Dlouhodobá zkouška inovovaného kluzného kontaktu
Dlouhodobá zkouška inovovaného kluzného kontaktu na lokomotivě úzkokorozchodné železnice JHMD v Jindřichově Hradci
Doc. Ing. František Veselka, CSc., UVEE FEKT VUT v Brně
Ing. Jan Píšala, Jindřichohradecké místní dráhy, Jindřichův Hradec
Příspěvek je věnován netradiční aplikaci inovovaného kluzného kontaktu, využívající aplikace teflonu v pracovní zóně kluzného kontaktu v provozní praxi.
1. Úvod
Na základě dlouhodobého studia a experimentálních zkoušek na KESAP FE VUT v Brně bylo zjištěno, že ke zlepšení provozních vlastností kluzného kontaktu lze využít teflon. Při aplikaci teflonu na kartáče dochází ke snížení a stabilizaci součinitele tření na povrchu komutátoru. Lze říci, že aplikace teflonu přináší komplexní efekty v porovnání s například aplikací sulfidu molybdenu, orientovaného na pouhé snížení součinitele tření (RF). Snižuje se velká citlivost povrchu komutátoru ke všem druhům atmosférických a chemických vlivů a ta se ještě stupňuje jeho zpevňováním.
V případě trakčních motorů na lokomotivě úzkorozchodné železnice JHMD v J. Hradci nebylo možné provést (zjednodušeně řečeno) aplikaci teflonu, např. i na vnitřní prostor krabičky držáku kartáčů a tím přispět ke snížení vůle mezi kartáčem a držákem kartáče, následně i k lepšímu silovému využití přítlačných pružin, což se v konečném důsledku projeví např. rozšířením zóny kontaktního vedení proudu, lepší stabilitou struktury filmu, snížením vlivu provozních podmínek na kvalitu filmu a omezením vlivu teploty na kvalitu a stabilitu filmu.
Obr. 1. Dieselelektrická lokomotiva T 47.005, na níž bylo prováděno měření (Nová Bystřice, 24. 2. 2018)
1.1 Trakční motory ČKD TM35/15x4 a jejich specifikace
Lokomotivka ČKD vyvinula koncem 40. let 20. století stejnosměrný trakční motor TM35/15x4, který byl určen pro nové tramvaje dodávané do Bohumína a pro konstrukčně podobné elektrické vozy řady M 46.0 dráhy Trenčianská Teplá – Trenčianské Teplice. Motory se v provozu osvědčily a proto byly následně vyráběny i pro nové úzkorozchodné lokomotivy řady T 47.0, jejichž výroba probíhala v podniku ČKD Praha mezi léty 1954 a 1958. Dodávány byly ve třech výrobních sériích v celkovém počtu 66 ks, z toho do Československa 21 ks a do Sovětského svazu 45 ks. Tyto dieselelektrické lokomotivy zcela vytlačily zbylé parní lokomotivy na všech československých státních úzkorozchodných drahách s rozchodem 750 a 760 mm. Shodou historických okolností slouží na některých drahách (i přes svůj pokročilý věk) dodnes, čímž se zařadily do čela seznamu nejstarších pravidelně provozovaných lokomotiv v České republice. Některé lokomotivy řady T 47.0 sice během více než 60 let služby prošly zásadní modernizací spojenou s výměnou dieselového motoru, řídicího systému i dalších podstatných komponent, trakční motory však vždy zůstaly zachovány v původním provedení. Technické parametry těchto trakčních motorů jsou uvedeny v tab. 1.
Zajímavostí je, že na motorech se dnes používají dělené kartáče, přestože původně byly vybavovány kartáči monolitickými. Změna byla způsobena technickým pokrokem v konstrukci kluzného kontaktu. Častěji se dělené kartáče se začaly uplatňovat až v pozdější době.
Tab. 1. Technické parametry motoru TM35/15x4
1.2 Podmínky provozu lokomotiv T 47.0
Lokomotivy T 47.0 jsou dnes v provozu na všech třech úzkorozchodných tratích v České republice (Jindřichův Hradec – Nová Bystřice, Jindřichův Hradec – Obrataň, Třemešná ve Slezsku – Osoblaha), kde je zajišťována základní dopravní obslužnost objednaná kraji. Jsou určeny pro posun i traťovou službu, vozí osobní i nákladní vlaky. Jsou konstruovány pro maximální rychlost 50 km∙hod-1, průměrný denní proběh nyní dosahuje kolem 200 km. Zkoušky probíhaly na obou tratích Jindřichohradeckých místních drah (JHMD) od února do května 2019. Měřeny byly trakční motory č. 1 a 4 na lokomotivě T 47.005, která je s rokem výroby 1954 vůbec nejstarší lokomotivou v pravidelném provozu u nás.
Jižní, 33 km dlouhá, trať vede od roku 1897 z Jindřichova Hradce do Nové Bystřice. Nejvyšší sklon na trati je 18 ‰, minimální poloměr oblouku 120 m, převýšení 203 m. Během zkoušek motorů na jaře 2019 byly na trati provozovány čtyři páry osobních vlaků, nepravidelně doplňované nákladními vlaky z Hradce do Kunžaku. Obvyklá hmotnost osobních vlaků je 46 t, nákladních 90 až 210 t.
Trať z Jindřichova Hradce do Obrataně byla uvedena do provozu v roce 1906. Je dlouhá 46 km, nejvyšší sklon 26 ‰, minimální poloměr oblouku 100 m, převýšení 196 m. Podle jízdního řádu pro rok 2019 po trati jezdilo osm párů vlaků denně, doplněných o dva noční páry vlaků jezdících z Jindřichova Hradce pouze do Kamenice nad Lipou. Obvyklá hmotnost souprav je 46 t.