Raitiovaunukaluston kaarremelu Tampereella

Abstract

Tässä opinnäytetyössä perehdytään kaarremeluun ilmiönä, tuodaan ilmi havaintoja Tampereen raitiotieltä ja verrataan havaintoja olemassa olevaan tietoon juurisyiden selvittämiseksi. Työn tarkoituksena on toimia suuntaa antavana taustatyönä kaarremelun vähentämiseksi Tampereella ja se on tehty Skoda Transtech Oy:n ja Tampereen Raitiotie Oy:n käyttöön.

Kaarremelun esiintymiseen vaikuttavat kiskon pinnan karheus ja pyörän kunto, näiden välisen kontaktin kitka sekä ratageometria. Kaarremelu johtuu yleisimmin vierintäpinnan stick-slip-ilmiöstä ja laippakontaktista. Kaarremelua voidaan hillitä muun muassa pienentämällä kiskon ja pyörän kontaktin kitkaa voiteluaineilla tai akustisella hionnalla.

Tampereen rataverkolla havaittiin kiskojen pinnassa huomattavaa karheutta ja kulumista. Kiskohiomakoneen hiomajälki on karkea ja se on noin 45 asteen kulmassa kiskojen kulkusuuntaan nähden. Ruskonkehän alikulkutunnelin edustalla suoritettiin kaksi mittausäänitystä eri sääolosuhteissa, joiden tarkoituksena oli kerätä äänidataa kaarremelun äänistä tarkempaa analyysiä varten. Mittausäänityksistä saadun datan perusteella kaarremelun juurisyinä mittauspaikassa ovat rullauksesta ja kiskon selästä johtuvat äänet, jotka ovat suoraan verrannollisia kiskon selän karheuteen. Samassa paikassa havaittiin laippakontaktista syntyvää korkeataajuista kirskuntaa.

Kaarremelun eliminoimiseksi Tampereen raitiotiellä suositellaan suoritettavan rataverkon kattava mittausäänitys, jotta ongelmakohdat voidaan paikantaa kartalle. Ongelmakohtien ollessa tiedossa on suositeltavaa suorittaa paikkakohtaiset mittaukset äänien ja kiskojen kunnon osalta. Kaarremelun paikkariippuvaisuuden vuoksi toimenpide on edellytyksenä ongelman tehokkaalle ratkaisemiselle. Tämän jälkeen on mahdollista harkita korjaavia toimenpiteitä, joita ovat muun muassa hiontakarkeuden pienentäminen, paikallisen voitelun lisääminen ongelmapaikoissa sekä tarvittaessa ratageometrian parantaminen.