Purpose. The authors goal is to point out that the new geometric design of the curves of tramways is recommended, furthermore the introduction of a new parameter too. This new parameter is the Creepage Index (CI), which takes into consideration the values of wheel creep from the optimal rolling radii difference on every wheelset in the bogie. Methodology. The several types of railprofiles and railway wheel tread profile geometres have been analised with a special softver and compared with standards, TSIs and BOStrab. Findings. The result of the analisys is that the mechanical conformity of rail/wheel interaction (running characteristic) in tramway tracks are unfavourable and new regulations are necessary to reduce the rail/wheel wear and corrugation especially in curves with small radii. Originality. In the EU the Technical Specifications for Interoperability (TSI) are in force, which regulate the parameters of running behaviour for the international and national public railways. However, the regulation does not apply to domestic tramways. In the course of the analysis, the author propose to introduce a system of regulation, which based on the mechanical suitability of the rail/wheel interaction. This is especially justified, because for example the regulation of German light rails (BOStrab) only requires the geometric dimensions of the wheel and the groove of the rail and their limits. Practical value. The author developed new geometric design and limit systems of narrow curves and straight tracks and a new test parameter, which shows degree of coherence for running characteristic of the given curve and vehicle, from the aspect of infrastructure, in case of all wheelsets of bogie. This CI (Creepage Index) parameter takes into account all wheel creep values resulting from the variations (+, –) of the optimum rolling radius difference. This results the tightening of bogie design principles and for running characteristic reasons, it requires the continous flange running of the outer wheel in narrow curves.

    Цель. Основная цель статьи – разработка новой геометрической конструкции кривых трамвайных путей, а также введение нового параметра. Этот новый параметр – индекс угона (ИУ), который учитывает значения проскальзывания колес на основе оптимальной разницы радиусов качения для каждой колесной пары в тележке. Методика. Несколько типов профилей рельсов и геометрии профиля поверхности катания железнодорожных колес были проанализированы с помощью специального программного обеспечения и сопоставлены со стандартами, TSI и BOStrab. Результаты. В результате анализа выявлено то, что механическое соответствие взаимодействия рельсов и колес (ходовые характеристики) на трамвайных путях неблагоприятно, и необходимы новые правила для уменьшения износа и волнообразования рельсов и колес, особенно на кривых с малым радиусом. Научная новизна. В ЕС действуют Технические спецификации по эксплуатационной совместимости (TSI), которые регулируют параметры работы международных и национальных железных дорог общего пользования. Однако эти правила не распространяются на внутренние трамвайные линии. В ходе анализа автор предлагает ввести систему регулирования, основанную на механической пригодности взаимодействия рельса и колеса. Это особенно оправдано, потому что, например, регулирование немецких легких рельсов (BOStrab) требует только геометрических размеров колеса и желоба рельса, а также их пределов. Практическая значимость. Автор разработал новую геометрическую конструкцию и систему ограничения кривых малого радиуса и прямых участков пути, а также новый параметр испытаний, который показывает степень согласованности ходовых характеристик данной кривой и транспортного средства с точки зрения инфраструктуры для всех колесных пар тележки. Данный параметр ИУ (индекс угона) учитывает значения проскальзывания всех колес, возникающие в результате вариаций (+, –) оптимальной разницы радиусов качения. Это приводит к ужесточению принципов проектирования тележек и по причинам ходовых характеристик требует непрерывного движения гребня внешнего колеса в кривых малого радиуса.

    Мета. Основна мета статті – розробити нову геометричну конструкцію кривих трамвайних колій, а також ввести новий параметр. Цей новий параметр – індекс угону (ІУ), який враховує значення проковзування коліс на основі оптимальної різниці радіусів кочення для кожної колісної пари у візку. Методика. Кілька типів профілів рейок і геометрії профілю поверхні кочення залізничних коліс були проаналізовані за допомогою спеціального програмного забезпечення та зіставлені зі стандартами, TSI і BOStrab. Результати. У результаті виявлено, що механічна відповідність взаємодії рейок і коліс (ходові характеристики) на трамвайних коліях несприятлива, і необхідні нові правила для зменшення зносу та хвилеутворення рейок і коліс, особливо на кривих з малим радіусом. Наукова новизна. У ЄС діють Технічні специфікації щодо експлуатаційної сумісності (TSI), які регулюють параметри роботи міжнародних та національних залізниць загального користування. Однак ці правила не поширюються на внутрішні трамвайні лінії. В ході аналізу автор пропонує ввести систему регулювання, засновану на механічній придатності взаємодії рейки та колеса. Це особливо виправдано, тому що, наприклад, регулювання німецьких легких рейок (BOStrab) вимагає тільки геометричних розмірів колеса та жолоба рейки, а також їх меж. Практична значимість. Автор розробив нову геометричну конструкцію та систему обмеження кривих малого радіусу і прямих ділянок колії, а також новий параметр випробувань, який показує ступінь узгодженості ходових характеристик цієї кривої і транспортного засобу з точки зору інфраструктури для всіх колісних пар візка. Такий параметр ІУ (індекс угону) враховує значення проковзування всіх коліс, що виникають у результаті варіацій (+, –) оптимальної різниці радіусів кочення. Це призводить до посилення вимог щодо принципів проєктування візків і з причин ходових характеристик потребує постійного руху гребеня зовнішнього колеса у кривих малого радиуса.


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    ANALYSIS OF RAIL-WHEEL INTERACTION IN CURVES WITH SMALL RADII.
    АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ КОЛЕСО – РЕЛЬС ПО КРИВЫМ МАЛОГО РАДИУСА.
    АНАЛІЗ ВЗАЄМОДІЇ В СИСТЕМІ КОЛЕСО – РЕЙКА ПО КРИВИХ МАЛОГО РАДІУСА


    Contributors:
    Csépke, R. (author)


    Publication date :

    2020-09-09


    Remarks:

    Science and Transport Progress ; No. 4(88) (2020); 36-50



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English