Pritisak umjesto rotacije

S potpuno hidrauličkim pogonom, austrijski proizvođač strojeva za izgradnju i održavanje pruga, system7, eliminirao je nedostatke konvencionalnih strojeva u održavanju željezničkih pruga i podloga. Kao sustavni partner tvrtke, HANSA-FLEX nije samo isporučio sve hidrauličke cijevi, već je i montirao cijevi i cjevovode na licu mjesta u system7.

U željezničkom prometu pruga igra ključnu ulogu: ne samo da mora sigurno voditi vlakove, već i apsorbirati nastale sile i prenijeti ih na podstrukturu putem pragova i šljunčanog nasipa. Sve to zvuči vrlo jednostavno, ali s obzirom na dozvoljeno osovinsko opterećenje od 22,5 tona u Europi, to je sve samo ne trivijalno jer su sile koje se generiraju ogromne. Sila od 110 kilonjutona djeluje na kontaktnu površinu od samo 3 cm² između kotača i pruge. Posljedica je da se geometrija pruge, tj. horizontalno (smjer) i vertikalno (visina) poravnanje pruga i skretnica, s vremenom pogoršava.

Strojno nabijanje

Redovito održavanje potrebno je za ispravljanje ovih geometrijskih pogrešaka pruge. U tu svrhu pruga i skretnice se podižu i zatim ponovno poravnavaju s geometrijskom točnošću. Istovremeno se šljunčani sloj zbija kako bi se stabilizirala ponovno poravnata geometrija pruge. Tehnički gledano, pruga se ‘nabija’. U ranim godinama željeznice, radnici su morali ručno izvoditi nabijanje pomoću vitla, vilica za balast i motika za nabijanje, ali posljednjih 80 godina ovaj zadatak obavljaju strojevi. U tu svrhu strojevi za nabijanje pruga opremljeni su alatima za podizanje i poravnavanje, kao i vibrirajućim zubcima za nabijanje, koji prodiru u šljunčani sloj i zbijaju ga i stabiliziraju.

Brz početak, brz prestanak

Konvencionalni strojevi za nabijanje rade s ekscentričnom osovinom koja postavlja zupce za nabijanje u sinusoidno osciliranje. “Velik broj rotirajućih i stoga dijelova sklonih habanju, kontinuirana emisija buke, kao i krut i stoga nefleksibilan sustav kontrole naveli su nas da krenemo novim putem s našim razvojem ‘Universal Tamper 4.0’”, objašnjava direktor system7 Hansjörg Hofer. Jezgra stroja, koja je nagrađena s 20 različitih patenata, je nizak nivo buke sa potpuno hidrauličkim pogonom. Vibracije i prilagodbe provode se hidraulički. Prednost je što vibracije ne počinju sve do trenutka kada zupci za nabijanje dosegnu svoju radnu poziciju u šljunčanom sloju. “Moderni proporcionalni ventili mogu kontrolirati velike količine ulja u vrlo kratkom vremenu. Operacija nabijanja traje samo 1,5 sekundi. Takve start-stop kontrole uopće ne bi bile moguće s rotirajućim vibracijskim osovinama”, kaže Hofer.

Manje buke, veća fleksibilnost

Radovi na izgradnji pruga općenito se obavljaju noću kako ne bi utjecali na željeznički promet. Potpuno hidraulički pogonski sustav značajno smanjuje buku koja se generira, omogućujući rad noću čak i u urbanim područjima. Sustav također nudi dodatne prednosti. Na primjer, cilindri za pozicioniranje koji kontroliraju zupce za nabijanje opremljeni su senzorima za mjerenje položaja bez kontakta. Daljnji senzori mjere tlak u hidrauličkim cilindrima. “To nam omogućuje dinamičko prilagođavanje frekvencije, vibracija i širine otvaranja individualnim uvjetima”, izvještava Hofer.

Ekstremna preciznost

Senzori omogućuju system7 mjerenje i bilježenje gustoće zbijanja šljunka. Govoreći o praktičnom radu, Hofer dodaje: “Poznavanje stanja i tvrdoće šljunka duž pruge znači da operateri željeznica mogu implementirati nove koncepte poput prediktivnog održavanja, dok se izbjegava prekomjerno habanje prije nego što uopće započne poduzimanjem odgovarajućih mjera”. Podizanje i poravnanje pruge također se provodi hidraulički. Operacije kontrolira novorazvijeni softverski program koji umrežuje veliki broj senzora, hidraulički kontroliranih krugova i laserskih skenera. To operateru pruža prediktivnu kontrolu poput one koja se primjenjuje u navigacijskim jedinicama Airbusa. “Universal Tamper automatski izračunava korekcijske vrijednosti za raspored pruge. Nije dovoljno samo se koncentrirati na određeno područje. Umjesto toga, cijeli dio pruge mora se uzeti u obzir, jer inače rezultat mogu biti periodične pogreške pruge.”

Savjetovanje, montaža, servis

HANSA-FLEX je odgovoran za veliki dio hidrauličkih komponenti. “Presudno je bilo to što nam je HANSA-FLEX od samog početka pružao vrlo dobre savjete i poštivao sve relevantne standarde koji se odnose na željeznička vozila, kao što je EN 45545-2”, kaže Hofer. System7 je svjesno odabrao sustavno partnerstvo koje nadilazi čiste operacije opskrbe: “Željeli smo iskoristiti višegodišnje iskustvo našeg partnera i stoga smo odlučili koristiti usluge vanjskog suradnika i kod montaže”.

Tehničari iz poslovnice HANSA-FLEX-a u Welsu redovito su bili na licu mjesta kako bi postavili cijevi i cjevovode za prototip Universal Tampera. “Izazov je bio instalirati hidrauličku i mehaničku opremu u skučenim prostorima, a istovremeno osigurati lako održavanje cjevovoda. Sve kritične točke smo zajedno s kupcem razmatrali i optimizirali”, prisjeća se Roland Bauer iz poslovnice u Welsu. I s uspjehom: prvi Universal Tamper već radi na prugama Deutsche Bahna. Gusti mrežni sustav partnera osigurava brz servis, pa nije iznenađenje da su već u pripremi daljnji zajednički projekti.