200432. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás és berendezés vasúti pályák állapotának minősítésére
1 HU 200432 B 2 A találmány tárgya egyrészt eljárás vasúti pályák minősítésére, másrészt az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés, amely a szokásos vasúti járművekre szerelhető és amellyel a mérések a jármű menettulajdonságainak megváltoztatása nélkül végezhetők el. A vasúti pályák karbantartásának elsődleges célja a biztonságos közlekedés feltételeinek megteremtése. További feladatot jelent a forgalomban megengedett sebesség és terheléshatárok, valamint az utazás komfortjának növelése. A pályafenntartás során a vasúti pályákat rendszeresen ellenőrizni kell. A vasúti közlekedés biztonságát, az adott pályán megengedhető sebességet és tengelynyomást, valamint az utazás komfortját elsődlegesen a vasúti pálya állapota befolyásolja. Vasúti pályák telepítésekor és későbbi karbantartásukkor - a pályafenntartás során - ellenőrizik a vágány geometriai jellemzőit, mikoris a mért adatoknak az elméleti adatokkal való összevetése alapján minősítik a pályát, és szükség esetén intézkednek a korrekciók, javítások iránt. A vágány geometriai jellemzőinek mérésére alkalmazott legismertebb módszer az ún. .hárompont' vagy húrmódszer, amelynek során a pálya hossza mentén mérik a vágányt alkotó sínnek legalább három pontján az egyenestől való eltérését. Az egyenestől való eltérés (húrmagasság) alapján számítják a pálya görbületét, illetve a pálya egyenetlenségeit. Az eltérést mérik mind függőleges, mind vízszintes irányban. A húrmódszer hiányossága, hogy segítségével nem mutathatók ki megbízhatóan olyan pályaegyenetlenségek, amelyek hullámhossza közel azonos a két legtávolabbi mérési pont távolságával, vagy annak egészszámú törtrésze. Ez különösen periodikus jellegű pályadeformációk esetében káros jelenség, csökkenthető azáltal, hogy a mérési pontokat egymáshoz szimmetrikusan helyezik el, vagy háromnál több mérési pontot alkalmaznak. Annak ellenéire azonban, hogy egyik megoldás sem tökéletes, mégis jelentősen bonyolítják a mérés menetét, sőt speciális mérőkocsik alkalmazását teszik szükségessé. A .hárompont' mérési módszer fent ismertetett káros jelenség, teljesen kiküszöbölhető az úgynevezett inerciális mérési módszer alkalmazásával, amint a nemzetközi irodalom TRIM (Track Recording Inertial Measurements) módszerként említ. Ennek lényegét a következőkben ismertetjük: A sínszálak keresztirányú és függőleges geometriájának elméleti pontosságú mérését a Földhöz rögzített, .álló' koordinátarendszerben kellene végezni. Ilyen jellegű mérést járműbe, például mérőkocsiba telepített mérőrendszerrel gyakorlatilag nem lehet menet közben végezni. Közelitó mérés végezhető azonban oly módon, hogy az álló koordinátarendszert a jármű gyorsulásainak kétszeres integrálásával - bizonyos korlátozással reprodukálják. A korlátozás legfőbb lényege abban van, hogy kétszeres integrálást csak közelítőleg hajtják végre, mivel nincs szükség a gyorsulásoknak a pálya földrajzi vonalvezetésére jellemző igen lassan változó összetevőinek integrálására. Ily módon egy olyan jellegű koordinátarendszert nyernek, amely csak a pálya vonalvezetésének nagyobb változásait jelzi, mig a geometriai vonalvezetés nagyobb íveit figyelmen kívül hagyja. Ez a koordinátarendszer viszont kielégítően alkalmas a pályaegyenetlenségek kimutatására. A TRIM módszer gyakorlati alkalmazásával mérőkocsin jól rugózott tehetetlen tömeget alkalmaznak és a pálya geometriai méreteit ehhez- a tömeghez viszonyítják. Ily módon az integrálás egy részét magával a tehetetlen tömeggel el lehet végeztetni, és bizonyos korrekciók elektronikus vagy matematikai úton is elvégezhetők. Mind a TRIM módszer, mind a húrmódszer (az utóbbi megfelelő módosításokkal) alkalmas arra, hogy feltérképezze a vasúti pályák geometriai hibáit a megtett út függvényében. Sajnos azonban az alkalmazott mérőkocsik többnyire nem a valós üzemhelyzetet tükrözik, mivel a mérőkocsik menetjellemzói (súly, tengelynyomás, rugózás, sebesség stb.) nem egyeznek meg a rendes forgalomban résztvevő járművek menetjellemzőivel. Feltéve, ha meg tudják oldani azt, hogy a mérőkocsik menetjellemzói megegyezzenek a rendes forgalom valamely átlagos járművének menetjellemzöivel, továbbra is megoldatlan a forgalombiztonságot veszélyeztető pályahibák biztonságos kimutatása, mivel nincs egyértelmű összefüggés a pálya geometriai hibái (elméleti vonalvezetéstől való eltérései) és a jármű futásbiztonsága között. A gyakorlatban ezért úgy járnák el, hogy a pályageometriára szigorú tűréseket adnak meg és a tűréshatárok túllépése esetén intézkednek a javításiról. Célul tűztük ki, hogy a vasúti pályák állapotát olyan mérési eljárások segítségével minősítsük, amelyek a valóságos forgalmi körülményeket jellemzik (terhelés, járműtípus, sebesség stb.). Különösen fontosnak tartottuk az egyszerű geometriai hibák és a biztonságot valamilyen szempontból veszélyeztető hibák elkülönítését, mivel így lehetővé válik a pályafenntartás során elvégzendő feladatok műszaki meghatározása és a túl szigorú geometriai feltételek betartására pazarolt felesleges munkavégzés elkerülése. További célunk volt az is, hogy a pályahibákat geometriailag is kimutassuk, mert egyrészt így lehetőség van a korábbi módszerekkel való összehasonlításra, másrészt a hibajavítást végülis geometriailag kell ellenőrizni. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
