Del 1 - Oppgave 1 VALGFAG JERNBANETEKNIKK 2017 LØSNINGSFORSLAG TIL OBLIGATORISK ØVING NR 2

Transkript

1 VALGFAG JERNBANETEKNIKK 2017 LØSNINGSFORSLAG TIL OBLIGATORISK ØVING NR 2 Del 1 - Oppgave 1 I løsningsforslaget for denne oppgaven er det brukt måledata fra en av gruppene (se vedlegg bakerst). Siden det aktuelle sporet er så kort, refereres det her til meter istedenfor kilometer som er vanlig i jernbanesammenheng. Det som omtales kun som grenseverdi er umiddelbargrensen for kvalitetsklasse K5. a) Sporvidden ble målt i de samme punktene som vindskjevheten (oppg. c)) for enkelthets skyld. Største sporvidde som ble funnet på sporet var 1474 mm etter 85 meter som er over grenseverdien på 1470 mm. Minste sporvidde var 1431 mm, som er innenfor grensen. b) Målte pilhøyder f: meter f [mm] meter f [mm] For å finne pilhøydefeil må vi først finne en middellinje gjennom punktene (slik vi antar pilhøyden skulle vært). For våre verdier blir linjen omtrent som vist i figuren nedenfor med en sirkelkurve først, deretter en overgangskurve (med såpass ulne data er det også åpent for andre tolkninger av geometrien): Pilhøydefeilene er avvikene fra linjen (den grønne). For sirkelkurve-delen av sporet (fra 0-70 m ca) er gjennomsnittsverdien ca 93 mm og avviket størst i første verdi: 23 mm. For overgangskurve-delen er avviket størst ved 90 meter: ca 35 mm. Disse to verdiene (samt noen flere) overstiger grenseverdien for K5-baner (umiddelbargrensen) som er 22 mm. 1

2 c) Overhøyde ble målt og vindskjevhet for 2- og 9-meters basiser regnet ut fra de målte verdiene, se tabeller bakerst (vedlegg). Fra pilhøydemålingen kan vi se at radius i sirkelkurven er langt mindre enn 400 m (se hvordan bestemme radius fra pilhøyde i oppg d) nedenfor), dvs at det er de strengere vindskjevhetskravene som gjelder: 12 mm over 2-meters basis og 34 mm over 9-meters basis. Ved 85 meter er vindskjevheten på grensen for 2 m, mens for 9 m er det ingen overskridelser av grenseverdien. d) Å bestemme geometrien betyr hovedsaklig å beskrive de ulike kurveelementene som traséen består av. Dette er ikke så lett når sporet er gammelt og dårlig justert. Men noe går det an å se. I oppg. b) måtte man allerede anta noe om geometrien for å finne pilhøydeavvik. I tillegg kan man se på overhøyden: Den grønne linjen viser hvilken overhøyde som virker logisk utfra de målte verdiene. Utfra de to grafene har vi følgende elementer: (sannsynligvis) overgangskurve fra meter 0 til 17 (støttes av overhøydemålingene, men ikke av pilhøydemålingene) sirkelkurve med radius på ca R = = 134 m og overhøyde ca 40 mm fra meter 17 til 75 overgangskurve fra meter 75 til 100 e) Her er det flere ting som bør utbedres før man setter trafikk på sporet: sporvidden er for stor (over grensen i hvert fall ett sted, dog ikke vist i vedlegget), og pilhøydefeilene er over tillatte verdier, mens vindskjevheten er såvidt innenfor grensene. Sporvidde og vindskjevhet imidlertid mest kritiske utfra avsporingsfare, så derfor lurt å justere begge disse. 2

3 f) Mer rydding av vegetasjon ville nok vært en fordel. Sjekk av strekkbolter og sviller. Fornyelse av både skinner, sviller og befestigelse (nytt spor egentlig). Fjerne asfalten som hindrer tog å komme inn på sporet... osv. Del 2 Oppgave 2 a) Curtius-Kniffler er en empirisk formel som gjelder opp til 160 km/h: der V er gitt i km/h. µ = V + 44, b) Traksjon i startfasen må være større for igangsetting av toget. c) For V = 100 km/h: µ = Verdien kan også avleses i diagram i læreboka. = 0, 213 Oppgave 3 a) Tiltak ved utbedring av for stor sporvidde: legge inn strekkbolter, evt. skoringsplater (midlertidig) bytte av sviller (ved tresviller) bytte av skinner (dersom slitasje på skinnene er årsak til sporutvidelsen) bytte av isolatorer (ved slitte isolatorer) b) Tiltak ved for stor vindskjevhet: skoringsplater (midlertidig, kun på tresviller) hastighetsnedsettelse (midlertidig, f.eks i tilfeller der ballasten er frossen) sporjustering Oppgave 4 a) Ca elg kjøres på av tog i Norge hvert år. b) Problemer/konsekvenser av viltpåkjørsler (i tillegg til forsinkelser): store lidelser for dyra ubehagelige opplevelser for togpersonellet skader på toget (f.eks hjulskader ved kraftig bremsing) grunneier mister jaktinntekter gjør forvaltning av elgstammen vanskeligere 3

4 c) Tiltak for å redusere antall påkjørte elg: vegetasjonsrydding i en korridor rundt sporet (gjør at elgen krysser sporet istedenfor å gå i sporet) foring i trekkveier i sideterreng (holder elgen unna jernbanen) gjerding faunapassasjer (krever mye beplantning for at elgen skal utnytte disse) kjemiske substanser; lukt (har kortvarig virkning, elgen tilvenner seg) reduksjon av elgbestanden Oppgave 5 a) Godstog kan slite med å komme opp slike bratte bakker dersom det ligger mye løv på sporet, altså om høsten. b) Ulike tiltak for å redusere problemet med glatte skinner pga løvfall: spyling av sporet, sanding, evt. andre metoder for å gi økt friksjon. Kan også bøte på problemet med bruk av hjelpelokomotiv. Det beste, mest effektive og langvarige tiltaket er imidlertid å rydde vegetasjon langs linjen. c) Energikonservering betyr at vi ser bort fra tap til grunnmotstand og kurvemotstand og antar at gh = 1 2 v2 v = 2gh 20 promille fall over 4 km betyr at vognen starter fra en høyde på 20 mm/m 4000 m = mm = 80 m. Setter inn i formelen over og får: v = = 39, 6 m/s 143 km/h 4

5 Vedlegg 1: Målte vindskjevheter og sporvidder for Kambo-sporet Målinger av sporet hentet fra innleverte obliger (kan inneholde feil der tall var utydelige): m Sporvidde (mm) Overhøyde (mm) Vindskj 2m Vindskj 9m

6 tabell fortsetter fra forrige side... m Sporvidde (mm) Overhøyde (mm) Vindskj 2m Vindskj 9m