ÜVEGSZÁL ERŐSÍTÉSŰ MŰANYAG KOMPOZIT HEVEDERES VASÚTI SÍNILLESZTÉSEK LABORATÓRIUMI ÉS VASÚTI PÁLYÁS VIZSGÁLATAI

Hasonló dokumentumok
Kedves Olvasóink! Virág István Köszöntő 1

A MÁV-Thermit Kft, valamint a BME Út és Vasútépítési Tanszék köszönti az előadás hallgatóit

Kiöntött síncsatornás felépítmény kialakításának egyes elméleti kérdései

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

Függőleges és vízszintes vasalás hatása a téglafalazat nyírási ellenállására

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

Alj alatti betétek (USP) Daczi László

ÁTÉPÍTETT VÁGÁNYOK ÁLLAPOTÁNAK ELEMZÉSE

A GEORÁCSOK HÁLÓMÉRETÉNEK ÉS GYÁRTÁSI TECHNOLÓGIÁJÁNAK HATÁSA A SZEMCSÉS RÉTEGEK BELSŐ NYÍRÁSI ELLENÁLLÁSÁRA

Rugalmas leerősítések alkalmazása a közúti vasutaknál

Megvalósult és folyamatban lévő fejlesztések a MÁV- THERMIT Kft-nél. Békéscsaba Lőkös László Ph.D

POLIMERTECHNIKA Laboratóriumi gyakorlat

A DEBRECENBEN ÉPÜLŐ EDF FÜVES VÁGÁNY MŰSZAKI MEGFELELŐSÉGÉNEK VIZSGÁLATA

KRITIKUS KÉRDÉS: ACÉL ELEMEK

2. A VASÚTI PÁLYA SZERKEZETI ELEMEI

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

GÖRGŐS LÁNCHAJTÁS tervezése

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Ragasztott kötések méretezése. Szokoli Ákos április 15. Debrecen

Polimerek vizsgálatai

Trapézlemez gerincő tartók beroppanásvizsgálata

Mechanikai stabilizációs réteg a vasútépítésben

XVII. Pályafenntartási konferencia Biztos pályán a jövőért

Rugalmasan ágyazott gerenda. Szép János

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

Nagygépes karbantartási munkák tapasztalatai

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Polimerek vizsgálatai 1.

Rugalmas állandók mérése

Dr. Kazinczy László PhD. egyetemi docens Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Út és Vasútépítési Tanszék

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

Korrodált acélszerkezetek vizsgálata

KTE XVI. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia. Rail System típusú. Edilon útátjáró és előzményei április 16.

Kizárólag oktatási célra használható fel!

Miért kell megerősítést végezni?

A KORSZERŰ KÖZÚTI VASÚTI PÁLYAÉPÍTÉS ELMÉLETI ÉS GYAKORLATI TÉZISEI

BME Department of Electric Power Engineering Group of High Voltage Engineering and Equipment

Cölöpcsoport elmozdulásai és méretezése

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

Pattex CF 850. Műszaki tájékoztató

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

A vasúti zúzottkő ágyazati kőanyagok egyedi kőzetfizikai vizsgálatai

Távvezetéki szigetelők, szerelvények és sodronyok diagnosztikai módszerei és fejlesztések a KMOP számú pályázat keretében Fogarasi

JAVÍTÓ-FELTÖLTŐ HRW (THR) HEGESZTÉS

Rákóczi híd próbaterhelése

Schöck Isokorb Q, Q-VV

ÚT- ÉS VASÚTÉPÍTÉSI SZEMCSÉS RÉTEGEK ERŐSÍTÉSE GEOMŰANYAGOKKAL. Dr. Fischer Szabolcs egyetemi adjunktus SZE ÉÉKK Közlekedésépítési Tanszék

HÍDKONFERENCIA 2019 GERENDA VÁLASZTÁS FA-BETON ÖSZVÉRTARTÓKHOZ

A jó vasúti pályaállapot műszaki és gazdasági jelentősége

Hidak Darupályatartók Tornyok, kémények (szélhatás) Tengeri építmények (hullámzás)

A kerék-sín között fellépő Hertz-féle érintkezési feszültség vizsgálata

Építőanyagok I - Laborgyakorlat. Fémek

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Acél tartószerkezetek

SZERKEZETI MŰSZAKI LEÍRÁS + STATIKAI SZÁMÍTÁS

Járműelemek. Rugók. 1 / 27 Fólia

Szilárd testek rugalmassága

GÉPSZERKEZETTAN - TERVEZÉS GÉPELEMEK KÁROSODÁSA

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Az alakítással bevitt energia hatása az ausztenit átalakulási hőmérsékletére

EGYIRÁNYBAN ER SÍTETT KOMPOZIT RUDAK HAJLÍTÓ KARAKTERISZTIKÁJÁNAK ÉS TÖNKREMENETELI FOLYAMATÁNAK ELEMZÉSE

Dr. Szabó Bertalan. Hajlított, nyírt öszvértartók tervezése az Eurocode-dal összhangban

HÁLÓZATI SZINTŰ DINAMIKUS BEHAJLÁSMÉRÉS MÚLTJA JELENE II.


Hajlítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK HAJLÍTÓ VIZSGÁLATA

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV

Polimer nanokompozit blendek mechanikai és termikus tulajdonságai

NSZ/NT beton és hídépítési alkalmazása

A KORSZERŰ KÖZÚTI VASÚTI PÁLYAÉPÍTÉS ELMÉLETI ÉS GYAKORLATI TÉZISEI

Fa- és Acélszerkezetek I. 1. Előadás Bevezetés. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

SIKLÓCSAPÁGY KISFELADAT

IV. Városi Villamos Vasúti Pályás Nap Miskolc Fejlesztések a MÁV-THERMIT Kft-nél, polimer kompozitok a vasútépítésben

előadás Falszerkezetek

Rugalmas állandók mérése

Témavázlat. Új generációs hullámacél hídszerkezetek méretezése és kivitelezése az út és vasútépítésben

Alagútfalazat véges elemes vizsgálata

Sín anyagminőség hatása a fenntartási tevékenységre

Szádfal szerkezet ellenőrzés Adatbev.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Többet ésszel, mint erővel!

Tartószerkezetek tervezése tűzhatásra - az Eurocode szerint

TENGELY TERHELHETŐSÉGI VIZSGÁLATA

A budapesti M3 metróvonal rekonstrukciója

4. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

Pályadiagnosztika a MÁV Zrt-nél és fejlesztési elképzelések

Kiváló minőségű ragasztott kötés létrehozásának feltételei

1. Határozzuk meg az alábbi tartó vasalását, majd ellenőrizzük a tartót használhatósági határállapotokra!

VÝZKUMNÝ ÚSTAV ŽELEZNIČNÍ, a.s. (Cseh Vasúti Kutatóintézet Rt.)

Határfeszültségek alapanyag: σ H = 200 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2 ; szegecs: τ H = 160 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2. Egy szegecs teherbírása:

Vasbeton födémek tűz alatti viselkedése Egyszerű tervezési eljárás

Mérnöki faszerkezetek korszerű statikai méretezése

Alapcsavar FBN II Milliószor bizonyított, rugalmas az ár és a teljesítmény tekintetében.

A MÁV Zrt. karbantartási stratégiájához élettartam költség szempontjából optimalizált kitérőszerkezet kiválasztása

Nyomás a dugattyúerők meghatározásához 6,3 bar. Nyersanyag:

Az S&P épület-megerősítések anyagának gyártója

Boltozott vasúti hidak élettartamának meghosszabbítása Rail System típusú vasbeton teherelosztó szerkezet

A beton kúszása és ernyedése

STATIKAI SZÁMÍTÁS (KIVONAT) A TOP Társadalmi és környezeti szempontból fenntartható turizmusfejlesztés című pályázat keretében a

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

VASBETON ÉPÍTMÉNYEK SZERKEZETI OSZTÁLYA ÉS BETONFEDÉS

Átírás:

Felhívás kódszáma: EFOP-3.6.1-16-2016-00017 ÜVEGSZÁL ERŐSÍTÉSŰ MŰANYAG KOMPOZIT HEVEDERES VASÚTI SÍNILLESZTÉSEK LABORATÓRIUMI ÉS VASÚTI NÉMETH ATTILA EGYETEMI TANÁRSEGÉD DR. FISCHER SZABOLCS EGYETEMI DOCENS Nemzetköziesítés, oktatói, kutatói és hallgatói utánpótlás megteremtése, a tudás és technológiai transzfer fejlesztése, mint az intelligens szakosodás eszközei a Széchenyi István Egyetemen

Az előadás tartalma Köszönetnyilvánítás Kutatási probléma felvetése Irodalomkutatás (szigetelt és ragasztott szigetelt sínillesztések) Laboratóriumi vizsgálatok Pályás beépítések Összefoglaló megállapítások További információk Irodalomjegyzék

Köszönetnyilvánítás Köszönettel tartozunk a MÁV Zrt. összes érintett munkatársának (a kutatás finanszírozása és szakszolgálati adatszolgáltatás, támogatás), illetve különös tekintettel a MÁV-Thermit Hegesztő Kft.-nek (alvállalkozónk, hevederes sínillesztések készítése, pályás beépítése, pályás mérések és szakmai támogatás) a kutatás-fejlesztési munkánk támogatásáért.

Kutatási probléma felvetése Hazai pályafenntartási tapasztalatok szerint a főleg acélhevederes ragasztott szigetelt sínillesztések fokozott lehajlása okozta fekszinthibák nagy fenntartási ráfordítást igényelnek, a másik fő probléma a hamis biztosítóberendezési foglaltság jelzés általában a sínvégbetét kitöredezése és a két sínvég legyűrődése, összeérése pályakapacitás korlátozó hatása, egyéb meghibásodások: ragasztóanyag kinyomódása, sínvégek hámlása, sínvégek plasztikus alakváltozása (folyása), sínvégek és nyomtávsarok kopása, stb.

Irodalomkutatás (szigetelt és ragasztott szigetelt sínillesztések)

Eredmények Nagy tengelyterhelésű vasútvonalakon a ragasztott szigetelt sínillesztések jelentősen gyorsabban romlanak, mint a többi vasúti vágány és pályaelem, gyári és helyszíni kialakított sínillesztések is rendelkezésre állnak, a jelen ausztrál kutatás (Rail CRC Project 75) javasolja a sínvég betét vastagságának 8,5 mm-ről 5 mm-re történő csökkentését, amit a gyártásnál elfogadva alkalmaznak, Az üzemi élettartam növelése érdekében a szigetelt illesztések újabb tervezési megoldásai országonként különböznek. Például az amerikai tervezésben főként a szigetelt sínillesztések merevségének növelése érdekében a hevederek méretét növelik, míg más országokban az anyagszerkezeti újításokat (pl. magas folyáshatárú acél, kompozitok) alkalmaznak a hagyományos szigetelt sínillesztések tervezési paramétereinek változatlanul hagyása mellett.

Eredmények Sajnos nincs közös megegyezés és egyetértés a beépítés, karbantartás és javítás legjobb technológiái, módszerei tekintetében. Az amerikai gyakorlat szerint a szigetelt sínillesztést a legjobb közvetlenül keresztaljjal alátámasztani, míg az ausztráliai és egyéb összehasonlítható nagy tengelyterhelésű vasutaknál lengő illesztésként való kialakítást ajánlják. Az amerikai gyakorlat georács beépítését írja elő a vasúti zúzottkő ágyazatba a szigetelt sínillesztés vízszintes merevségének növelése érdekében. Nincs egységes vélemény azzal kapcsolatban, hogy a ragasztott szigetelt sínillesztések milyen egységes módon mennek tönkre. Például az Észak-amerikai nagy tengelyterhelésű vasutakon a ragasztóanyag tönkremenetel heveder repedéshez vezetett, míg az ausztráliai vasutakon a sínvégeknél a sínfej plasztikus alakváltozása a leggyakoribb tönkremeneteli mód a szigetelt sínillesztéseknél.

Eredmények A szigetelt sínillesztések általában 50 millió elegytonna terhelést (kb. 1-2 év) követően tönkremennek, ezzel jelentős költséget eredményezve a vasúttársaságoknak: karbantartási, valamint üzemzavarási. A leggyakoribb meghibásodások a sínvég betét körüli plasztikus anyagfolyások megjelenése a sínfejben, a heveder repedésektörések, a ragasztóanyagok elengedése, valamint a vágány merevségének romlása az illesztések miatt. A szigetelt sínillesztések élettartama kb. csak 20%-a azon hézagnélküli vágányokénak, amelyben (vagy ahol) nincs szigetelt sínillesztés. A szigetelt sínillesztések cseréje, javítása költségben kifejezve kb. az összes vágányszerkezeti elemhez viszonyítva, annak kb. 20-50%-át teszik ki. Mivel a szigetelt sínillesztések a vasúti pályainfrastruktúra egyik kritikus biztonsági elemei, e miatt magasabb szilárdsággal és ezen belül kisebb szórással kell rendelkezniük.

Figyelembe veendő és vehető specifikus előírások (nem teljes a lista): MÁVSZ 2895:1993, MAGYARORSZÁG MÁVSZ 2953:2001, MAGYARORSZÁG AS 1085.12:2002, AUSZTRÁLIA ESC 220, AUSZTRÁLIA T-1 2011, INDIA P-3858/1999. PHMSz.A., MAGYARORSZÁG P-8704/2003 PMLI PGO, MAGYARORSZÁG WG 18 / DG 11, EURÓPAI UNIÓ ETA-01-01, AUSZTRÁLIA ETA-01-03, AUSZTRÁLIA RAP 5138, AUSZTRÁLIA SPC 221, AUSZTRÁLIA Public Transport Corporation Infrastructure Specification, AUSZTRÁLIA 07.09.26, AUSZTRIA

Laboratóriumi vizsgálatok ragasztóanyag nyírásvizsgálatok, statikus hajlító-, fárasztó- és hajlítva törési vizsgálatok, statikus húzó-szakító vizsgálatok, kiegészítő hajlító-, fárasztó vizsgálatok.

Ragasztóanyag nyírásvizsgálatok ZD-40 szakítógéppel

Ragasztóanyagok nyírásvizsgálati eredményei

Ragasztóanyagok nyírásvizsgálatának eredménye: első alkalommal 27 db ragasztott próbatestet (ami kb. 150-200 mm hosszú sín, és a két oldalára ragasztott 1-1 db kb. 300-400 mm hosszúságú hevederdarabból állt) vizsgáltunk meg. A ragasztóanyag nyírási vizsgálata 8 féle ragasztóanyaggal (5-ös és 7-es típusnál ugyan azt a ragasztóanyagot használtuk) elkészített 27 db próbatesten történt. Az elkészített próbadarabok közül 11 darabot nem vizsgáltunk, mert a hevedercsavarok leszerelésekor a ragasztóanyag elengedett, nem tapadt meg kellő mértékben a heveder felületén. Második alkalommal elkészített 27 db próbatest készítésekor az előző vizsgálathoz képest a polimer-kompozit hevederek felületét előkészítették (a fényes, fólia-szerű felső felületet lemunkálták) a jobb ragasztóanyag tapadás érdekében.

Ragasztóanyagok nyírásvizsgálatának eredménye: a kísérleti kötések elkészítéséhez a 2.(B) és 4.(A) jelű próbatesteknél alkalmazott ragasztóanyagot választottuk. A B jelű ragasztóanyagot az Osztrák Szövetségi Vasutaknál (ÖBB) alkalmazzák a ragasztott szigetelt kötések gyártásához, az A jelűt pedig a kiemelkedően magas nyírószilárdsági eredményei miatt választottuk. Az előző oszlopdiagramon látható, hogy a 6. jelű próbatestnél alkalmazott ragasztóanyag vizsgálata során is megfelelő eredményeket kaptunk, viszont a további laborvizsgálatokhoz, a kísérleti kötések kialakításakor mint utóbb kiderült, csak ideiglenesen nem volt beszerezhető a piacon, ezért a további alkalmazását, vizsgálatát elvetettük. Az adatok kiértékelésekor kiszámítottuk a szórás értékeket is, azonban nem vettük figyelembe a ragasztóanyagok kiválasztásánál, mert a számítások során jelentősen torz értékek adódtak valószínűsíthetően a nem szabványos vizsgálat, és ez ebből adódó nem szabványos próbatestek miatt*. *A ragasztóanyagok nyírószilárdsági vizsgálatát nem írja elő az európai szabványtervezet.

Statikus hajlító-, fárasztó- és hajlítva törési vizsgálatok: A vizsgálatokat három sínrendszer esetén (MÁV 48 itt 48,5 kg/m, 54 E1 és 60 E1), sínrendszerenként három próbatesten végeztük: statikus hajlítás törés nélkül három különböző támaszközön, fárasztás előtt (1490 mm, 1200 mm és 1000 mm), fárasztás 3,5 milliós terhelési ciklussal (a 60A1 és 60B1 próbakötés fárasztási támaszköze 1490 mm, egyébként a többi kísérleti kötésnél 1200 mm) statikus hajlítás törés nélkül három különböző támaszközön, fárasztás után, hevederes kapcsolat tönkremenetelig (hajlított-nyírt tartóként törés) való terhelése (1490 mm támaszközön). A MÁV-THERMIT Kft. munkatársai a vizsgálatok végrehajtásához elkészítették a 9 db kísérleti kötést. A sínszálak egyenként közel 85 cm hosszúságúakra lettek levágva a vizsgálati körülményekhez igazodva (a kötés teljes hossza 1700 mm volt). Összehasonlításképpen megvizsgáltunk sínrendszerenként 1-1 db próbatestet ragasztóanyag alkalmazása nélkül mind a három támaszközön.

54B1 próbakötés vizsgálati elrendezése 1000 mm támaszközön (statikus hajlítás) FE

54B1 próbakötés vizsgálati elrendezése 1200 mm támaszközön (fárasztás)

54B1 próbakötés vizsgálati elrendezése 1490 mm támaszközön (statikus hajlítva törés)

2016. március 21-én egyeztetést tartottunk a Széchenyi István Egyetemen a MÁV Zrt. és a MÁV-Thermit Kft. szakembereivel. A további fárasztóvizsgálatokat az alábbi paraméterekkel kellett elvégeznünk: - a 60B1 jelű kötést szintén 1490 mm-es támaszközzel, F min =5 kn, F max =107 kn, f=5 (vagy 7) Hz (M max =39,86 knm, V= 160 km/h), - a megmaradt, 1 db 60E1-es sínillesztést: 1200 mm támaszközzel, F min =5 kn, F max =142 kn, f=5 Hz (M max =42,63 knm, V= 160 km/h) esetleg egyéb kérés esetén ugyanazzal a paraméterrel, mint a 60A1 és 60B1 jelű kötést, - az 54-es illesztéseket: 1200 mm-es támaszközzel, F min =5 kn, F max =136,2 kn, f=5 (vagy 7) Hz (M max =40,85 knm, V= 160 km/h), - a 48-as illesztéseket: 1200 mm támaszközzel, F min =5 kn, F max =115,7 kn, f=5 (vagy 7) Hz (M max =34,71 knm, V= 100 km/h). Vizsgálati hajlítónyomatékok értékei Sínrendszer Támaszköz [mm] Maximális terhelő erő [kn] 1490 114,44 60E1 1200 142,10 1000 170,52 1490 109,66 54E1 1200 136,17 1000 163,40 1490 93,18 MÁV 48 1200 115,70 1000 138,84 Nyomaték [knm] 42,63 40,85 34,71

Próbatest jele Támaszköz [mm] Maximális erő [kn] Hajlítónyomaték [knm] Támaszköz [mm] Terhelő erő [kn] FE FU Maximális "tönkremeneteli" terhelő erő [kn] A maximális terhelő erőhöz tartozó lehajlás [mm] Az 54 r. próbakötések lehajlás vizsgálati eredményei A Fárasztásnál alkalmazott Lehajlás (mm) Törés vizsgálat (1490 mm támaszköz) 54A1 1200 136,2 40,85 54B1 1200 136,2 40,85 54RN 54A2 1200 136,2 40,85 1490 109,66 4,764 6,145 1200 136,2 3,448 4,722 294,6 18,109 1000 163,4 3,12 3,892 1490 109,66 4,934 5,503 1200 136,2 3,711 4,239 240,84 14,267 1000 163,4 3,036 3,283 1490 109,66 10,386 1200 136,2 8,155 1000 163,4 6,486 1490 109,66 4,909 5,772 1200 136,2 3,783 4,923 304,92 17,002 1000 163,4 2,920 4,377

A lehajlás értékek alakulása a függőleges terhelő erő függvényében a 3,5 millió ciklusú fárasztást megelőzően és követően, 54 r. esetén, 1490 mm-es támaszközön

(E I) és (G A) merevségek Az adatok kiértékeléséhez közelítésként 90 kn-os terhelési erőig lineáris regressziós egyenest fektettünk az adtasorokra, ami a felterhelő ágakra illeszkedik. Az eredmények kiértékelése során a korábban megemlített maximális terhelő erőkből látható, hogy jó közelítés lehet a 90 kn-os terhelő erő figyelembevétele minden alkalmazott sínrendszer és támaszköz esetében. A lineáris regressziós egyenesek figyelembevétele során számítható egy meredekség érték, amely értékeket, ha elosztjuk a 90 kn-os terhelő erővel egy közelítő lehajlás értéket kapunk. A számításainkhoz felhasználtuk az alábbi képletet: F L F L 48 E I 4 G A ahol: e: a hevederes sínillesztés lehajlása [m], F terhelő erő [kn], L támaszköz (esetünkben 1,490 m, 1,200 m és 1,0 m) E hajlítási rugalmassági modulus [kn/m 2 ], I a kötés inerciája, vízszintes tengelyre [m 4 ], G hajlítási/nyírási rugalmassági modulus [kn/m 2 ], A = keresztmetszeti terület [m 2 ] e 3

(E I) és (G A) merevségek A kapott lehajlás értékeket, minden alkalmazott sínrendszerre és támaszközre figyelembe vettük. A fenti képlet segítségével, kétismeretlenes egyenletrendszerek megoldásával adtunk meg közelítő értékeket az (E I) azaz a hajlítómerevség és a (G A) azaz a nyírási merevség összetevőkre. Példaként az alábbi táblázatban csak az 54 rendszerű kötésekre vonatkozó közelítő értékeket közöljük. A számított meredekség és lehajlás értékekből meghatározott (E I) és (G A) értékek 54 rendszerű kísérleti kötések esetében Paraméter/ 54A1 54B1 54A2 54RN próbatest száma FE FU FE FU FE FU átlag (E I) kn m 2 10 3 4,5964 2,4195 2,7822 2,4069 1,3456 3,6884 6,1420 szórás (E I) kn m 2 10 3 1,9546 0,0176 0,0145 0,3690 0,4146 1,8656 0,7447 átlag (G A) kn 10 3 17,9284 13,8547 22,6281 19,1243 6,8932 20,5402 9,1382 szórás (G A) kn 10 3 3,4207 0,0683 0,1137 2,8410 1,3931 7,7734 0,1909 A jövőben még további mérések és számítások szükségesek az (E I) és (G A) merevség értékek pontosítására pl. több különböző támaszköz vizsgálata.

További megállapítások: minden sínrendszernél az A típusú ragasztóval lett elkészítve a harmadik próbakötés (ld. statikus és fárasztó vizsgálatok), az A típusú ragasztóval kialakított kötésekre vonatkozóan: sikeresen, tönkremenetel nélkül bírták a 3,5 milliós fárasztási ciklusú dinamikus hajlítóvizsgálatot a meghatározott paraméterekkel: mindegyik kötésnél 1.200 mm-es támaszköz, a sínvégbetét a fárasztás utánra sem károsodott, csak a tényleges törésvizsgálatoknál váltak ki belőlük darabok a felső övben (a nagy nyomóerő miatt), a törési nyomatékok szignifikánsan a biztonsági tényezővel korrigált kalkulált értékek felett voltak, a biztonsági tényezővel korrigált hajlítónyomatékok: a 60-as sínrendszernél: 42,36 knm 1,5 = 63,945 knm, az 54-es sínrendszernél: 40,85 knm 1,5 = 61,275 knm, a 48-as sínrendszernél: 34,71 knm 1,5 = 52,065 knm, a mért törőnyomatékok: a 60A1 jelű kötésnél: 308,52 kn 1,490 m 0,25 = 114,924 knm, az 54A1 jelű kötésnél: 294,6 kn 1,490 m 0,25 = 109,739 knm, a 48A1 jelű kötésnél: 196,32 kn 1,490 m 0,25 = 73,129 knm, a 60A2 jelű kötésnél: 430,08 kn 1,490 m 0,25 = 160,205 knm, az 54A2 jelű kötésnél: 306,0 kn 1,490 m 0,25 = 113,985 knm, a 48A2 jelű kötésnél: 244,68 kn 1,490 m 0,25 = 91,143 knm.

Statikus húzó-szakító vizsgálatok: Mind a 6 db próbakötés elkészítése során lemunkálták a hevederek sínhevederkamrához igazodó felületét, illetve felcsiszolták a sínek hevederkamráját. A csavarfuratok felmérése/kifúrása után (mind a heveder felszereléséhez szükséges, és mind a húzóvizsgálatokhoz szükséges konzolok felszereléséhez szükséges csavarfuratok) összeállították a kötéseket. A szereléshez M27 méretű 8.8 (10.9) minőségű hevedercsavarokat alkalmaztak mindhárom sínrendszer esetén. Az axiális húzó-szakító vizsgálat vizsgálati elrendezését a következő ábra mutatja. A kötések hossza 2500 mm volt. A húzóerő követelmény a WG18/DG11 szabvány követelményeit pontosítva Δ(T)=50 C, ɤs=1,5 biztonsági tényezővel: 60 E1 sínprofil esetén: Fs,min=1450 kn, 54E1 sínprofil esetén Fs,min=1319 kn, MÁV48 sínprofil esetén Fs,min=1168 kn. További 1,15-ös biztonsági tényezőt vettünk figyelembe annak érdekében, hogy amennyiben a húzószerkezetünkkel nem tudjuk tönkretenni a kötéseket, a 15%-kal növelt húzóerőt (pl.: 54-es sínrendszernél 1516,85 kn) min. 2 percig rajta tartjuk a ragasztott szigetelt illesztésen. Az 54 r. kötések húzó-szakító vizsgálat során kapott eredményeket a következő táblázat szemlélteti.

Az axiális húzó-szakító vizsgálat elrendezése

Az axiális húzó-szakító vizsgálat elrendezése, elszakított kötés

Az axiális húzó-szakító vizsgálat elrendezése, elnyírt csavarok

Próbakötés jele Az 54 r. próbakötések lehajlás vizsgálati eredményei Maximális (szakítóerő) húzóerő (kn) A maximális húzóerőhöz tartozó elmozdulás (mm) 54A11 1548,73 3,272 54B11 1433,93 4,653 54A12 1605,287 3,725 Megállapítható, hogy csak az alábbi kísérleti kötések bírták el a húzóvizsgálatra előírt erőt: 60A11 jelű, 60A12 jelű, 54A11 jelű, 54A12 jelű 48A11 jelű, 48B11 jelű, 48A12 jelű. A maradék két kötés (60B11 és 54B11) esetében hevedercsavar nyíródások és az előírt teherértéket megelőző tönkremenetel mutatkozott. A sínvégeknél a hézagmegnyílások jelentős értékűek voltak (3-12 mm).

Próbakötés jele Az 54 r. próbakötések lehajlás vizsgálati eredményei Maximális (szakítóerő) húzóerő (kn) A maximális húzóerőhöz tartozó elmozdulás (mm) 54A11 1548,73 3,272 54B11 1433,93 4,653 54A12 1605,287 3,725 Kiszámítottuk a húzódiagramok meredekségét (kn/mm) a kezdeti lineáris szakaszt figyelembe véve (a lehető legnagyobb erőértéket nézve a grafikonokon), ami jellemzi az adott ragasztott szigetelt illesztés húzóerővel szembeni merevségét. Minél nagyobb ez az érték, annál kisebb hézagmegnyílás adódik ugyanakkora erőnél. Ezek a kalkulált értékek az alábbiak: a 60A11 jelű kötésnél: 547,81 kn/mm, a 60B11 jelű kötésnél: 369,42 kn/mm, a 60A12 jelű kötésnél: 527,01 kn/mm, az 54A11 jelű kötésnél: 596,41 kn/mm, az 54B11 jelű kötésnél: 354,1 kn/mm, az 54SA12 jelű kötésnél: 495,38 kn/mm, a 48A11 jelű kötésnél: 435,29 kn/mm, a 48B11 jelű kötésnél: 325,53 kn/mm, a 48A12 jelű kötésnél: 658,75 kn/mm.

Kiegészítő hajlító-, fárasztó vizsgálatok: a kutatási munkánk kiegészítéseként, a K+F munka keretein kívül a MÁV- THERMIT Kft. összeszerelt számunkra az eddigieken kívül további három darab ragasztott szigetelt próbakötést (48, 54 és 60 sínrendszerrel), amelyeken az előzőekhez hasonlóan statikus és dinamikus hárompontos hajlító vizsgálatot és törővizsgálatot végzünk. Ezen esetekben már 13 db különböző támaszközön, a támaszközökhöz tartozó függőleges terhelő erő hatására keletkező le- és felhajlás értékek alakulását vizsgáltuk/vizsgáljuk. A kialakított próbakötések lehajlás értékeit levizsgáltuk fárasztás előtt (jelölés: FE), 13 db különböző támaszközön, majd ezt követően 0,5 millió fárasztási ciklusonként ismételt vizsgálatokat végeztünk. A vizsgálatokkal célunk, hogy meghatározzuk az romlás időbeli lefolyását, valamint azt a küszöbértéket (átgördült elegytonna, vagy idő), amíg az illesztés károsodás nélkül, biztonságosan a pályában tartható. Megjegyzés: a vizsgálatunk nem veszi figyelembe a helytelen karbantartást (aláverés nélkül hagyott illesztési aljak), valamint az esetleges vaksüppedés, más, a tönkremenetelt befolyásoló üzemi körülményt.

1,6 1,2 0,8 0,4 0,0-850 -425-0,4 0 425 850-0,8-1,2-1,6-2,0-2,4-2,8-3,2 48_A3_FE 48_A3_0,5 millió 48_A3_1,0 millió 48_A3_1,5 millió 48_A3_2,0 millió

Pályás beépítések előzmények (helyszíni bejárás, kísérleti kötések készítése munkapadon az A típusú ragasztóval készültek), helyszíni kísérleti kötések beépítése, pályában lévő kísérleti és kontroll kötések helyszíni vizsgálata (egyenességmérések, mérővonati grafikonok FMK és SDS)

Polimer kompozit hevederes illesztés (Biatorbágy állomás bal átmenő fővágány, 60 r., 296+42, V = 140 km/h)

1. kontroll kötés, GTI kötés (Biatorbágy állomás bal átmenő fővágány, 60 r., 295+36, V = 140 km/h)

Polimer kompozit hevederes illesztés 1. (Tatabánya állomás, 54 r., jobb vágány, 711+68,2, V= 120 km/h)

1. kontroll kötés, MTH-P kötés (Tatabánya állomás, 54 r., jobb vágány 702+79, V = 120 km/h)

2. kontroll kötés, MTH-P kötés (Tatabánya állomás, 60 r., jobb vágány 702+18 (6-10 kitérők között), V = 120 km/h)

Polimer kompozit ragasztott illesztés (Győr állomás V. vágány végponti oldalán, 48 r., 1416+03, a kijárati jelző és a 33. sz. kitérő között, V = 40 km/h)

1. kontroll kötés, MTH-P kötés (Győr állomás VI. vágány kezdőponti oldal kijárati jelzőnél, 48 r., 1412+77, V = 40 km/h)

Polimer kompozit ragasztott illesztés + ágyazatragasztás (Lébény-Mosonszentmiklós állomás jobb átmenő fővágány, 60 r., 1598+55,80, V = 160 km/h)

1. kontroll kötés + ágyazatragasztás, MTH-P kötés (Lébény-Mosonszentmiklós állomás bal átmenő fővágány, 60 r., 1598+97, V = 160 km/h)

Egyenességmérés a jobb vágány 1598+55,80-as szelvényében 2016. október 17.

Összefoglaló megállapítások az eddigi elvégzett laboratóriumi vizsgálatok, a pályás beépítések és a beépítéseket követő helyszíni bejárások eredményei alapján az Apatech hevederes ragasztott szigetelt sínillesztések (A típusú ragasztóval) megfelelőnek tűnnek a hézegnélküli vágányba beépítve, további feladataink: a pályába épített kísérleti és kontroll kötéseken egyenességmérés az illesztések futó- és vezetőfelületein (MÁV-THERMIT Kft. végzi), a mérővonati eredmények kikérése, grafikonok elemzése, átgördült elegytonna adatok felhasználása az elemzésekhez, az (E I) és (G A) értékek pontosítása, K+F munka keretein kívüli további mérések, anyagvizsgálatok, véges elemes modellezések, a laboratóriumi és pályás mérési/vizsgálati eredményekkel történő összehasonlítása, K+F munka keretein kívül, alkalmazási körülmények megfogalmazása, a pályás kísérleti kötések 2017.06.30. utáni figyelemmel kísérése, diagnosztikája.

TOVÁBBI INFORMÁCIÓK www.researchgate.net/profile/szabolcs_fischer/contributions

Irodalomjegyzék Polimer-kompozit hevederek kísérleti célú pályába építésének engedélyezéséhez. Szakvélemény. Győr, 2016, 43 o. [1] NÉMETH, A., FISCHER, SZ. (2017). Az üvegszál erősítésű polimer-kompozit hevederes ragasztott szigetelt sínkötések laboratóriumi és vasúti pályás vizsgálatai, Közlekedéstudományi Konferencia 2017, szerk.: Horváth Balázs, Horváth Gábor, Gaál Bertalan, Győr, 2017.03.30-2017.03.31., pp. 478-487 [2] EK megfelelőségvizsgálati szakvélemény. Apatek gyártmányú, Szppsz-240 és Szppsz-340 típusú, profilozott, réteges üvegszál erősítésű, építőipari szerkezeti műanyag elemekből építendő gyaloghidak engedélyeztetéséhez. MÁV-THERMIT Hegesztő Kft. Győr, 2013, 134 o. [3] Fischer Sz., Németh A. (2016): A polimer-kompozit hevederes ragasztott szigetelt sínkötések (1. rész): Laboratóriumi vizsgálatok. Sínek Világa 58 (6). pp. 2-6. (2016). [4] CEN/CENELEC: WG18/DG11: Mechanical requirements for joints in running rails, 2010, 32 o. [5] Polimer-kompozit hevederek vizsgálata laboratóriumban és dinamikus igénybevételek hatására pályában, ragasztott szigetelt kötésekben. MÁV Zrt. részére közfinanszírozású támogatásból megvalósuló kutatás-fejlesztési (K+F) munka, 2. sz. kutatási részjelentés, Győr, 2016, 159 o. [6] ÖBB (2013). 07.09.26: ÖBB Infra Oberbau // Anforderung Isolierstöße, műszaki szállítási feltételek [7] STANDARDS AUSTRALIA INTERNATIONAL LTD. (2002). AS 1085.12: Railway Track Material, Insulated Joint Assemblies [8]

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! E-mail elérhetőségek: nemeth.attila@sze.hu fischersz@sze.hu