Lovipyörien vaikutus radan kunnon heikkenemiseen

Abstract

Lovipyörä on pyörävika, josta aiheutuu dynaaminen iskukuorma rataan. Lovesta aiheutuva iskukuorma syntyy, kun loven kohdalle jää ilmarako ja radan on noustava ja pyörän pudottava, jotta pyörä-kiskokontakti säilyisi. Ensimmäistä lovesta aiheutuvaa korkeataajuista iskua, jota kutsutaan P1 -voimaksi, seuraa toinen pidempikestoinen matalataajuinen voima, joka on nimetty P2 -voimaksi. Näistä voimista aiheutuvat kuormat vaikuttavat erilaisten taajuuksiensa takia ra dan eri osissa. Useat tekijät vaikuttavat lovesta aiheutuvan iskukuorman suuruuteen. Loven koko, junan nopeus, junan jousittamaton massa ja radan materiaalien jäykkyydet ovat tekijöitä, joiden vaikutuksista iskukuorman suuruuteen on työssä tehty havaintoja. Lovipyörällisten junien liikennöintiä rataverkolla voidaan hallita dynaamisille kuormille ja lovien pituuksille asetetuilla raja-arvoilla. Työ tehtiin kirjallisuustutkimuksena, jonka lähdemateriaalina käytettiin Väyläviraston ohjeita, aiheeseen liittyviä tutkimuksia, artikkeleita ja kirjallisuutta sekä pyörävoimailmaisimien valmistajien verkkosivuja. Työssä vastataan kysymykseen, miten lovipyörät vaikuttavat rataan ja käsitel lään samalla, mitä lovipyörät ovat, miten ne syntyvät ja minkälaisia kuormia niistä rataan aiheutuu. Työssä käsitellään radan neljää eri vaurioitumismekanismia: radan painumia, rakenteiden väsymistä, vierintäväsymistä ja hankauskulumista. Näistä vauriomekanismeista rakenteiden väsymisen ja hankauskulumisen havaittiin olevan merkittävimpiä ja nopeuttavan radan kunnon heikkenemistä erityisesti kiskoissa, ratapölkyissä ja radan tukikerroksessa. Havaittiin myös, että välilevyillä on tärkeä osa iskukuormien vaikutusten vähentämisessä. Junien nousevat nopeudet sekä akselipainot lisäävät radan kulumisen riskiä. Pienikin lovi aiheuttaa suurempaa vauriota nopeuden sekä staattisen kuorman ollessa korkeita. On tärkeää tuntea dynaamisten kuormien aiheuttajat sekä radan vaurioitumismekanismit, jotta radan kunnon heikkenemiseen osataan va rautua ja korjaustarpeeseen reagoida nopeasti.