Lokomotiva 109 E

O nové třísystémové lokomotivě ze Škody Transportation

Skříň

Odolnost skříně lokomotivy 109 E odpovídá nejnovějším požadavkům

Lokomotiva 109 E musí odpovídat mimo jiné také Technickým směrnicím pro interoperabilitu (TSI). Protože její konstrukční rychlost je 200 km/h, musí splňovat podmínky TSI vysokorychlostního evropského železničního systému, subsystém vozidla (zkráceně TSI HS RST). Její první revize (TSI HS RST 1. revize) je v současnosti Evropskou komisí schválena a vstoupí v platnost v polovině roku 2007.
TSI HS RST určuje především požadavky na oblast pevnosti vozidel. Pro tzv. statickou pevnost, se TSI HS RST odkazuje na standardní evropské normy, které platí již delší dobu a pro vývojový tým nepředstavovaly nic nového. Skelet lokomotivy je v souladu s těmito normami dimenzován např. na podélné zatížení tlakovou silou 2x1000 kN, která působí v místech upevnění nárazníků.

Novinkou, kterou TSI HS RST 1. revize obsahuje, je požadavek na crashovou odolnost skříně (neboli odolnost při nárazu). Právě tato oblast směrnice prošla razantním vývojem, na který musela ŠKODA TRANSPORTATION pružně zareagovat, zajistit konstrukční úpravy a zahájit tak další jednání s firmou PORSCHE DESIGN. Výsledkem těchto jednání je upravený návrh vnějšího vzhledu, který je, stejně jako ten předchozí, zaoblený, což je jeden z charakteristických rysů práce firmy PORSCHE DESIGN.

  • → Pevnost statická: EN 12663, (TSI HS RST Rev.1)
  • → Odolnost při nárazu: TSI HS RST Rev.1, (prEN 15227)
  • → Šroubová spojení: VDI 2230
  • → Materiál pro základní použití: S355J2+N (S355J2G3)
  • → Materiál pro speciální použití: S500MC
  • → Svařování: Základní předpisy: DIN 6700, ČD V95/5

Celkem tedy TSI HS RST 1. revize definuje čtyři scénáře nárazu:

4 nárazové scénáře

Scénáře 1 a 2 jsou typově shodné – jedná se o nárazy vedené výhradně přes nárazníky. TSI v této oblasti požaduje, aby při nárazu relativní rychlostí 36 km/h dle scénáře 1 nedocházelo k jakékoliv deformaci skříně, a aby při nárazu dle scénáře 2 byly případné deformace minimalizovány. K pohlcení energie, vznikající při takových nárazech, slouží speciální nárazníky a za nimi umístěné deformační elementy. V rámci Evropy je jen několik dodavatelů, kteří jsou schopni takové díly dodat. Jedním znich je německá firma EST, která mj. i pro lokomotivu 109 E vyvíjí novou generaci svého deformačního systému. S jeho pomocí bude možné pohltit energii vznikající při scénáři 1 i 2 a zabránit tak jakýmkoliv deformacím skeletu. Aby celý systém dobře fungoval, musí být zajištěn po celou dobu nárazu kontakt nárazníků obou narážejících vozidel. K tomuto účelu slouží tuhé konstrukce v prostoru nad nárazníky, tzv. protišplhy.

Deformace kabiny dle scénáře 3. V oblasti dveřního otvoru je patrný tzv. prostor pro přežití (oblast bez deformací), vpravo od něho pak deformační zóna (oblast s řízenou deformací).Scénář 3 je od předchozích značně odlišný. A to nejen tvarem překážky, ale i rychlostí nárazu. Ta se určuje z maximální rychlosti lokomotivy a v našem případě činí 110 km/h. Překážkou je poddajné (deformovatelné) těleso, jehož tvar představuje cisternu, která stojí napříč směru jízdy lokomotivy. Rozměry a další charakteristiky této překážky jsou uvedeny v TSI. Ta také definuje i další parametry, které musí být dodrženy při a po nárazu. Jedním z nich je např. tzv. prostor pro přežití – tj. 75 cm dlouhá oblast kabiny, kde nesmí při nárazu docházet k trvalým deformacím skeletu. Tento požadavek vedl vývojový tým ŠKODA TRANSPORTATION k návrhu ojedinělého řešení. Tímto řešením je speciální deformační zóna, která je po celém obvodu kabiny a na poměrně krátké dráze dokáže svou deformací pohltit vznikající energii. Toto řešení je v současnosti přihlášeno jako patent.

 

 

Deformace pluhu dle scénáře 4. I zde je patrná oblast bez deformace (konzola na skeletu) a oblast s řízenou deformací (výměnný deformační prvek).Posledním scénářem je scénář č. 4 – náraz do lehčí nízké překážky. Tento scénář je v podstatě jakousi simulací střetu lokomotivy s malou překážkou (osobní automobil, zvíře, apod.), které jsou statisticky nejčastějšími. Při těchto střetech je nejvíce exponovanou částí lokomotivy pluh. I zde ŠKODA TRANSPORTATION navrhla originální řešení, které je předmětem patentu. Upevnění pluhu je řešeno tak, aby v případě jakéhokoliv nárazu došlo k minimálním škodám, a to jak na lokomotivě, překážce i trati. Mezi konzolami, které jsou nedílnou součástí skeletu a pluhem (radlicí) jsou demontovatelné deformační elementy, které se mohou v případě poškození snadno vyměnit. Lokomotiva tak může být velmi rychle vrácena zpět do provozu, což je žádané u každého provozovatele.

Autor článku:
Ing. Stanislav Švéd (VÚKV)
(vedoucí týmu vývoje hrubé stavby
skříně, člen homologačního týmu)
upravil JPB

Žádné komentáře
 
lokomotiva Škoda 109 E 109E 380 třísystémová nejvýkonnější asynchronní IGBT dvojitá hvězda