Flépantográf rendszerű áramszedők tervezése, vizsgálata
A villamos vontatójárművek elengedhetetlen alrendszere az áramszedő, más néven pantográf. Ezen alrendszertől függ a jármű biztos üzeme, lévén, hogy ez teremti meg a kapcsolatot a felsővezeték és a villamos berendezések között. A villamos vontatás kezdetén az ollós elrendezésű áramszedők terjedtek el, az egyszerű és merev mechanizmusa miatt, ám ezek redukált tömege és hely igénye igen nagy.
A vasúttársaságok eltérő rendszerrel építették ki a villamos vontatási rendszerüket, így biztosítva, hogy az országukba csak a saját vontatójárművükkel lehessen ellátni a vonatok továbbítását. De igény mindig volt arra, hogy más társaságok a saját mozdonyukkal továbbítsák a szerelvényeket, így időt és pénzt spórolva meg. Ezen igényt kielégítve a gyártók kifejlesztették a több áramnemű mozdonyokat, de a kezdetekben minden áramnemnek saját áramszedőt telepítettek, ám ezzel az volt a probléma, hogy a régi, ollós áramszedőből nem fért el a megfelelő mennyiségű. Ezért az 1950-es években kifejlesztették a félollós áramszedőt, aminek helyigénye lényegesen kisebb és a redukált tömege is jóval alacsonyabb. Az utóbbira a nagy sebességű közlekedésnél van nagy jelentősége, mivel a dinamikus hatások minimalizálhatók.
A dolgozat arra keresi a választ, hogy a korszerű számítógépes lehetőségek segítségével hogyan lehet megtervezni ezen alrendszert és milyen vizsgálatokat lehet elvégezni rajta. A tervezés első lépéseként elő kell állítani a megfelelő karrendszert, mint az áramszedő geometriáját. A megtervezett áramszedő alkatrészeinek tömegének ismeretében meg lehet határozni a redukált tömegét és a nyomatékigényét. Előbbi a dinamikai igénybevétel miatt az utóbbi pedig az emelőszerkezet miatt lényeges. Az áramszedőbe a megfelelő kontaktus eléréséhez egy rugót építettek be, ami nem csak a megfelelő áramszedést biztosította, hanem az emelkedést is garantálja.
Belátható, hogy az áramszedő egy redukált tömeget, rugót és manapság csillapítót tartalmazó dinamikai rendszert alkot, amire a mozdony (a vasúti pálya egyenetlensége miatt) gerjesztő hatást gyakorol. Így vizsgálható önmagában az áramszedő, mint egyszabadságfokú lengőrendszer, továbbá a mozdonyra szerelve, rendszerként, így pedig egy többszabadságfokú lengőrendszerként lehet analizálni.
szerző
-
Hadas Ádám
Járműmérnöki
mesterképzés (MA/MSc), nappali
konzulens
-
Dr. Zobory István
professzor emerítusz, Vasúti Járművek és Járműrendszeranalízis Tanszék
