Forskare växelproblem på spåren
En ny simuleringsmodell ska kunna lindra problem med spårväxlar inom järnvägen – en Chalmersforskare har utvecklat modellen i sin avhandling som publicerades i februari.
Det är Chalmersforskaren Björn Pålsson SOM studerat spårväxlar för att försöka lindra problemen med dem. Resultatet redovisas i avhandlingen Optimisation of Railway Switches and Crossings som publicerades i mitten av februari.
– I korthet kan man säga att jag har tagit fram simuleringsmodeller som kan användas för att skräddarsy eller optimera en spårväxel för en given trafiksituation, säger Björn Pålsson .
Sveriges järnvägsnät är gammalt och utsätts för en allt högre belastning varje år i takt med att trafiken på spåren ökar. Detta medför att slitaget på järnvägarna ökar och en väldigt känslig del är spårväxlar. Cirka 20 procent av alla fel beror på problem med spårväxlar och enligt Trafikverket byts det och byggs spårväxlar med en entreprenadvolym på cirka 600 miljoner varje år.
När ett tåg kör på ett vanligt spår ger rälerna bra styregenskaper och nötningen är begränsad, men när tåget ska genom en spårväxel blir kontaktgeometrin sämre och lasterna högre, vilket medför att slitaget på växlarna blir större än på vanlig räl.
– Slitaget blir större i växelpanelen där man har växeltungorna som man använder för att välja spår och i korsningen där man får en stötlast när hjulet måste gå från en räl till en annan. Mitt jobb har handlat om att lindra de här problemen, säger Björn Pålsson.
Det Björn Pålsson har gjort är att ta fram parametriserade modeller av spår- och rälgeometri i spårväxlar för att kunna optimera densamma med hänsyn tagen till spridning i hjulprofiler, friktionskoefficienter, hastigheter med mera. Att i modellen ta hänsyn till de här olika parametrarna på ett systematiskt sätt är något som är unikt för Björn Pålssons projekt.
– Järnväg är en väldigt mogen teknologi, så det är inte realistiskt att förvänta sig något helt revolutionerande, men jag har tagit fram metoder för att skräddarsy en spårväxel för en given trafiksituation och tydliggjort att en och samma växel fungerar olika bra för olika trafiksituationer beroende på vilken spridning i trafik du har till exempel mellan trafik som går rakt igenom växeln eller i avvikande spår. Vad jag har tydliggjort är alltså att trafiksituationen påverkar hur växeldesignen borde se ut. Eller omvänt, vilka krav man kan ställa på passerande trafik för att växlarna inte ska slitas onödigt hårt. Det har gett en bättre förståelse för de geometriska utmaningarna och förutsättningar för att kunna beskriva dem på ett mer systematiskt sätt, säger Björn Pålsson.
Delar av Björn Pålssons resultat skulle kunna vara möjliga att tillämpa med detsamma men som alltid måste det göras prioriteringar.
– Vissa koncept i detta skulle man kunna börja använda redan nu, men om någon i järnvägsbranschen finner det attraktivt är en annan fråga. Det krävs ju tid och pengar att införa nya metoder, och det är först på längre sikt som det visar sig om det verkligen lönar sig. Jag har tagit fram metoderna för hur det skulle kunna göras, men det krävs att någon plockar upp bollen, eller i varje fall visar att de vill ha en passning, säger han.