Výzkumnéaktivity

Monitorování a snižování hluku z kolejové dopravy

Abstrakt:
Výzkum se zaměřuje na problematiku tzv. kvílivého hluku, který je jedním z hlavních negativních projevů provozu kolejové dopravy ve městech. Zkoumány jsou příčiny, projevy a metody snížení hlukových projevů, vznikají v důsledku nestability třecích sil v kontaktu kola a kolejnice.

Cíle výzkumu:

  • Objasnit mechanismy vzniku tzv. kvílivého hluku vznikajícího mezi kolem a kolejnicí.

  • Vyvinout zařízení pro autonomní monitoring a analýzu hluku z kolejové dopravy.

  • Zkoumat a vyvinout metody aktivního snižování hluku úpravou třecích podmínek v kontaktu kolo-kolejnice.

Specifikace výzkumu:
Nejvíce negativně se kolejová doprava ve městech projevuje nadměrným hlukem a vibracemi. Nejčastější je pískání nebo kvílení při průjezdu kolejového vozidla traťovým obloukem. Tento hluk vzniká na temeni kolejnice v důsledku bočního skluzu kola nebo v kontaktu s okolkem a závisí zejména na rychlosti vozu, aktuálních povětrnostních podmínkách a na stavu kolejového svršku. Experimentální výzkum se primárně zaměřuje na objasnění mechanizmů vzniku hluku. Dosavadní poznatky naznačují, že klíčovým faktorem je nestabilita třecích sil v kontaktu v důsledku tzv. negativní třecí charakteristiky, a interakce s dalšími dynamickými módy.

Vliv povětrnostních a provozních podmínek je studován prostřednictvím monitorování hluku v reálném tramvajovém provozu ve spolupráci s Dopravním podnikem města Brna. K tomuto účelu je dlouhodobě vyvíjen hlukový modul, který umožňuje autonomní hodnocení příčin vzniku hluku na základě frekvenční analýzy v reálném čase. Správná identifikace zdroje hluku je klíčová pro jeho efektivní snižování. Za tímto účelem jsou vyvíjeny a testovány aktivní metody související s úpravou třecích podmínek v kontaktu mezi kolem a kolejnicí.

Publikace:
GALAS, R.; OMASTA, M.; KLAPKA, M.; KAEWUNRUEN, S.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. Case study: the influence of oil-based friction modifier quantity on tram braking distance and noise. Tribology in Industry, 2017, vol. 39, no. 2, p. 198-206. ISSN: 0354-8996. https://doi.org/10.24874/ti.2017.39.02.06

NAVRÁTIL, V.; GALAS, R.; KLAPKA, M.; KVARDA, D.; OMASTA, M.; SHI, L.; DING, H.; WANG, W.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. Wheel Squeal Noise in Rail Transport: The Effect of Friction Modifier Composition. Tribology in Industry, 2022, vol. 44, no. 3, p. 361-373. ISSN: 0354-8996. https://doi.org/10.24874/ti.1211.11.21.02

Partneři a spolupráce:
Dopravní podnik města Brna, a.s., Hlinky 64/151, Brno, 603 00, Česká republika.

TRIBOTEC, spol. s r.o., Košuličova 656/4, 619 00 Brno-jih-Horní Heršpice, Česká republika.

Projekty:
Národní centrum kompetence Josefa Božka pro pozemní dopravní prostředky, Technologická agentura ČR – Národní centra kompetence 1, TN01000026, 2018-2022.

Squeal noise generation in the wheel-rail contact with modified friction, Grantová agentura České republiky – Standardní projekty, 20-23482S, 2020-2022.

Vývoj stacionární jednotky pro snížení hluku z kolejové dopravy, Technologická agentura ČR – Program na podporu aplikovaného výzkumu ZÉTA, TJ01000427, 2018-2019.

Kontaktní osoba:
Ing. Milan Omasta, Ph.D.