Smarownice torowe to elementy dodatkowe nawierzchni torowej, kolejowej lub tramwajowej stosowane w celu zwiększenia trwałości tej nawierzchni oraz ograniczenia lub usunięcia hałasu (pisku), który jest szczególnie uciążliwy dla ludzi. Smarownice od MMR Group TransComfort zostały już dopuszczone przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. do stosowania na liniach kolejowych spółki i zaimplementowane w kilku miejscach w Polsce.
Podstawową rolą smarownicy jest niwelowanie tarcia, jakie w wyniku działania sił poprzecznych pojawia się pomiędzy kołem kolejowym lub tramwajowym a szyną. Smarownica, podając na powierzchnię boczną i/lub toczną szyn w łukach poziomych odpowiedni środek smarny, zapewnia wydłużenie czasu eksploatacji szyn, przeciwdziałając powstawaniu wad zmęczeniowych, zużyciu bocznemu czy falistemu. Smarownice przeciwdziałają także powstawaniu hałasu, co szczególnie doceniają zarządcy infrastruktury miejskiej.
Rys. 1. Przykłady modułów podających środek smarny na różne powierzchnie szyn (Vignole i szyny rowkowe)
Konfiguracje smarownic
Na rynku dostępne są różne konfiguracje systemów smarujących. Jeżeli chodzi o sposób podawania środka smarnego, rozróżniamy podawanie przez otwory na powierzchnię boczną lub zewnętrzną krawędź powierzchni tocznej szyny (infrastruktura tramwajowa), albo kierownicę. Innym sposobem aplikacji środka smarnego jest jego podanie na powierzchnię boczną szyny i/lub krawędź zewnętrzną powierzchni tocznej szyny przy pomocy specjalnej listwy z systemem kanalików.
Systemy smarujące szyny w łukach poziomych możemy różnicować ze względu na sposób zasilania urządzenia czy, inaczej rzecz ujmując, wykorzystany rodzaj energii. Szczególnie w infrastrukturze miejskiej tramwajowej rozpowszechnione są systemy zasilane energią elektryczną, pochodzącą z sieci trakcyjnej lub panelu fotowoltaicznego. Innym rodzajem energii służącej do zasilania systemów smarujących szyny w łukach poziomych jest energia kinetyczna pochodząca np. od przejeżdżającego pojazdu szynowego.
Fot. 1. Smarownica listwowa CL-E1 z zasilaniem solarnym oraz mechaniczny moduł napędowy zasilający urządzenie CL-E1
Ilość środka smarnego podawanego na szynę musi być zadawana/zaprogramowana w zależności od warunków ruchowych, stanu szyny oraz innych danych każdorazowo pobieranych od zarządcy infrastruktury przed montażem systemu. Tylko takie podejście gwarantuje osiągnięcie żądanego zmniejszenia zużycia szyny oraz redukcję poziomu hałasu toczenia/tarcia koła o szynę. Środek smarny musi być odpowiednio precyzyjnie podawany na powierzchnię szyny, kierownicy czy prowadnicy. Stąd możliwość zastosowania większej ilości punktów „smarujących” (CL-E1 – 21 punktów) pozwala na większe możliwości sterowania systemem i jego współpracy z drogą szynową.
Rys. 2. Schemat systemu zasilanego energią kinetyczną
Wymogi w zakresie środka smarnego
Od samych materiałów smarujących wymaga się przede wszystkim właściwości niepogarszających drogi hamowania pojazdów szynowych. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że środek smarny o zawartości ok. 40% cząstek stałych spełnia to wymaganie zarówno w zastosowaniu na szynie kolejowej, jak i tramwajowej.
Zarządcy infrastruktury powinni zwracać szczególną uwagę na wymogi w zakresie środka smarnego, wynikające z obowiązku w infrastrukturze miejskiej, gdzie nie ma sprecyzowanych wytycznych dla stosowania tego typu urządzeń. Często systemy smarowania szyn w łukach poziomych są podawane w projektach czy postępowaniach zakupowych jako punkty o nazwie „smarownica torowa”. Z uwagi na to zarządcy infrastruktury otrzymują i często stosują „smarownice torowe”, przy wyborze i zakupie których kierują się względami czysto ekonomicznymi. Koszty eksploatacji (głównie ilości zużywanego środka smarnego) tych urządzeń zarówno w obszarze infrastruktury kolejowej, jak i tramwajowej zazwyczaj nie są brane pod uwagę.
Zarządcy infrastruktury muszą natomiast zdawać sobie sprawę, że nie bez znaczenia dla funkcjonalności i efektów działania systemu jest też ilość zawartych w środku smarnym litych cząstek metalowych, co zapobiega erozji oraz pękaniu szyn. Kolejnym uwarunkowaniem jest neutralność dla środowiska systemu smarującego – musi być ona sprawdzana każdorazowo z powodu obowiązujących przepisów prawa (ocena np. w OECD 201, OECD 202). Z kolei temperatura, w jakiej system smarowania szyn w łukach poziomych powinien funkcjonować, to w naszych warunkach klimatycznych przedział od -40 do +100°C.
Standardowe wymogi odnoszące się do systemów smarowania szyn to:
- brak wpływu na drogę hamowania pojazdów szynowych;
- obniżenie zużycia szyny trzykrotne;
- zdecydowana redukcja kosztów utrzymania urządzenia w całym okresie eksploatacyjnym (minimalizacja ilości zużytego środka smarnego);
- redukcja hałasu wynikającego z tarcia o szynę na poziomie 20–30 dBA;
- zmniejszenie zużycia kół pojazdów szynowych;
- zmniejszenie wibracji – płynne poruszanie się pojazdów kolejowych;
- neutralność środka smarnego dla środowiska naturalnego.
Smarownice od MMR Group TransComfort spełniają każdy z powyższych wymogów – w połowie 2022 r. zakończono roczny poligon badawczy systemu smarowania szyn kolejowych CL-E1ws BA na linii jednego z zakładów kolejowych PKP PLK S.A. Badania końcowe przeprowadzone przez przedstawicieli Politechniki Krakowskiej wykazały, iż po zastosowaniu materiału smarnego CHFC:
- droga hamowania przy kilku prędkościach, w tym maksymalnej dla linii, nie uległa wydłużeniu (w większości badanych przypadków skróciła się);
- opór elektryczny na styku koło–szyna nie zmienił się – zarówno przed, jak i po zastosowaniu CHFC był zerowy;
- tempo zużycia bocznego szyn obniżyło się.
mgr inż. Mariusz Zaremba
deputy sales director, Railway Vehicles OE/Infrastructure
mariusz.zaremba@mmrgroup.pl
MMR Group TransComfort (MMR Group Sp. z o.o.)
ul. Hutnicza 25 DE, 81-061 Gdynia, tel. 58 627 49 27,
tc.biuro@mmrgroup.pl, www.tc.mmrgroup.pl
Polecamy:
>>> System pomiaru obciążeń pionowych typu SMCV
>>> Zielone torowiska podstawą zrównoważonej infrastruktury miejskiej
>>> Technologia MONOLITH – nowoczesne rozwiązanie wykonania torowisk tramwajowych
