A villamos futóművek típusai
A villamosok a forgalom lebonyolítására valók. A villamosok beszerzésére kihívást jelentett minden villamosgyártónak. A járműpark fejlődési irányát meghatározta.
Rövid-csuklós villamosok
A rövid-csuklós villamostípusát a Hansa-Waggonbau gyárral közösen fejlesztették ki. Szó szerinti fordításban rövid-csuklós villamosnak nevezték el. A rövid-csukósok pályafutása nem felelt meg a helyi viszonyoknak. A belváros kissugarú és szűk íveiben való futásra is alkalmas. Valamilyen különleges szerkezet oldotta meg. 16,7 méter hosszú lett, 2,3 méter szélességű, és 4 x 60 kW-os motorokkal lettek ellátva. Pótkocsi vontatására voltak képesek. Is jártak Hansa-gyártmányú rövid-csuklósok.
1959-65 között Stuttgart 350 db GT4-eseket a meglévő kétirányúak mellé szerezett be, Freiburg 1962-68 között 19 db-ot, Reutlingen 3 db-ot. Homlokfalú stuttgarti villamoskocsikra hasonlít. 2,2 méter szélesek, 19,5 tonna sajáttömeggel rendelkeznek. 150 órás teljesítményű motorral lettek felszerelve, és működtetésű oldalajtóval. Más részét pedig más városok átvették, és a japán Kochi városába is jutottak. 1982-től Brémában közlekedtek tovább. Nem csak Ulmból és Halléból is érkeztek GT4-esek Brémába, ezeket használtan vásárolták Potsdamból. A kocsik kocsinál kicsit nagyobb egységeket igényelnek. Miután fény derült a kocsiszekrényeik repedéses hibáira, áttervezve építettek 44 db-ot.
A Hansa-gyártmányú rövid-csuklósok 1968-ban kerültek leszállításra a Rathgeber-gyár által. 4 x 89 kW-os motorokkal rendelkeztek. Berendezésével próbálkoztak, és egy pótkocsit kívántak egy szerelvényben közlekedtetni. A ČKD Tatra KT4-esek csuklószerkezete megegyező elven működött. Az ülőkalauzi rendszer is megengedett.
A legfontosabb eltérés a csuklószerkezet működtetésében volt. Működő aktív csuklóbeállító kormányművet szereltek fel. Több év alatt sem sikerült a hibákat kiküszöbölni. A hidraulikus rendszer csak késleltetéssel tud reagálni, folyadék elszennyeződése során oszcilláló mozgásba kezdett. Fejlesztett ki a rövid-csuklós szerkezet működtetésére egy forgóvázbeállító és rugózó szerkezetet. A villamosokba a forgóvázak automatikusan a kívánt irányba állnak be, ebbe az állapotukba rugó húzza vissza őket. A gumirugó elem a lehető legkedvezőbb módon kihasználó beállást eredményez. Kihaladáskor fordulnak ki, de ekkor sem túl jelentősen. Semmiféle instabilitás nem jelentkezett.
Részletek a villanymotor indításáról
A villamost "Roland, az óriás"-nak nevezték el a helyi lakosok. Egy második szerelvényt is átalakítottak háromrészesre, melynek hossza 28,4 méterre, sajáttömegük pedig 28,4 tonnára bővült.
A rövid-csuklósok kedvező űrszelvénykihasználásával bírnak. Budapesten 18-19 méter körül van a legkisebb ívsugár, de kerékkopások jelentkeztek. A hibáknak drámai következményei lehetnek.
A csuklószerkezet
A villamosok forgóvázon állnak. A csuklószerkezet működését mutatja. A szerkezet szerepe, hogy a tapadósúly nagyobb része a hajtott tengelyekre jut. A csukló szerkezetét ábrázolja. A pirossal jelölt csuklóhoz, illetve a csuklóban lévő forgócsap körül forogva mozognak együtt, ezért a csukló csak vízszintes irányban fordulhat el. A két képen a keresztrudazat látható, középen látható az a csapszerkezet, amihez a rudazat kapcsolódik, és jó tapadást biztosítva elvontatják. A burkolóívvel tudnak fordulni. A forgóvázak kismértékű elfordulásával jár együtt, ami a pályakímélés szempontjából nem tökéletes. Az ívekben való oldalra kinyúlást lehet minimalizálni. Rugó ellenében fordulhattak ki a szekrény alól. A forgóvázkeretre, a csuklóhoz közelebbi tengely felett van felszerelve a vékony piros kerettel jelölt csuklóalagút. A nagyobb tömeg a csuklóhoz közelebbi tengelyt hajtja meg, mely a hajtott tengelyhez közvetíti a hajtást. A forgóvázkeretre szerelt motor nem alkalmazható, helyigénye miatt a motor nélküli kialakítása pedig nem szerencsés. A forgóvázkeret merev kapcsolatban volt a kerékkel, és a féltengelyekkel egy rendkívül fejlett, kompakt egységet képezett. A kerék helyezkedik el, ezt követi a forgóvázkeret, majd a hajtásház követi a féltengelyen, ami az előtte és mögötte lévő kereket hajtja. A szélén láthatjuk a jól ismert monomotoros elrendeződést kicsinyítve! A kerék felett egy dobogó is van az ülések alatt. A doboz, és ajtó tehető a helyére.
A GT6M típusú kocsik forgóváza minden irányba elfordulhat az első két kocsiszekrényhez képest. Az egyenletesebb terhelés miatt felváltott oldalanként van beépítve. A kerék - melyek nincsenek mechanikus kapcsolatban - szabadon fut. A tárcsaféket csak az elektrohidraulikus rögzítőfék használja. A motor és a forgóváz elhelyezkedése a képeken jól megfigyelhető. A középső alacsonypadlós folyosó miatt az elfordulásra van lehetőség.
A villamos egy forgóváz, amire két kocsiszekrény támaszkodik két oldalról (ilyen pl. a budapesti ipari csuklós szerkezete). A forgóvázon nyugvó középrészt építettek be (KTNF8). Jelölt-, keskeny alsó alváz köti össze a végigfutó alvázhoz. A középső rész itt meghosszabbodott, és egy befüggesztett rész lett belőle. A nagy szabadságából adódó tolóerők lekezelésére rugózó elemhez hasonló rugós-hidraulikus elem került be a csuklópont körül két oldalt. Sűrített gáz a kocsi egyenesben tartását biztosítja. A munkahenger egy kiegyenlítő szeleppel van összekötve. A kocsiszekrény új, a forgóváz számra kedvezőbb egyensúlyi helyzetet vesz fel. Stabilizáció, de ezzel együtt a szekunder rugók egyenesben tartják a kocsit. A befüggesztett részek rövidek, és hagyományos vasúti tengelyekkel is össze vannak kötve.
Motorolaj ellenőrzése lépésről lépésre
A 900 mm-es nyomtávú villamosokat is átalakítanak, ezt az átépítést szerte Európában végzik, különféle típusokból kiindulva. Egy Düwag csuklós kocsit kapott kölcsönbe Kassel, majd együttműködve egy új járműtípus kifejlesztésébe fogott. Már a kasseli Wegmann & Co. végezte a gyártást, melyet 135 kW-os motorokkal láttak el, míg a pótkocsik 14,5/15,2 tonna tömegűek lettek. A szokásosnak mondható közvetlen kapcsolású, és légfékkel lehetett fékezni.
A járműveknek a lehető legkedvezőbb módon, szimmetrikusan kell beállniuk. A szekrény alól a pályakímélés szempontjából előnyös.
Tönkreteheted a teleszkópodat egyetlen hibával – tudod, mi az?
Alacsonypadlós villamosok
A 100%-os alacsonypadlós villamosai hajtott forgóvázakat alkalmazva készülnek. A padlómagasságuk 350 mm, 2,3 méter szélességgel. Az Alsthom háromfázisú motorokkal látták el őket. Szerkezetileg ez a kocsi egy egységet képezett. Az Adtranz alacsonypadlósának forgóvázára is szereltek ilyet. A nyomatékot az innenső és a túloldali kerék között osztja el a szerkezet. Az R2.2-esekhez hasonlóan a Siemens gyártott ilyeneket is. A járműtípusnál módosult a csavarrugós szekunder rugózás gumirugókra. Az Adtranznak több gyára is volt (Nürnberg, Henningsdorf). (2001-re a nürnbergi gyárat bezárták). A Siemens a Combino-Suprával került újra a képbe. A düsseldorfi Kiepe kezdett újra önálló működésbe, de a gyártás újraindítására ilyen kevés kocsi kedvéért nem került sor, csak alkatrész utánpótlásként használják. Berlin GT6N villamosokat kívánt vásárolni, Frankfurt am Main 40 db-ot. A város még Budapest számára is felajánlotta a villamosok megvételét.
Combinók
A Combinók több kocsirészből állnak. A hatrészes Combino-Supra tervrajzán az üléselrendeződés és az állóhely alapterület rajza látható. Ezek az átjárók az állóhely rajzán külön jelölve vannak. A Combino Suprában az eredeti légrugókat felváltották a gumirugók. A hosszú kocsi miatt azonban a kétrészes egységek meglehetősen nagy tolóerőt adhatnak már át egymásnak, ami miatt egyenes pályán is fennált a veszély a szerekezet összecsuklására. Korábban Berlinben már a csatolt egységek közlekedésének lehetővé tétele érdekében a rugózási karakterisztikát emiatt felkeményítették, ami nyilván gyorsabb kerékelhasználódással járt együtt. Ezért ehelyett egy passzív hidraulikus stabilizáló rendszer került beépítésre. A Combino-Supra utastere megkönnyíti az utasok közlekedését. A jövő kérdése az, hogy mindezeket összegyúrva mit kap a BKV.
A ZET már alacsonypadlós járművet rendelt, mely egy egységből áll össze, amit egy különleges átjáró köt össze. Az álló utas jóval kevesebbet érez. Az első kocsijának legyártását utasok nélkül, majd a 12-es vonalon utasokkal kezdték meg a futáspróbákat. További három kocsit fognak leszállítani. A nürnbergi hálózaton az ívekben futást próbálták ki. Augsburg is azonos kialakítású négyrészes szerelvényt vásárolt az Adtranztól, melynek hossza 26,8 méter volt, szélességük 2,3 méter, és 36 tonna körüli össztömeggel rendelkeztek. Acélszerkezet helyett hegesztett alumíniumvázat építettek. A Siemens 2005-ben kezdte meg a hasonló járművek szállítására való felkészülést Lisszabon számára. A kocsi 8 x 100 kW-os motorizáltsággal fog rendelkezni, és aszinkronmotoros hajtással, mely egymástól függetlenül működik. Össztömege 66 tonna, melyből az első és hátsó kocsirész hajtott, a második és negyedik pedig futó. A hatrészes Combino-Supra közül a második és negyedik kocsirész befüggesztett kivitelű. A hajtott kerékpárral és a fékezetlen futó kerekekkel hasonló állapotba kerül. Hasonló módon jártak el fékezéskor. A szériajárművet Potsdam számára 1998-ban szállították le. A Combino Budapest vált világ legnagyobb példányszámban eladott villamosává. Hibásan méretezték az alumínium szekrényt, amit a cég a mai napig sem oldotta meg megnyugtató módon.
| Gyártó | Típus | Motor teljesítmény | Jellemzők |
|---|---|---|---|
| Hansa-Waggonbau | Rövid-csuklós | 4 x 60 kW | Belvárosi közlekedésre, pótkocsi vontatására alkalmas |
| Rathgeber | Rövid-csuklós | 4 x 89 kW | Pótkocsi vontatására tervezve |
| Wegmann & Co. | Csuklós | 135 kW | Kassel számára, légfékkel |
| Siemens | Combino Supra | 8 x 100 kW | Alacsonypadlós, aszinkronmotoros hajtás |
A 1067 mm-es nyomtávolságra alkalmas prototípust szállított le 2004-ben Takaoka számára is. A teljes mértékben kicserélt járműtípusnál hosszúak és 2.35 méter szélesek voltak. Alsthom kívánt járműbeszerzést és fejlesztést folytatni. Az ADTranz alacsonypadlósának forgóvázára vannak felszerelve. Azok a villamosok hosszukban hullámzó mozgást végeznek. A cég a ZET számára gyártotta az első alacsonypadlós villamostípust.
Siemens Combino villamos Drezdában
Aktív felfüggesztés
Az aktív felfüggesztés egyfajta gépjármű-felfüggesztés a járművön. Az aktív felfüggesztések két osztályba sorolhatók: valódi aktív felfüggesztések és adaptív vagy félaktív felfüggesztések. Egy fedélzeti számítógép érzékeli a karosszéria mozgását az érzékelőktől a járműben, és ezen adatok felhasználásával szabályozza az aktív és félaktív felfüggesztések működését. Az érzékelők folyamatosan figyelik a test mozgását és a jármű menetszintjét, folyamatosan új adatokkal látják el a számítógépet. Miközben a számítógép adatokat fogad és feldolgoz, működteti a hidraulikus szervókat, amelyek mindegyik kerék mellé vannak szerelve. A hidraulikusan működtetett felfüggesztések vezérlése hidraulika segítségével történik. Az első példa 1954-ben jelent meg, a hidropneumatikus felfüggesztéssel, amelyet Paul Magès fejlesztett ki a Citroënnél. Az érzékelők folyamatosan figyelik a karosszéria mozgását és a jármű menetszintjét, folyamatosan új adatokkal látják el a hidraulikus magasság-korrektorokat. A hidraulikus nyomást egy nagynyomású radiáldugattyús hidraulikus szivattyú biztosítja.
Az adaptív vagy félaktív rendszerek csak a lengéscsillapító viszkózus csillapítási együtthatóját tudják megváltoztatni, és nem adnak energiát a felfüggesztési rendszerhez. Ez a típus a félaktív felfüggesztések leggazdaságosabb és legalapvetőbb típusa. Ezek egy mágnesszelepből állnak, amely megváltoztatja a hidraulikus közeg áramlását a lengéscsillapítóban, ezáltal megváltoztatja a felfüggesztés csillapítási jellemzőit. Egy másik meglehetősen új módszer a MagneRide márkanévvel ellátott magnetorheológiai lengéscsillapítókat tartalmazza. A lengéscsillapító folyadék fémrészecskéket tartalmaz. A fedélzeti számítógépen keresztül a lengéscsillapítók megfelelőségi jellemzőit elektromágnes szabályozza.