Styk kuželového kola a kolejnice je kritickou oblastí, kde milimetrové rozměry rozhodují o jízdních vlastnostech mnohatunových vozidel. Liberečtí strojaři proto vyvinuli zařízení na sofistikované měření rozchodu tramvajových kolejí.
Tramvajovou dopravu začalo město Praha provozovat v roce 1875, kdy vyjela na koleje první linka koněspřežné tramvaje. První elektrická tramvaj Františka Křižíka následovala v roce 1891. Město začalo vlastní dráhu provozovat v roce 1897 a tramvajová doprava se brzy rozšířila do všech větších měst.
Zájem o tento způsob městské dopravy trvá dodnes, kdy v města v tramvajové dopravě spatřují jednu z cest k řešení problémů vyvolaných stále sílící individuální automobilovou dopravou a také následují obecný trend dopravní elektrifikace. S tím jsou spojeny vyšší přepravní nároky, které jsou dány jak nárůstem městské populace, tak požadavky na vyšší jízdní komfort nebo na snižování akustického projevu. Obecně lze říci, že jde o zajištění bezpečné, hospodárné, rychlé a pohodlné osobní přepravy.
Ke splnění tohoto požadavku pomůže unikátní patentem chráněná technologie měření vyvinutá v rámci vloni ukončeného projektu TAČR realizovaném na Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace a na Fakultě strojní Technické univerzity v Liberci (FS TUL)
Kvalitu jízdy ovlivňuje rozchod kolejí
Jedním z nejdůležitějších provozních parametrů, který má zásadní vliv na výše uvedené požadavky, je rozchod kolejí a jejich aktuální stav. Z pohledu jízdních vlastností jsou ústředním prvkem tramvají podvozky a kola. Průměr nových tramvajových kol většinou bývá v rozmezí cca 600 až 700 mm a jejich přípustné opotřebení, které má za následek pokles podvozku, bývá obvykle na úrovni zhruba 10 %. Styk kuželového kola a kolejnice je přitom kritickou oblastí, kde milimetrové rozměry rozhodují o jízdních vlastnostech mnohatunových vozidel.
Asi v žádném jiném konstrukčním uzlu vozidla nepředstavují tak malé rozdíly tak velkou roli. Vlastní geometrická charakteristika profilu kolejnice i profilu kola tramvajového podvozku tvoří stěžejní faktor ovlivňující jízdní vlastnosti a akustické projevy. Podstatný je i rozchod kolejí, který vyjadřuje vzdálenost mezi vnitřními hranami kolejnic. Naše tratě mají v přímém úseku a v obloucích velkých poloměrů 1 435 mm, v obloucích menších poloměrů bývá obvykle rozchod o několik milimetrů rozšířen, aby jimi snáze tramvajové soupravy projely. Průběžný stav kolejové trati je v současné době běžně kontrolován ručními, případně manuálně pojízdnými měřidly, zatím spíše náhodně a jen na vytipovaných místech trati.
Na Fakultě strojní TUL vyvinul tým Ing. Michala Starého unikátní technologii měření rozchodu, případně i profilu, kterou je možné integrovat na podvozky tramvajových vozů.
„Předností je jednak výrazně komfortnější automatizované měření, které je možné snadno realizovat po celé trati, tak i způsob měření, které je prováděno přímo v oblasti pod podvozkem a trať je tak při měření pod reálným provozním zatížením," přibližuje novou technologii doktor Starý.
Manuální metody jsou nekomfortní a zdlouhavé
Skutečná hodnota rozchodu kolejí se měří rozchodkou. Klasická rozchodka je tvořena obyčejnou kovovou tyčí, na které jsou instalovány jazyky vymezující požadovaný rozchod. Používá se nejen pro kontrolu, ale i pro vymezení správného rozchodu při stavbě trati. Pro vymezení zvětšeného rozchodu v obloucích se k ní dodávaly sady distančních vložek.
Vylepšená rozchodka je vybavena měřidlem a vodováhou pro určování převýšení v obloucích. Dalším vylepšením jsou ručně vedené pojízdné rozchodky. Novodobé rozchodky představují většinou elektronická zařízení s možností generování měřicích protokolů. Jedná se o poměrně nekomfortní a zdlouhavé měření spíše lokálního charakteru. Nevýhodou je, že měření probíhá na nezatížené trati, přičemž je zřejmé, že projíždějící mnohatunové soupravy mohou mít na vzájemnou polohu jednotlivých kolejí nezanedbatelný vliv.
Oproti současným metodám měření je výhodou nové technologie vyvinuté na FS TUL to, že měřicí zařízení je umístěno přímo na podvozku tramvaje, takže se může pohybovat rychle a proměřit během krátké doby celou tramvajovou trať a že v okamžiku měření je kolej zatěžkaná hmotností vozu nebo celé tramvajové soupravy.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)