Zgomotul în Transportul Feroviar

Rezumat: Articolul propune o abordare a zgomotului,şocurilor şi vibraţiilor la vehiculelor pe calea ferată şi metode de combaterea lor.

Cuvinte cheie: zgomot,şoc,vibraţii,combatere.

1. INTRODUCERE

În prezent o parte însemnată a traficului de mărfuri şi de călatori se efectueză pe calea ferată. Dezvoltarea intensă a tehnicii moderne şi mărirea traficului de mărfuri, precum şi a vitezei de deplasare, a dus la creşterea nivelului de zgomot în transporturile feroviare. Zgomotul generat în timpul circulaţiei trenurilor acţionează în mod nefavorabil asupra călătorilor, personalului de deservire, cât şi asupra populaţiei din zonele străbtute de calea ferată. În afară de aceasta, zgomotul intens face să se distingă greu comenzile verbale şi semnalele acustice şi prin aceasta, înrăutaţeşte condiţiile de securitate a transporturilor pe căile ferate.

Echipamentul feroviar prezintă o serie de probleme specifice din punct de vedere al şocurilor şi vibraţiilor, aceasta deoarece puţine vehicule circulă pe o cale de rulare aparent atât de netedă. Într-adevăr, la o cale ferată denivelările de 6 mm sunt considerate accidentale, iar o denivelare de 12 mm trebuie imediat reparată.

Şocurile şi vibraţiile la vehiculele pe cale ferată pot apărea ca urmare a variaţiei vitezei de mers, jocului la capetele de şină (joante), denivelărilor, curbelor şi elasticităţii căilor, conicităţii, excentricităţii şi abaterilor de la forma corespunzatoare a bandajelor,ghidării rocii de rulare pe şină prin buza de bandaj, smuciturile în timpul manevrei la frânări şi desfrânări. Sistemul de suspensie al materialului rulant are scopul de a amortiza aceste şocuri şi vibraţii.

2.SURSELE DE ZGOMOT ŞI VIBRAŢII ÎN TRANSPORTURILE

FEROVIARE

Sursele de zgomote şi vibraţii la vehiculele feroviare pot fi exterioare sau interioare.Cele mai importante surse de zgomot şi vibraţii exterioare sunt rularea roţilor pe şine, sistemele de suspensie şi organele de cuplare, acţiunea aerului asupra pereţilor exteriori, acţiunea de frânare a vagonului etc.Zgomotul de rulare este produs de toate elementele aflate în contact direct în momentul rulării ca şinele şi roţile cu bandajele lor metalice.Dacă suspensia şasiului nu este suficient de eficace, este posibil ca întreaga structură metalică a vagonului să intre în vibraţie.Datorită opririlor şi schimbărilor de viteză, diferitele organe de cuplare pot deveni noi surse de zgomot şi vibraţii.

Acţiunea aerului asupra pereţilor vagonului produce zgomote aerodinamice,acestea luând naştere în mod deosebit la pereţii frontali şi în părţile proeminente ale vagonului.

Surse de zgomot şi vibraţii interioare apar în mod deosebit la automotoare (fig.

2.1). Aceste surse sunt motoarele principale cu ardere internă, generatoarele de curent,compresorul de aer şi sistemele de transmisii.

Fig. 2.1. Principalele surse de zgomot la un vagon automotor: 1 — sisteme de rulare şi suspensie; 2 — motoare de antrenare; 3 — reductoare ; 4 — transformator; 5 — eşapamentul motorului; 6 —compresor de aer; 7 — claxon.

Transmiterea zgomotului exterior spre interiorul vagonului se face pe trei căi.

1) prin aer, prin canale de ventilare sau alte orificii, prin neetanşeitaţi, această componentă fiind denumită zgomot aerian;

2) prin structura vagonului sub formă de vibraţii, reprezentând zgomotul de structură a vagonului; 3) prin acţiunea undelor acustice exterioare asupra elementelor despărţitoare ale vagonului. La vagoanele de cale ferată se cere ca nivelul zgomotului în compartimente să fie cât mai mic şi în acelaţi timp ăa nu se transmită în vecinătatea căii ferate, pentru a nu deranja locuitorii respectivi.

Prima problemă a putut fi rezolvată în mare parte în ultimii 15 ani, pe baza unor cercetări sistematice, de natură constructivă, la diversele părţi ale vagoanelor, ca pardoseli, pereţi şi ferestre. Drept normativ pentru vagoanele noi, la viteze medii de 80km/h se iau în consideraţie următoarele niveluri de zgomot: trenuri rapide 55 dB(A),trenuri accelerate 60 dB {A), vagoane pentru distanţe scurte 65 dB (A) în câmp liber şi 75dB (A) în tuneluri.

La dublarea vitezei de circulaţie, nivelul zgomotului creşte în interiorul vagoanelor cu circa 6 dB (A), astfel încât la vagoane de trenuri rapide care dezvoltă o viteza de 200km/h se ia în considerare un nivel de zgomot de 62 dB (A). Măsurarile efectuate au arătat că nivelul zgomotului produs de un tren în mişcare depinde de viteza de deplasare, starea căii ferate, tipul locomotivei, vagoanele care intră în componenţa garniturii etc. Astfel,dacă trenul se deplasează cu viteza de 80 km/h pe o cale ferată fără joante, zgomotul măsurat la o distanţa de 1 m de vagoane este de 105 — 110 dB şi se măreşte cu 3—4 dB la fiecare mărire cu 10 km/h a vitezei.