Tengelyterhelés

A tengelyterhelés (vagy tengelynyomás) egy jármű teljes tömegének egy adott kerékpárra (tengelyre) jutó része. A tengelyterhelés meghatározó paraméter a pályaszerkezetek, illetve járművek tervezésénél, valamint meglévő pályák esetében meghatározza, hogy milyen terhelésű járművek közlekedhetnek rajta. A vasúti, illetve közúti pályákon az alkalmazható legnagyobb tengelyterhelést úgy választják meg, hogy a pálya a sorozatos igénybevételeket hosszú távon, károsodás nélkül elviselje. Mértékegysége hivatalosan kilonewton (kN), de hagyományból sok esetben a tonna mértékegység is használatos.

Vasúti pályák teherbírása

A vasúti pályán megengedett tengelyterhelés elsősorban a sínrendszertől és az aljtávolságtól, továbbá az aljak méretétől, az ágyazat anyagától és vastagságától, a sínleerősítés módjától függ. A pályán alkalmazható tengelyterhelés fordítottan arányos az alkalmazható sebességgel, a tengely-túlterhelt járművek lassabban közlekedhetnek.

Az európai vasutakon a legnagyobb tengelyterhelés értéke jellemzően 210–250 kN, az Amerikai Egyesült Államokban és a volt szovjet államokban ennél jóval nagyobb értékek is szokásosak. Hazánkban a vasúthálózat kialakulásától egészen a második világháború végéig csak igen kis mértékű fejlődés volt megfigyelhető. A 20. század elejétől a Budapestről Bécsbe vezető vasútvonalakon 160 kN volt a legnagyobb alkalmazható tengelyterhelés, a többi fővonalon még évtizedekig 140 kN volt a maximum. Mellékvonalakon ez az érték 100–120 kN körül alakult. Jelentősebb fejlődés a második világháború után az országszerte lezajlott pályarekonstrukciók nyomán fokozatosan emelkedett az Európában ma szokásos értékekre.

Engedélyezhető legnagyobb tengelyterhelések

Az alábbi táblázat[1] a Magyarországon előforduló felépítményeken engedélyezhető legnagyobb tengelyterhelés- és sebességadatokat tartalmazza.

  UIC 60 UIC 54 MÁV 485, MÁV 483 „I” (42,8 kg/fm), MÁV 44,3 „c” (34,5 kg/fm) „i” (23,6 kg/fm)
Vágány, illetve sínállapot új és használt új és használt új és használt új új használt használt használt használt használt használt használt használt
Aljtávolság [cm] ≤ 60 ≤ 60 61–77 ≤ 60 ≤ 70 ≤ 77 ≤ 77 78–85 ≤ 77 78–85 ≤ 77 78–85 ≤ 77
Aljtípus, illetve aljhossz [m] betonalj betonalj, 2,60 faalj betonalj, 2,60 faalj betonalj, 2,60 faalj betonalj, 2,60 faalj betonalj, 2,60 faalj betonalj, 2,60 faalj 2,40–2,60 faalj betonalj, 2,60 faalj 2,40–2,60 faalj betonalj, 2,50 faalj 2,40 faalj 2,40 faalj
Ágyazatvastagság [cm] = 57 ≥ 50 = 50 ≥ 50 40–49 ≥ 50 40–49 ≥ 30 ≥ 40 30–39 ≥ 40 ≥ 30 n.a.
Legnagyobb sebesség 160 km/h 140 km/h 80 km/h[* 1] 100 km/h[* 2] 60 km/h[* 3] 80 km/h 60 km/h 40 km/h 50 km/h 40 km/h 40 km/h 40 km/h 20 km/h
Legnagyobb tengelyterhelés 225 kN 210 kN 210 kN 210 kN 210 kN 210 kN 210 kN 210 kN 200 kN 185 kN 170 kN[* 4] 160 kN 125 kN[* 5]

Megjegyzések:

  1. ↑ Külön engedéllyel 100 km/h sebesség is alkalmazható.
  2. ↑ Meglévő engedélyek alapján 120 km/h sebesség is alkalmazható.
  3. ↑ Külön engedéllyel 80 km/h sebesség is alkalmazható.
  4. ↑ 30 km/h sebesség mellett 185 kN tengelyterhelés is alkalmazható.
  5. ↑ Sűrített faalj-beosztással 150 kN tengelyterhelés is alkalmazható.

A magyarországi közforgalmú vasútvonalakon érvényes legnagyobb tengelyterhelési értékek a Vasúti Pályakapacitás-elosztó Kft. honlapjáról letölthető 2016/2017. évi Hálózati Üzletszabályzat (HÜSZ) mellékletében Archiválva 2016. szeptember 17-i dátummal a Wayback Machine-ben a 3.3.1.1. pont alatt található.

Vasúti jármű tengelyterhelésének számítása

A tengelyterhelés a vasúti járművek, így elsősorban a vontatójárművek tervezésekor igen lényeges korlátot jelent. A vontatójárműbe építendő, kellő teljesítményű gépezet tömegét megfelelő számú tengelyre kell elosztani, hogy egyetlen tengely terhelése se lépje túl a kitűzött értéket. A tengelyek számának növelése azonban növeli a jármű gördülési ellenállását, beszerzési és karbantartási költségét és a jármű nem hasznos tömegét, így energiafogyasztását is.

A tengelyterhelést korszerű, szimmetrikus futóművel ellátott járműveken úgy számítják ki, hogy a jármű saját tömegének és a rakománytömegének az összegét elosztják a jármű tengelyszámával. A jármű futásbiztonsága, a vontatójármű kerékperdülésének veszélyének csökkentése szempontjából is lényeges a tengelyek egyenletes terhelése. Régebbi, főleg soktengelyes gőzmozdonyok futóműveinél ez az egyszerű módszer nem használható, ott részletesebb számítások szükségesek. Szintén nem egyenletes a tengelyterhelés-eloszlás számos, hajtó- és futótengelyekkel egyaránt rendelkező motorkocsik és motorvonatok esetében, ahol az utasteher egyenletes elosztása (pl. a gépi berendezés helyigénye miatt) nem lehetséges, illetve éppen a gépi berendezés tömege szerkezeti okokból nem osztható el a jármű tengelyein.

Közutak teherbírása

Ez a szakasz egyelőre üres vagy erősen hiányos. Segíts te is a kibővítésében!

Források

  • Szamos Alfonz: Vasúti felépítményi szerkezetek és anyagok (Közlekedési Dokumentációs Vállalat, Budapest, 1991)

Jegyzetek

  1. ↑ Kivonat a D.54. számú Építési és pályafenntartási műszaki adatok, előírások I. utasításból (Közlekedés Dokumentációs Vállalat, Budapest, 1987)