Wetenschap
50 miljoen bladeren vallen elk najaar op spoorlijnen in het VK, wat vertragingen veroorzaakt voor treinreizigers voor een geschatte kostprijs van £ 345 miljoen. Krediet:Universiteit van Sheffield
Onderzoekers van de Universiteit van Sheffield, in samenwerking met Icetech Technologies, droogijs hebben gebruikt om een nieuwe oplossing te ontwikkelen voor het probleem van bladeren aan de lijn, die vertragingen veroorzaken, annuleringen en wijzigingen in de dienstregeling voor treinreizigers.
Miljoenen bomen langs de 20, 000 mijl spoor in het VK, elk najaar vallen er naar schatting 50 miljoen bladeren op de sporen. Terwijl de bladeren op de rails vallen, ze worden onder het gewicht van treinen samengeperst tot een gladde, gladde laag die aan de sporen kleeft en ervoor zorgt dat treinen hun grip verliezen - het spoorequivalent van ijzel op de wegen.
Om deze omstandigheden te compenseren, treinen kunnen langzamer rijden, waarbij machinisten eerder remmen bij het naderen van stations en seinen en zachter accelereren om wielspin te voorkomen. Signaalsystemen kunnen ook worden beïnvloed, aangezien de elektrische stromen die in sporen worden gebruikt om treinen te detecteren vaak worden aangetast door bladverontreiniging, leidende spoorwegmaatschappijen om langere afstanden tussen treinen te laten om veiligheidsredenen, wat de vertragingen en verstoringen vergroot.
Hoewel dit allemaal in het belang is van de veiligheid van treinreizigers, het leidt tot langere reistijden, vertragingen, annuleringen en verkorte dienstregelingen. Volgens de Raad voor Veiligheid en Normen Spoor, herfstgerelateerde problemen kosten de spoorwegindustrie naar schatting ongeveer £ 345 miljoen per jaar en veroorzaken een enorm ongemak voor de 1,7 miljard mensen die per spoor reizen.
De nieuwe methode maakt gebruik van droogijspellets om de railkop op te blazen. Ze worden tegen de railkop geblazen in een stroom supersonische lucht, waardoor de bladeren bevriezen en broos worden. De pellets veranderen dan weer in gas, verhoog het volume en blaas de bladeren van de lijn. Krediet:Universiteit van Sheffield
Professor Roger Lewis, van de faculteit Werktuigbouwkunde van de universiteit, leidt het onderzoek en legt uit:"De remafstand van een trein wordt voornamelijk bepaald door de wrijving tussen het wiel en de spoorstaaf zelf (adhesie genoemd). Waar het een langere afstand duurt voordat een trein op snelheid stopt, de problemen worden geassocieerd met een lage hechting.
"De oplossing die we hebben ontwikkeld is een volledig duurzame technologie, gebruik van het CO₂-bijproduct van andere industriële processen. Het zorgt voor meer voorspelbare remmen en tractie dan de huidige technologie, en zal helpen om de treinprestaties te verbeteren, vertragingen verminderen, de tevredenheid van passagiers verhogen en het gebruik van nieuwe technologieën ondersteunen om een groter netwerkgebruik van de Britse spoorwegen mogelijk te maken."
De huidige oplossing om lage adhesie op rails aan te pakken, is om zand rechtstreeks vanuit een systeem aan boord in het contact tussen het wiel en de rail aan te brengen. Dit wordt automatisch toegepast wanneer de bestuurder 'noodremming' selecteert of wanneer bestuurders gripverlies ervaren.
Tijdens het herfstseizoen worden ook spoorreinigingsprocessen uitgevoerd om delen van het spoor vrij te maken, met behulp van hogedruk waterstralen en een gel met een mengsel van zand en staalkorrels wordt na reiniging op de bovenzijde van de rail gelegd.
Ingenieurs van de Universiteit van Sheffield hebben ontdekt dat, in tegenstelling tot de huidige methoden, die zand rechtstreeks op de rail aanbrengt, de nieuwe oplossing laat geen residu achter op de lijn, wat betekent dat er geen schade is aan het spoor of de wielen van treinen. Krediet:Universiteit van Sheffield
Het nieuwe onderzoek, die is ontwikkeld en getest aan de Universiteit van Sheffield, heeft tot doel nieuwe technologie aan boord te ontwikkelen die treinen helpt bij het remmen, evenals een apart railreinigingssysteem.
Door een cryogene oplossing te gebruiken - of droogijs zoals het beter bekend is - zal deze aanpak problemen met betrekking tot het aanbrengen van zand overwinnen omdat er geen residu achterblijft, wat betekent dat de deeltjes geen schade aan het wiel- of railmateriaal veroorzaken. Met name voor reinigingsdoeleinden, het gebruik van droogijs zal ook capaciteitsproblemen in treinen teniet doen, aangezien er geen grote tanks met water nodig zijn voor het schoonmaken. Dit betekent dat langere stukken spoor kunnen worden schoongemaakt door de droogijsbenadering en dat het systeem zelfs in passagierstreinen kan worden ingebouwd. waardoor het een efficiëntere optie wordt.
Als onderdeel van het project, droogijs werd in het najaar van 2018 getest voor gebruik als reinigingsmiddel voor spoorstaven op een vrachtlijn met weinig verkeer, en wordt in de herfst van 2019 uitgeprobeerd op een selectie van locaties in het VK. Network Rail is geïnteresseerd in de resultaten van de proef.
Het project is verdedigd door Arriva Rail North, die een subsidie uit hun Innovatiefonds hebben verstrekt. Dit was het startsein voor de proeven op het spoor in het najaar van 2018 en de treinoperator promootte het project binnen de bredere spoorindustrie. Het resultaat was verdere financiële steun die het mogelijk heeft gemaakt om in het najaar van 2019 verdere proeven uit te voeren op een select aantal passagierslijnen.
Het heeft ook belangstelling gekregen van Supertram in Sheffield.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com