Lennert Maerschalck3IO26/10/2009

BOGIE OF DRAAISTEL

2

INHOUDSTAFEL

1. INLEIDING dia_03

1.1 GESCHIEDENIS dia_03

1.2 NIEUWE GENERATIE dia_06

1.3 VOORNAAMSTE EIGENSCHAPPEN dia_08

2. TYPE DRAAISTELLEN dia_09

3. OPHANGING dia_10

4. WIELSTELLEN dia_13

4.1 MATERIAAL EN CONSTRUCTIE dia_13

4.2 ZANDVERDELER dia_13

5. REMSYSTEEM dia_17

6.KADERONTWERP dia_20

6.1 MATERIAAL EN CONSTRUCTIE dia_20

6.2 GEHANTEERDE CONSTRUCTIE BIJ DE T2000 dia_20

7.KRACHTWERKING dia_22

8.PRODUCTIEVOLGORDE dia_23

3INLEIDING

GESCHIEDENIS

Een hoge vloerniveau, gebrekkig comfort en laag aantal passagiersplaatsen

• Toegankelijkheid en gemak is beperkt doordat de motoren zich bovenop het draaistel bevinden, en dus eenhoog vloerniveau vereist

• De zeer grote wielafstand zorgt voor schokken en grote slijtage aan de rails door slecht bochtengedrag• Gebrekkig comfort door mindere kwaliteit van de dempingsystemen• Vanuit een milieu-standpunt : beperkte voertuigcapaciteit, hoog energieverbruik, evenals hoog gehalte aan

trillingen en geluidshinder in strakke krommen• Veel onderhoud, lage betrouwbaarheids- en veiligheidsfacor door stroef ontwerp met lage flexibiliteit

44

4INLEIDING

GESCHIEDENIS

55

5INLEIDING

GESCHIEDENIS

6

nieuwe generatie trams (5 stellen)

• totale capaciteit van 258 personen• afmetingen

- lengte: 43,22 m- breedte: 2,30 m

• gewicht per stel (leeg) 51,8 ton• motorkracht: 6x 105 kW• maximale snelheid: 70km/u• 5 draaistellen

De huidige generatie trams is veel zwaarder dan vroeger => nieuw type draaistel is vereist

INLEIDING

NIEUWE GENERATIE

Een tram dient te voldoen aan nieuwe eisen :

• Betere toegankelijkheid en gemak omdat de motoren zich aan de buitenkant van het draaistel bevinden (verenigbaar met lage vloerniveau’s)

• Het comfort van de passagiers wordt verhoogd door krachtige opschortingsystemen

• Betere milieu-eigenschappen, grotere voertuigcapaciteit, en een vermindering van trillingen en geluidshinder in strakke krommen

• Efficiënter en flexibeler ontwerp zorgen voor hogere betrouwbaarheids – en veiligheidsfactor en efficiënter onderhoud

• Slijtage aan de tramsporen en wielen kan tot een minimum beperkt te blijven en vormt geen risico meer tot ontsporen

7INLEIDING

NIEUWE GENERATIE

8

Nieuw type trams zijn uitgerust met volledig gemotoriseerde draaistellen. Eénzelfde type draaistel is onderling verwisselbaar ( uitgezonderd voor nationale specifiek materiaal).

• De voornaamste eigenschappen waaraan een draaistel moet voldoen zijn:• Een korte wielbasis zorgt voor een beter bochtengedrag alsook voor het verminderen van schokken• De (primaire) veren onderaan vermijden traagheid en schokbewegingen van de carrosserie in langsrichting• De carrosserie rust op het draaistel via twee spiraalvormige veren of stootkussens. Deze zorgen ervoor dat

de carrosserie in de bochten niet naar buiten wil rollen (dwarsrichting)• De op de wielen gemonteerde remschijven gedragen zich als geluidsdempers en reduceren of elimineren

dat het wiel in strakke bochten piept• De grote wieldiameter verzekert een ruim aantal kilometers vooraleer slijtage optreedt

Het eenvoudig kaderontwerp en het lage aantal bewegende onderdelendragen bij tot een hoge robuustheid

INLEIDING

VOORNAAMSTE EIGENSCHAPPEN

9

Het type TRAM T2000 is voorzien van 3 draaistellen van 2 verschillende types.De uiterste draaistellen die zich aan de kant van de stuurposten bevinden zijn gelede draaistellen (BR 2000)Het draaistel dat zich onder de middenkast bevindt is van het klassiek type (BR 4x 4)

figuur : gelEde draaistellen BA 2000 figuur : draaistel BR 4x4

Gelede draaistellen BA 2000Dit draaistel onderscheid zich van het klassieke draaistel daar het bestaat uit 2 grote en 2 kleine wielenDe grote wielen zijn elk uitgerust met 1 tractie motorDe kleine wielen zijn niet gemotoriseerd Draaistel BR 4x4Op dit draaistel is ieder wiel voorzien van een tractiemotorGemeenschappelijke uitrustingenOm het aantal verschillende onderdelen te beperken dienen beide types met zoveel mogelijk identiekeonderdelen te worden uitgerust

2 verschillende draaistellen om de slijtage aan de sporen tot een minimum te beperken

TYPE DRAAISTELLEN

10

We onderscheiden 2 soorten ophangingsystemen van het type TRAM 2000, de primaire en secondaire ophanging

Secondaire ophanging

Om de lastdruk te verlagen wordt gebruik gemaakt van de secondaire ophanging. Deze wordt gerealiseerd door middel van rubberen met lucht gevulde stootkussens die gevoedt of ontlucht worden met nivelleringsventielenen bevinden op de zijkant van het draaistel.

F iguur : secundaire ophanging

• Met dank aan hun hoge positie worden de rollende bewegingen van de carrosserie verminderd en de schuinestandaardcoëfficient beperkt om een goed verticaal ritcomfort te bereiken

• Voor een beter buiggedrag wordt de rotatieweerstand geminimaliseerd door het gebruik van slechts twee stootkussens aan iedere kant. Dit resulteert in een laag slijtagegehaalte op de leidende wielreeksen

• De nivelleringsventielen zorgen ervoor dat het vloerniveau onafhankelijk van de belasting blijft. Deze lastregeling zorgt ervoor dat het vloerniveau zich steeds op dezelfde hoogte ten opzichte van de perrons zal bevinden

Wanneer het voertuig zwaarder beladen is door meer passagiers, worden de kussens meer ingedrukt door het hogere gewicht dat deze moeten dragen. Hierdoor wordt het nivelleringsventiel bediend en zal de druk in de kussens opgevoerd worden totdat het ventiel terug in ruststand komt. Als er passagiers uitstappen wordt het omgekeerde verkregen, de vloer zal te hoog komen te staan vanwege een te grote druk in de kussens. Het nivelleringsventiel zal er dan voor zorgen dat de druk daalt tot een evenwicht

is gevonden.

• Dempende werking die het comfort verhoogt doordat ze de trillingen, die ontstaan door het contact van de metalen wielen op een metalen rail, gaan dempen.

Een goede ophanging is van primordiaal belang voor een optimaal rijcomfort

OPHANGING

11

Primaire ophanging

Naast verticale ophanging vermijden deze veren ook laterale geleiding van de wielreeks. Deze ophanging wordt gerealiseerd door middel van rubberen stootblokken of veren en de verbinding door middel van slijtage vrije rubbers.

Om de lopende stabiliteit te verbeteren worden deze aangevuld met hydraulische verticale en dwars geplaatste schokdempers.

De asbussen, gemaakt uit gietijzer, zijn uitgerust met cilindrische rollagers, die samen met de verbindingen alsingesloten eenheid worden geleverd. De ophanging kunnen ook worden gerealiseerd door middel van spiraalvormige veren.

OPHANGING

Deze ophanging vermijdt schokken in de laterale richting

12OPHANGING

13

De wielreeksen zijn uitgerust met uit staal gemaakte (ORE S1002) monoblockschijven met een diameter van 1250 (nieuwe) /1170 (versleten) mm. De asstang die van 25 CrMo 4 materiaal wordt gemaakt is holgeboord om ultrasone testen toe te staan). De wielen worden gemaakt van R8T materiaal (gekend om zijn goede warmte eigenschappen) zoals die in UIC 812-1 worden bepaald.De wielen kunnen worden geherprofileerd op wieldraaibanken zonder de wielreeks vanonder de tram te verwijderen.De wielreekslagers zijn uitgerust met vetgesmeerde cilindrische rollagers. Door de dragende eenheden te dichten kan men voorkomen dat om het even welke (vloei)stof in het milieu ontsnapt.

figuur : oven die de wielen voorverwarmt figuur : materiaaltoeslag

Het ontwerp van de wielreekslagers en de asbussen is dusdanig dat de elektronische huidige stroom (primaire of de terugkeerstroom van de tramlijn) via de lagerrs wordt verhinderd. De rubber elementen in de asgidsen in het beginstadium en in primaire vochtige fixaties isoleren de volledige wielsetreeks van het wielsetkader. Een beveiligde weg voor de terugstroom wordt door het aanaarden van borstels versterkt die op de aseinden worden bevestigd. Op de snelheidssensoren zijnook borstels bevestigd die het tramstel aarden aan de massa.

Smering en herprofilering zorgen voor aanzienlijke kostbesparingen

WIELSTELLEN

MATERIAAL EN CONSTRUCTIE

ZANDVERDELER

Vóór de leidende wielreeks van elk draaistel wordt bij remmen, optrekken of bochten zand gestrooid. Elk zandreservoir is uitgerust met een doseringmechanisme en bevat een bruikbaar zandvolume van ongeveer 60 liter. En dit om de adhesie tussen de wielen en de rails te verbeteren.

14WIELSTELLEN

15WIELSTELLEN

16WIELSTELLEN

17

De T2000 is uitgerust met 3 verschillende remsystemen

Elektrische rem

In normaal bedrijf en bij een snelheid tussen 72 km/u en 2 km/u wordt er elektrisch geremd. Deze remming kan zowel rheostatisch (d.w.z. stroom door de velden kan worden omgedraaid om zo een tegen-magnetisch veld op te wekken) zijn als met recuperatie (d.w.z. terugsturen van gerecupereerde energie naar het net). Bij de constructie hoeft men terdege rekening houden met de terugstroom.

De overbrenging gebeurt door remschijven. De overeenkomstige eenheden van de remcilinder zijn voorzien met automatische slijtagecompensatie. De helft van deze eenheden, één per eenheid per as , is uitgerust met veerwerking als parkeerrem. De voordelen van dit type remsysteem heeft de volgende voordelige eigenschappen:

• Een inspectie van de wielen na noodsituatie (waarbij geremd wordt bij hoge snelheden) is niet noodzakelijk• Onderlinge onafhankelijkheid tussen de wieldiameter, het bereden profiel, het materiaal en de remblokken• Direct op de as gemonteerd, nu hoeft men de wielbanden niet meer zo frequent te vervangen

=> De levensduur van de wielen is verlengd

Hydraulische rem

De hydraulische rem wordt gebruikt en automatisch ingeschakeld indien de elektrische remming niet meer werkt, dit kanvoorkomen bij een snelheid minder dan 3 km/u, door een defect of indien er slipwerking wordt vastgesteld. De remming heeft alleen effect op de aangedreven assen en kan manueel door de bestuurder worden bediend

Railrem

De railrem wordt bediend in geval van noodrem of bij slip detectie in remming (komt vaak voor op gladde oppervlakte wanneer de sporen bedekt zijn met gras en bladeren). Bij de werking wordt een magneet op de spoorstaaf neergelaten. De aantrekkingskracht veroorzaakt wrijving op de spoorstaaf, waardoor een grote remkracht ontstaat en de tram zeer snel kan afremmen. Deze manier van remmen wordt enkel bij noodremmingen gebruikt. Want bij dit type remsysteem treedt een verhoogde slijtage van de spoorstaaf op.

De remsystemen zijn zo ontworpen dat de slijtage aan de wielen minimaal is

REMSYSTEMEN

REMSYSTEMEN 18

19REMSYSTEMEN

20

Een draaistel-kader (type T2000) is samengesteld uit twee langsgerichte balken (per kader) met een centrale dwarsbalk.Het draaistel-kader en de dwarsbalken zijn luchtdicht gebouwd en worden aaneengelast om interne corrosie te verhinderen. Het gebruikte materiaal is hoofdzakelijk S355J2G3 (staallegering). Indien nodig worden uit staal gegoten elementen in het ontwerp geïntegreerd. Het draaistelkader is volledig gelast en afgemeten voor alle gewichtsklassen volgens UIC 615-4.

Kaderontwerp zo gebouwd om interne corrosie te vermijden en stevigheid te garanderen

KADERONTWERPMATERIAAL EN CONSTRUCTIE

GEHANTEERDE SYSTEEM VAN DE T2000

21GEHANTEERDE SYSTEEM VAN DE T2000

KADERONTWERP

KRACHTWERKING22

ZWAARTEKRACHT KAST

NORMAALKRACHTEN

MOMENTENWERKING

WRIJVINGSKRACHTEN

23PRODUCTIE VOLGORDE

24PRODUCTIE VOLGORDE

25PRODUCTIE VOLGORDE

26PRODUCTIE VOLGORDE

27PRODUCTIE VOLGORDE

28PRODUCTIE VOLGORDE

29PRODUCTIE VOLGORDE

30PRODUCTIE VOLGORDE

31

31PRODUCTIE VOLGORDE

32BEDANKT VOOR JULLIE AANDACHT