The wheel wear of the Helsinki underground trains, its optimization and observation

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2008
Major/Subject
Auto- ja työkonetekniikka
Mcode
Kon-16
Degree programme
Language
fi
Pages
ix + 56 s. + liitt.
Series
Abstract
Työ käsittelee Helsingin metron pyörien kulumista, sen vaikutuksia sekä mahdollisuuksia kulumisen minimoimiseksi ja seuraamiseksi. Seuraaminen on osa kulumisen optimointia ja tavoitteena on löytää keinoja seurannan parantamiseksi. Pyörän kuluminen tarkoittaa käytännössä materiaalin irtoamista tai siirtymistä pyörän ja kiskon kosketusalueella. Pyörä- ja kiskoprofiilit, niiden yhteensopivuus, pyörän mekaaniset ominaisuudet, ympäristöolosuhteet sekä jarrutukset ja kiihdytykset ovat tärkeitä vaikuttavia tekijöitä. Profiilit määrittelevät ajoneuvon ohjautumisen kiskoilla ja siten pyörään kohdistuvat voimat. Jyrkissä kaarteissa pyöräkerran ohjaus siirtyy pyörän laipalle. Metrolla käytettävä UIC S 1002 -pyöräprofiili on osoittautunut toimivaksi. Vaihdealueiden vaurioiden pienentämiseksi suositellaan kuitenkin tämän työn perusteella pyörän ulkokehän viisteen jyrkentämistä. Kulumiskäyttäytymistä tulee seurata ennen kaikkea turvallisuuden takaamiseksi, mutta seurannan avulla voidaan myös havaita kulumisen syitä ja ennustaa paremmin pyörän elinkaaren loppua. Tärkeimmille mitoille on määritetty raja-arvot, joiden saavuttaminen johtaa pyörän hylkäykseen. Kulunut pyörä saatetaan hyväksyttäviin mittoihin sorvaamalla. Metrolla kulumista seurataan säännöllisesti, mutta tarkempien tulosten ja tutkimusmateriaalin saamiseksi suositellaan tässä työssä metrolla olevan MiniProf-mittalaitteen käyttöönottoa profiilin mittaamiseksi. Metron pyörien kulumista tutkittiin työssä vanhojen mittatilastojen pohjalta. Uusien mittauksien aloittaminen ja loppuun saattaminen veisi kulumisprosessin hitauden vuoksi vuosia. Mittatilastojen puutteiden vuoksi rajoittuivat luotettavat tulokset vain muutamaan kulumiseen vaikuttavaan tekijään. Olettamukselle metron pyörien kulumisen kiihtymisestä halkaisijan pienentyessä ei tutkimuksissa saatu näyttöä. Oletuksen vastaisesti telin sijainnin ei myöskään voitu osoittaa vaikuttavan pyörien kulumiseen, vaikka teoreettisesti päätytelien pyöriin kohdistuu suurempia voimia kuin keskitelien pyöriin. Merkityksellisin esille tullut kulumiseen vaikuttava tekijä on radan rasvaus. Kaarteissa pyörän laippaan kohdistuvia voimia voidaan oleellisesti pienentää rasvaamalla kaarteissa kiskon sisäreunaa siltä osalta, joka joutuu kosketuksiin pyörän laipan kanssa. Kun kaluston ja radan kunnossapidosta huolehditaan, kestävät Helsingin metron pyörät yli 10 vuotta ja parhaimmillaan lähes 2 miljoonaa kilometriä.
Description
Supervisor
Juhala, Matti
Thesis advisor
Pakkala, Risto
Keywords
underground, metro, wheel, pyörä, wear, kuluminen
Other note
Citation