Laippakosketuksen havaitseminen rautatiekaluston kunnonvalvontajärjestelmässä
Rinne, Henriikka Anna Maria (2016)
2016
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-09-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201608254452
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201608254452
Tiivistelmä
Työn tavoitteena on selvittää mahdollisuudet ja esitellä paras tekniikka toteuttaa raiteisiin sivusuunnassa kohdistuvien haitallisten voimien tunnistaminen.
Junan pyörä kohdistaa rautatiekiskoon suuren pystysuuntaisen voiman. Pyörän laippa voi joissain tilanteissa osua kiskoon, jolloin syntyy laippakosketus. Laippakosketuksessa kiskoon kohdistuu siis sivusuuntainen voima. Suuret sivusuuntaiset voimat rasittavat kiskoja ja myös rautatiekalusto kuluu herkemmin. Laippakosketus aiheutuu esimerkiksi tilanteissa, joissa junan telirakenne on liian jäykkä.
Työssä vertailtiin erilaisia jo käytössää olevia kaupallisia mittalaitteita ja aiheeseen liittyviä patentteja. Sivuvoiman havaitsemista tutkittiin tietokonemallinnusten ja simulointien avulla. Mallinnuksissa käytettiin lähtökohtana ja vertailutilanteena Tamtron Systemssin venymäliuskatekniikkaan perustuvaa anturipalkkia. Anturipalkin toiminta perustuu siihen, että voimien aiheuttamat muodonmuutokset mitataan venymäliuskoilla.
Tietokonesimulaatioissa havaittiin, että jo alkuperäinen käytössä ollut anturipalkkimalli kykenee havaitsemaan sivusuuntaiset voimat, kun anturipalkin eri päiden signaalit tulkitaan erikseen. Anturipalkin herkkyyttä sivuvoimille voidaan lisäksi kasvattaa lisäämällä siihen uusia mittausaukkoja, joiden pohjan venymää venymäliuskoilla mitataan.
Junan pyörä kohdistaa rautatiekiskoon suuren pystysuuntaisen voiman. Pyörän laippa voi joissain tilanteissa osua kiskoon, jolloin syntyy laippakosketus. Laippakosketuksessa kiskoon kohdistuu siis sivusuuntainen voima. Suuret sivusuuntaiset voimat rasittavat kiskoja ja myös rautatiekalusto kuluu herkemmin. Laippakosketus aiheutuu esimerkiksi tilanteissa, joissa junan telirakenne on liian jäykkä.
Työssä vertailtiin erilaisia jo käytössää olevia kaupallisia mittalaitteita ja aiheeseen liittyviä patentteja. Sivuvoiman havaitsemista tutkittiin tietokonemallinnusten ja simulointien avulla. Mallinnuksissa käytettiin lähtökohtana ja vertailutilanteena Tamtron Systemssin venymäliuskatekniikkaan perustuvaa anturipalkkia. Anturipalkin toiminta perustuu siihen, että voimien aiheuttamat muodonmuutokset mitataan venymäliuskoilla.
Tietokonesimulaatioissa havaittiin, että jo alkuperäinen käytössä ollut anturipalkkimalli kykenee havaitsemaan sivusuuntaiset voimat, kun anturipalkin eri päiden signaalit tulkitaan erikseen. Anturipalkin herkkyyttä sivuvoimille voidaan lisäksi kasvattaa lisäämällä siihen uusia mittausaukkoja, joiden pohjan venymää venymäliuskoilla mitataan.