrény és az alváz is külön-külön nagy terhelések felvételére van felkészítve, mert nem csak a tömegét kell hordania az árunak, hanem a kocsiszekrény dinamikus mozgásakor, és a sebesség változásakor az árut meg is kell támasztania.
Teherkocsi felépítmény (forrás: Dr. Czére Béla A vasúti technika kézikönyve)
4.ábra
speciális vasúti jármű alvázakra: ezek általában speciális teherkocsik, vagy célgépek. Alvázaik kialakítása rendkívül széles körű, bár a tartály, önürítős, nyitható oldalú vagy járműszállító, illetve csereszekrényes kocsik kialakítása cél szempontból egységes. A célgépeknek pedig rendeltetésük szerint készítenek alvázat, ami általában a mozdony főkerethez hasonlatos.
A járművek vázszerkezetének vizsgálatakor két körülményt különböztetünk meg:
A baleset bekövetkezése utána deformációkból szerezhetünk információkat a baleset létrejöttének lefolyására, nyomok és anyagmaradványok keresésével.
Amennyiben a járműszerkezet deformációja illetve sérülése okként szerepel a baleset bekövetkezésében, megtalálhatjuk a kiváltó okokat, amelyek valószínűleg régi észre nem vett sérülésből, karbantartási hiányosságból, vagy idegen tárggyal ütközésből következnek.
A vázszerkezeti hibákra általában jellemzőek az alábbi megállapítások:
Járműváz szerkezetek vizsgálatánál a deformáció vagy a törés a két számba vehető hiba
Deformáció okai könnyen megtalálhatóak
A törés mélyebb vizsgálatot kíván
A jármű vázának ismeretében a mozdonyvezető vagy az utasok sérüléseit is könnyebben lehet azonosítani
Ütköző és vonókészülékek:
Az ütköző készülékek a vasúti járműre ható ütközőerők elnyelésére, és mérséklésére tervezték. ezek leggyakrabban csöves szerkezetűek, de alkalmaznak tömör, nem ütközőerő elnyelésére, hanem ütközéskor a jármű másik járműre való felkúszásának megakadályozására bordás ún. felkúszás gátló szerkezeteket is, azonban ezeket általában fixen összeállított motorvonatoknál találhatjuk meg.
A munkaemésztő készülékek általában rugók, vagy hidraulikus szerkezetek. Tervezésüknél elsődleges a munkaemésztő képesség maximumára való törekvés. Ugyanakkor nem szabad túl keménynek lennie, mert akkor az energia emésztés helyett a nagy impulzusú ütközéseket deformációval viszi át a kocsiszekrényre. Úgy tervezik őket, hogy elérjék egy ütközésnél az energia emésztésének 75%-át.
Vonókészülékek:
Európában a csavarkapcsos vonókészülék az elterjedt. A szomszédos jármű vonóhorgához láncszemmel kapcsolódó készüléket csavarorsós szerkezete segítségével meg lehet feszíteni oly módon, hogy az ütközők érintkezzenek és így a kapcsolatoktól eredő rángatások a szerelvényben kiküszöbölhetőek legyenek. Tervezésénél háromszoros biztonsági tényezőt alkalmaznak.
Csavarkapcsos vonókészülék (forrás: Dr. Czére Béla- A vasúti technika kézikönyve)
5. ábra
Kialakítását tekintve lehet átmenő, és nem átmenő vonókészülék.
Átmenő, és nem átmenő vonókészülékek (forrás: Dr. Czére Béla - A vasúti technika kézikönyve I.)
6. ábra
Az átmenő vonókészülékek a kocsiszekrény alján átmenő, merev rúdból, és arra oly módon felszerelt, mindkét irányban energia emésztő, rugózott felfüggesztéssel bírnak. Ennek segítségével, az adott jármű vázszerkezetét, csak a saját haladásából adódó tehetetlensége terheli.
Osztott vonókészülék esetében a mellgerenda és a vonófészekbe csatlakozó vonókészülék a szerelvény, adott jármű mögé sorolt össze kocsi haladásához szükséges erőket viseli.
Központi ütköző és vonókészülékek:
Általános elmondható, hogy ezek a berendezések a csatoláskor, a mechanikus kapcsolaton felül, több szintű összeköttetést is létrehoznak a járművek között. Ezek - a készülék kialakításától függően - lehetnek:
pneumatikus
elektromos (vezérlő, segédüzemi vagy vontatási feszültségű)
A fenti kapcsolatokat csak a merev rendszerű központi ütköző és vonókészülék esetében lehet alkalmazni, mert a kapcsolófejek elmozdulása a rugalmas készülék esetében, lehetetlenné tenné a megfelelően tömör pneumatikus, illetve kielégítően érintkező elektromos kapcsolat létrehozását.
Működtetés szempontjából megkülönböztethetőek a központi készülékek:
önműködő: összekapcsoláskor az összes aktivált csatlástípust létrehozza. Az összecsatolás után, a kapcsoló elemek végállásának ellenőrzése után az elektromos és pneumatikus csatoló elemeket is működésbe hozza, az összecsatolás teljesen automatikus. A csatolás oldásához a kapcsolókészüléken elvégzett műveletek szükségesek.
félig önműködő: a mechanikus csatlást automatikusan létrehozza, azonban az egyéb (pneumatikus, elektromos) csatolást kézzel kell elvégezni.
távvezérelt: az összecsatolás önműködően történik, de a csatlás bontása távvezérlés segítségével történik.
Pneumatikus kapcsolat szempontjából feloszthatóak:
csak töltővezetéki kapcsolatot létesítők
töltő és fővezetéki kapcsolatot létesítők
a csatlás mindkét oldali működtetéséhez szükséges légkészletet biztosító csatlással is rendelkezők, amelyek akkor is biztosítják mindkét oldal teljes összecsatolását, amikor a felcsatolt kocsi töltő légrendszere teljesen üres; az által hogy közvetlenül megtáplálják a csatlást működtető szerkezet pneumatika tömbjét egy - a töltővezetéken belül elhelyezett kis keresztmetszetű csatolószerkezet segítségével.
A távvezérelt csatlásoknál, amennyiben nincsen működtető légkészlet vagy elektromos energia, biztosítják a kézzel, mechanikus úton való szétválasztás lehetőségét is, azonban ekkor kiemelten fontos a sorrendiség betartása, különösen az elektromos szerkezeteknél.
A vasútüzemben az úgynevezett SCHAKU (Scharfenberg Automatische Kupplung) rendszerű kapcsoló készülékek terjedtek el. Ezek kapcsolási mechanikája egy kétoldalú alakzáró kötés létrehozása, amely két egymáshoz képest szinkronban elforduló zártárcsa hornyába akadó, majd a zártárcsákat visszafordulni engedő vonószemen keresztül valósul meg. Amennyiben a zártárcsák eredeti helyzetükbe visszafordultak, a csatlás biztonságosnak tekinthető, de a szakítópróbáról itt sem szabad megfeledkezni.
A Scharfenberg - rendszerű csatlás elve (Forrás: BKV Metró Ev Ábragyűjtemény)
7. ábra
A Scharfenberg rendszerű kapcsolókészülékek számos kivitelben és méretben készülnek, tudomásul kell venni hogy az eltérő kúp-, vagy gúlaméretű készülékek egymással nem csatolhatóak, mert a csatlás nem biztonságos.
A csatlás helyes megtörténtéről a modern vontatójárműveken visszajelzést kap a járművezető.
A csatlásszerkezetek vasútbiztonságra kihatással lévő meghibásodásai:
Mechanikus:
zártárcsa törés
vonószem törés
vonóhorog törés
csavarkapocs kengyel törés
csavarorsó törés
A mechanikus sérülések szinte kivétel nélkül vonatszakadáshoz vezetnek.
A csatlások sérülhetnek:
anyaghiba
összeszerelési hiba
karbantartási hiba
nem megfelelő járműkezelés
jármű ütközés miatt (csatlás nagy sebességgel)
A sérült csatlású kocsit ki kell sorozni!!!
Elektromos:
elégtelen szigetelés okozta égés
áramköri kapcsolat megszakadása a járművek között (vezérlő vagy főáramú), ezáltal a távvezérlés lehetőségének elveszítése
Az elektromos hibákat okozhatják:
elégtelen gyári kábel beépítés
nem megfelelő szigetelés
helytelen ívhegesztés közben létrejött sérülések
túláram a járműszekrényen
helytelen járműkezelés
alkatrész minőségi probléma
Sérült elektromos csatlású kocsit a vonatba elektromosan bekötni tilos, mert a hiba átadódhat a másik kocsira!
Pneumatikus:
préslégtömlő szakadás
tömítés elégtelensége
elzáró váltó törés
működtető léghenger hiba
tömörtelen légrendszer
A pneumatikai hibát okozhatja:
alkatrész minőségi probléma
gondatlan összeszerelés
minőség-ellenőrzés hiánya
idegen tárggyal való ütközés
hőhatás
túlnyomás
A fenti hibákat a csatlásokon, illetve azok közelében, először összekapcsolt, majd szétkapcsolt, újra összekapcsolt helyzetben kell vizsgálni.
A kiváltó okok rendszerint fellelhetőek a csatlásszerkezeten található nyomok által. Ha szükséges, az eseményt rekonstruálni kell.
Önellenőrző kérdések
1. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A mozdonyszekrény kialakításánál nem különítünk el alvázat és felépítményt.
2. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Motorkocsi tervezésénél általában önhordó kocsiszekrényt terveznek.
3. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Személykocsik tervezésénél önhordó kocsiszekrény az elterjedt, amelynek az anyageloszlása homogénebb, mint a motorkocsiké, mert nem igényelnek annyi speciális helykialakítást, a vontatási berendezések részéről.
4. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A teherkocsi kocsiszekrényének méretezésénél a szerkezetet elegendő csupán az áru hordására méretezni.
5. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Ütköző és vonó készülékek esetében, a munkaemésztő készülékek általában rugók vagy hidraulikus szerkezetek.
6. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A csavarkapcsos vonókészülék esetében először meg kell feszíteni a csavarorsót, majd ezután kell a járműveket összecsatolni. Így biztosítható az ütközők érintkezése.
7. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A központi ütköző és vonókészülékek csatoláskor mechanikus kapcsolaton felül több szintű összeköttetést is létrehoznak.
8. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Az önműködő központi ütköző-vonó készülék összekapcsoláskor az összes aktivált csatlás típust létrehozza. A csatlás oldásához a kapcsolókészüléken elvégzett műveletek nem szükségesek.
9. A csatlás szerkezetek vasútbiztonságra kihatással lévő meghibásodásai:
zárt tárcsa törés
vonószem törés
vonóhorog törés
csavarkapocs
kengyeltörés
csavarorsó törés
10. Az elektromos csatlás szerkezetek a vasútbiztonságra kihatással lévő meghibásodásai:
elégtelen szigetelés okozta égés
áramköri kapcsolat megszakadása járművek között, ezáltal a távvezérlés lehetőségének elvesztése