Detail předmětu

Železniční konstrukce 1

FAST-NNA009Ak. rok: 2022/2023

Interakce železničního kola a kolejnice, rozměry dvojkolí ve vztahu ke konstrukčnímu uspořádání koleje, ekvivalentní konicita, příčný pohyb dvojkolí.
Kontaktní namáhání kolo – kolejnice, Hertzova teorie, adheze a adhezní síla, traťové a jízdní odpory.
Průjezd vozidla obloukem, Vogelova a Heumanova teorie. Síly působící na dvojkolí, kriterium proti vykolejení.
Zatížení železniční trati, svislé, podélné a příčné síly, vliv vysokých rychlostí.
Statický návrh konstrukce železniční trati, namáhání kolejnic, pražců, napjatost v konstrukčních vrstvách, matematické modely.
Teoretické základy bezstykové koleje, poruchy bezstykové koleje.
Moderní konstrukce kolejové jízdní dráhy.
Kolejnice, výroba, svařování, defektoskopická kontrola, vady kolejnic, broušení kolejnic.
Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Zásady, jednoduchý dynamický model interakce vozidlo kolej. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku, dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí.
Kolejové konstrukce, rozdělení. Výhybky, základní pojmy, geometrické uspořádání výměnové části a srdcovky. Soustavy výhybek, značení.
Konstrukce jednoduché výhybky, opornice, jazyky, srdcovky, výhybkové pražce, drobné kolejivo a upevňovadla. Výměnové závěry, vybavení výhybek. Konstrukce křižovatkové výhybky a křižovatky.
Výhybkové sestavy. Kolejové spojky, odbočení, matečné koleje a stromková zhlaví. Kolejová rozvětvení v oblouku.
Výhybky pro vysoké rychlosti, vývoj výhybkových konstrukcí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Otto Plášek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav železničních konstrukcí a staveb (ZEL)

Výsledky učení předmětu

Student zvládne problematiku interakce železničního vozidla a koleje a statického návrhu konstrukce železniční trati.

Prerekvizity

Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha, základní pojmy. Projektování železničních tratí.
Železniční spodek, členění a stavba železničního spodku, konstrukce a tvar zemního tělesa.
Konstrukce železničního svršku a moderní konstrukcemi kolejové jízdní dráhy.

Osnovy výuky

1. Interakce železničního kola a kolejnice, rozměry dvojkolí ve vztahu ke konstrukčnímu uspořádání koleje, ekvivalentní konicita, příčný pohyb dvojkolí.
2. Kontaktní namáhání kolo – kolejnice, Hertzova teorie, adheze a adhezní síla, traťové a jízdní odpory. Vogelova a Heumannova metoda. Síly působící na dvojkolí, kritérium pro vykolejení.
3. Statický návrh konstrukce železniční trati. namáhání kolejnic, pražců.
4. Teorie bezstykové koleje. Osové síly a stabilita.
5. Železniční svršek na mostech. Bezstyková kolej na mostech.
6. Jednoduchá výhybka. Soustavy výhybek
7. Konstrukce jednoduché výhybky. Transformace výhybky.
8. Jednoduchá kolejová spojení. Oblouková spojka.
9. Konstrukční součásti výhybce, opornice, jazyky, srdcovky. Výhybkové pražce. Výměnové závěry.
10. Matečné koleje a stromková zhlaví.
11. Pražcové podloží. Deformační odolnost. Nedopravní zatížení.
12. Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Zásady, jednoduchý dynamický model interakce vozidlo kolej. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku, dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí.
13. Kolejnice, defektoskopická kontrola, vady kolejnic, broušení kolejnic.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s problematikou interakce železničního vozidla a koleje, statického návrhu konstrukce železniční trati a kolejových konstrukcí a procvičit získané znalosti a dovednosti.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ESVELD, Coenraad. Modern railway track. 2nd ed. Zaltbommel: MRT-Productions, c2001. ISBN 90-800-3243-3. (EN)
IŽVOLT, Libor, Janka ŠESTÁKOVÁ a Michal ŠMALO. Železničné staviteľstvo 2: Diagnostika, mechanizácia prác a technologické postupy údržby železničnej jazdnej dráhy. Žilina: EDIS, 2015. ISBN 978-80-554-1169-9. (SK)
LICHTBERGER, Bernhard. Track compendium: track system, substructure, maintenance, economics. 2. Hamburg: DVV Media Group, 2011. ISBN 978-3-7771-0421-8. (EN)
PLÁŠEK, Otto, Pavel ZVĚŘINA, Richard SVOBODA a Milan MOCKOVČIAK. Železniční stavby: Železniční spodek a svršek. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004. ISBN 80-214-2621-7. (CS)

Doporučená literatura

FRÝBA, Ladislav. Dynamika železničních mostů. Praha: Academia, 1992, 326 s. ISBN 80-200-0262-6. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIK magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Otto Plášek, Ph.D.

Osnova

1. Interakce železničního kola a kolejnice, rozměry dvojkolí ve vztahu ke konstrukčnímu uspořádání koleje, ekvivalentní konicita, příčný pohyb dvojkolí. 2. Kontaktní namáhání kolo – kolejnice, Hertzova teorie, adheze a adhezní síla, traťové a jízdní odpory. Vogelova a Heumannova metoda. Síly působící na dvojkolí, kritérium pro vykolejení. 3. Statický návrh konstrukce železniční trati. namáhání kolejnic, pražců. 4. Teorie bezstykové koleje. Osové síly a stabilita. 5. Železniční svršek na mostech. Bezstyková kolej na mostech. 6. Jednoduchá výhybka. Soustavy výhybek 7. Konstrukce jednoduché výhybky. Transformace výhybky. 8. Jednoduchá kolejová spojení. Oblouková spojka. 9. Konstrukční součásti výhybce, opornice, jazyky, srdcovky. Výhybkové pražce. Výměnové závěry. 10. Matečné koleje a stromková zhlaví. 11. Pražcové podloží. Deformační odolnost. Nedopravní zatížení. 12. Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Zásady, jednoduchý dynamický model interakce vozidlo kolej. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku, dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí. 13. Kolejnice, defektoskopická kontrola, vady kolejnic, broušení kolejnic.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Říha
Ing. Pavel Kulich

Osnova

1. Interakce železničního kola a kolejnice, rozměry dvojkolí ve vztahu ke konstrukčnímu uspořádání koleje, ekvivalentní konicita, příčný pohyb dvojkolí. 2. Vogelova a Heumannova metoda. Síly působící na dvojkolí 3. Statický návrh konstrukce železniční trati. Výpočet namáhání kolejnic 4. Výpočet osových síl a stability bezstykové koleje 5. Železniční svršek na mostech. Bezstyková kolej na mostech 6. Geometrické uspořádání jednoduché výhybky 7. Transformace jednoduché výhybky 8. Oblouková spojka 9. Jednoduchá kolejová spojení 10. Zkrácená matečná kolej 11. Konzultace 12. Odevzdání výkresů 13. Zápočet