7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

1/25

Masterand: Ziceanu Ionel-Cristian

ndrumtor: Conf.dr.ing. T. Broteanu

Universitatea Tehnic Gheorghe Asachi Iai

Facultatea de Construcii i Instalaii

Master: Infrastructuri Moderne Pentru Transporturi

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

2/25

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

3/25

Proiectanii circulaiei susin cu toatcertitudinea c pentru transportul intern de

mrfuri si cltori cel mai bun mijloc rmnecalea ferat . Drumurile aglomerate , lungilentrzieri nspre i dinspre aeroport i-a ntorspe muli ctre calea ferat .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

4/25

Limitele posibilitilor tehnice au fost tot timpulasediate de ingineri , astfel ca i azi maicunoastem numele locomotivelor cu aburi ce au

stabilit recorduri de vitez . De exemplu , olocomotiv cu aburi a companiei New YorkCentral a stabilit in 1893 recordul de vitez de181 km/h . Circulaia cu o asemenea vitez ntraficul vremii era imposibil . Introducereatehnologiilor moderne dup era locomotivelorcu aburi a adus multe schimbri n practicamultor reele de ci ferate pe plan mondial .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

5/25

Cu toate c au foarte multe avantaje ,locomotivele Diesel nu au fost niciodat aaspectaculoase i populare ca montrii acionai

de fora aburului . Fa de locomotiva cu aburi ,care necesit un timp ndelungat pentrufierberea apei , locomotiva Diesel porneteaproape instantaneu i se opreste la fel derepede . Necesit ngrijire mai puin , iarcombustibilul utilizat este de patru ori maieficient dect lemnul sau carbunele .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

6/25

Locomotivele Diesel au fost perfecionate nlocomotivele Diesel-electrice : n acesteamotorul Diesel acioneaz un generator de

curent , iar curentul produs actioneaz la rndulsau motoarele electrice cuplate la osiile roilor .Din aceast clas , cel mai rapid tren este trenulDiesel-electric Intercity nr125 al Cailor FerateBritanice , care circul cu viteza de 200 km/h ntraficul curent . Recordul mondial de vitez ldeine tot o locomotiva de acest tip , cu vitezade 257 km/h .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

7/25

Cile ferate moderne tind ctre electrificare . Principiultrenului electric este mai simplu , mai fiabil i mai ecologicdect trenurile acionate de locomotive Diesel sau Diesel-electrice . Pentru alimentarea locomotivei electrice se

utilizeaz dou sisteme . Dup primul sistem curentul estecolectat dintr-un conductor aerian - adica dintr-unconductor ntins deasupra cii de rulare - printr-unpantograf (colector cu eclize) , iar dupa al doilea sistemcurentul se colecteaz cu un ir de perii colectoare

metalice sau cu un papuc de alunecare dintr-un al treileafir de ina intins langa calea de rulare . n amndoucazurile circuitul se nchide prin roile motoare alelocomotivei i prin cele doua fire de in .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

8/25

Locomotivele electrice sunt folosite universal att pentrurute scurte , ct i pentru trenuri de mare viteza , ntransporturi interurbane .

Principalele calitti pe care le au - prin exploatarea lor nu

se polueaza mediul inconjurtor i sunt silenioase .Modernizarea lor presupune inc multe posibiliti . Unuldin sistemele studiate se compune din moduleasemntoare autobuzelor , cu un randament bun , foarteeconomice , module care se cupleaz ntre ele pentru

rutele mai lungi , interurbane . La sosirea ntr-un ora mare(nod de cale ferat) modulele care merg n alt direcie sedecupleaza de pe trenul rapid i impreun cu calatorii lor ,se cupleaz la un tren care pleac ntr-o curs pe liniilocale.

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

9/25

Fat de numrul mare de cltori care folosesc zilnictrenul ca mijloc de transport , ct i fat de distantele maricare cuprind cile ferate pe plan mondial , accidenteleferoviare sunt foarte puine . Acest rezultat deosebit se

datoreaz sistemelor de indicatoare de bloc (distane) i asistemelor de bloc de sector dezvoltate n ultimii ani . Pe oreea de cale ferat, pe linii care se imbin sau seintersecteaz , in perioada de vrf pot circula mai multesute de trenuri cu vitez diferit . Trenurile de interes local

sau marfarele nu pot ocupa calea n faa trenurilor rapideinterurbane , chiar dac circul pe aceeai rut .Respectarea acestui deziderat intr in sarcina centrului desiguran a circulaiei a operatorilor locali i a circuitelorelectrice i electronice .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

10/25

Inginerii care se ocup de sistemele de sigurani semnalizarecunosc n fiecare moment poziia fiecarui tren din trafic , urmresci dirijeaz mersul lor in reeaua de cale ferat . n reelelemoderne , att conductorul , ct i operatorul sistemului desiguran al circulaiei sunt n contact permanent cu operatorulsistemului de semnalizare , prin contact radio sau telefoanemontate lng linia ferat . Rolul esenial n sistem o au inssenzorii , mecanismele de reglare , circuitele electrice ielectronice care asigur respectarea regulilor de circulaie cuvehicule distanate ntre ele . La unele reele de cale ferat maivechi mecanismele de reglare erau aezate lang calea feratiacionau mecanic , de exemplu schimbarea luminii semaforului inrou din verde dup trecerea trenului . Aceste sisteme s-au dovedita fi foarte bune atunci cnd trenurile circulau cu vitez mic , dar latrecerea trenurilor expres de mare vitez din cauza vibraiilorproduse , aceste mecanisme practic se dezmembreaz .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

11/25

Circulaia n sistemul bloc de cale este un sistem ncercat ,de ncredere i universal aplicabil . n acest sistem liniaferat este imprit n blocuri (sectoare) lungi de 2.5km intr-un asemenea bloc se poate afla un singur tren .

Intrarea i iesirea trenului n i din bloc este dirijat cusemnalizatoare acionate manual sau automat . Operatorul semnalizatoarelor acionate manual

supravegheaz unul sau dou blocuri i anun ceilalioperatori dac are ocupat vreunul din blocurile de care

raspunde . n reele mari acest sistem s-a dovedit a fi greoideoarece la o defectiune a sistemului de comunicaiitrebuie suspendat traficul . La reele cu trafic intens i cutrenuri de mare vitez este imperios necesarautomatizarea .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

12/25

La circulaia n sistemul bloc de cale automatizatmecanismele ce deservesc traficul, ca de exemplumacazurile , semafoarele i senzorii sunt legate ncircuite electronice logice . Astfel ntre trenurile aflate

n trafic trebuie meninut doar o distan minim . Ocomponent important a acestui sistem este frnade tren automat care intr automat n funciune dacse constant inoperabilitate cauzat de greeli umane, comportament iraional , pierdere momentan dememorie sau chiar un infarct . De exemplu , dacconductorul nu ar opri trenul la semnalul rou alsemaforului , atunci frna de tren automat sesizeazaceast stare de fapt i actioneaz franele trenului .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

13/25

Deplasarea trenului in bloc e sesizat prin detectarea curentuluiscurs din roi n firele de in . Cnd trenul a intrat n bloc , blocurile

nvecinate primesc semnale de atenionare n toat perioada ncare trenul se afl n interiorul blocului . Deci transmitereainformaiilor dintre tren i operatorii de circulaie se face prin firelede in ; acest principiu st la baza celui mai dezvoltat sistem dedirijare al traficului feroviar - dirijarea centralizat (CentralizedTraffic Control , scurtat CTC ) . El include n ansamblul su maimulte subsisteme de mare capacitate , ca de exemplu sistemul decontrol al blocurilor i sistemul de semnalizare a blocurilor .Cuprinde suprafee mari de cale , urmrete i dirijeaz circulaiamultor trenuri , care astfel circul rapid i n siguran pe reeauade cale ferat . Fiecare tren are un cod propriu , vizibil pemonitorul de eviden cii i a poziiei momentane a fiecarui trende pe reeaua de cale ferat .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

14/25

n reeaua de cale ferat majoritatea semnalizatoarelor ia macazelor sunt de regul dirijate dintr-un centru decomand . Aici operatorii intocmesc diagramele decirculaie unde fiecare tren are fixat o rut sigur pe care

este introdus prin acionarea semnalizatoarelor si amacazurilor corespunztoare . De aici dirijarea sa estepreluat de sistemul automatizat . Acest sistem este attde sigur i de eficient , inct unele societi de transportutilizeaz un singur fir de cale economisind astfel bani i

spaiu . Daca doua trenuri se apropie unul de altul peacelai fir de cale , atunci operatorul central muta un trenpe o cale anex pn cnd celalalt tren prsete zona .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

15/25

Transportul de cltori este numai una din sarcinile societilor detransport feroviar . La fel de important i mult mai profitabil estetransportul de mrfuri . n privina cantitii de mrfuritransportate i a distanelor de transport , pe primul loc se aflRusia , urmat de SUA i China . n SUA funcioneaz ctevasisteme de transport de mrfuri ultraperfecionate ,computerizate . Computerul stabilete programul de drum alfiecarui vagon de marf n parte . Acest program este urmrit nmod amnunit de la plecare pna la staia de destinaie . n triajevagoanele sunt sortate n funcie de tipul vagonului , de naturamarfii i dup gara de destinaie . Dac staiile de triere se afl peun teren plat , vagoanele se triaz cu ajutorul locomotivelor . Deregul se folosete fora gravitaionali vagoanele se triaza pe oridictur denumit cocoa - metod mai rapidi mai eficienta .La intrarea pe teritoriul staiei de triaj , vagoanele sunt identificatede senzori fotoelectrici.

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

16/25

Vagoanele de mrfuri sunt mpinse pe cocoaatriajului , se cantresc i se imping de pe cocoas ,fiind dirijate spre liniile corespunzatoare , unde se

compun diferite trenuri . Computerul regleaz prinfrnele montante pe ine viteza de coborre avagoanelor , astfel c vagoanele se ciocnesc cu fora

necesar doar pentru acionarea mecanismului decuplare.

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

17/25

Abia aparuser locomotivele cu aburi i imediat s-au nceput cercetriledup modaliti de traciune mai bune i mai eficiente . Una dintreposibiliti ar fi fost sistemul de deplasare a trenului cu presiuneatmosferic , presiune care aciona asupra unui piston montat ntr-oeav de mari dimensiuni amplasat pe linia ferata . Aceasta idee a fost

abandonat o dat , dar s-a reluat din nou cu diferena c acum trenuleste introdus ntr-un tunel ca pistonul intr-o eav. Se inspir tot aerul dinfaa trenului , iar presiunea mult mai mare din spatele trenului ar asigurafora necesar pentru o deplasare rapid .

Un astfel de prototip funcioneaz la Porto Alegre n Brazilia , unde pe untraseu circular de 6,4 km se atinge viteza de 70 km/h , dar aceste trenuriar putea atinge i viteza de 800 km/h .

O alta modalitate foarte promitoare ar fi trenurile pe perna magnetic(sau levitaie magnetic,MAGLEV ) . Magnei puternici menin trenuldeasupra liniei , din care cauz deplasarea trenului este foarte linisilenioas . Trenurile Maglev folosesc pentru deplasare un motor electricliniar inductiv .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

18/25

O alt variant a trenurilor MAGLEV folosete pernaelectromagnetic.Pe trenul care se deplaseaz pe o linie format dintr-osingurina sunt montai electromagnei puternici astfel c n staionareacetia se afl sub magneii liniei , ridicnd astfel i trenul .

Societatea Central Japan Railway Company proiecteaza pentru secolul

XXI un tren MAGLEV pentru transport de persoane . Acesta este LinearExpress cu viteza de deplasare de 500 km/h i ar scurta durata dedeplasare dintre Tokyo i Osaka la 1 ora , distan pentru care astzi suntnecesare 3 ore .

ntre timp , reducerea timpului de deplasare s-a reuit i prinmodernizarea sistemelor clasice . La acest capitol francezii au rezultatelecele mai bune cu TGV-ul . TGV-ul este un tren electric care se deplaseazpe cale ferata clasica , dar are o nclinare special n curbe . Pana latunelul de sub Canalul Manecii cltorii sunt transportai cu TGV-ul , iartransportul ntre Paris i Londra dureaz numai 3 ore .

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

19/25

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

20/25

TGV -train grande vitesse

Trenul circul att pe linii clasice (exclusiv cuviteze de pn la 200 km/h), ct mai ales pe liniispeciale de mare vitez sau LGV (francezligne grande vitesse) care permit viteze

superioare limitei de 250 km/h (un tren de mare

vitez este un tren care poate atinge 200 km/hpe linii clasice sau poate depi 250 km/h pelinii de mare vitez)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_francez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_francez%C4%83

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

21/25

Concepia Particularitatea automotoarelor TGV este c au n componen dou locomotive cu

dou boghiuricare ncadreaz o poriune articulat. Boghiurile intermediare suntcomune pentru dou vagoane consecutive. Articulaia este i ea original, permind oamortizare mai bun.

Acest sistem prezint mai multe avantaje :

permite reducerea numrului de osii, coborrea centrului de greutate i micorareasuprafeei frontale a trenului permind astfel reducerea consumului; nici un cltor nu este aezat pe boghiu i sunt limitate vibraiile transmise,

mbuntind confortul; trenul este foarte rezistent la torsiune, ceea ce i mbuntete comportarea n caz de

deraiere.

Din pcate, pentru a despri vagoanele este nevoie de instalaii capabile s ridice

ntregul tren. Locomotivele sunt cuplate i pot fi desprite de tren cu un sistem clasic. Unul dintre principalele avantage ale TGV-ului este c acesta este complet compatibil

cu instalaiile feroviare clasice de pe liniile electrificate astfel c acesta poate deserviigrile situate n centrul oraelor i poate deservii localiti ce nu se afl n apropierealiniilor de mare vitez. De asemenea, pentru relaiile cu numr mare de pasageri, dourame pot fi cuplate pentru a mri capacitatea.

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Boghiu&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Boghiu&action=edit&redlink=1

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

22/25

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

23/25

Trenurile Maglev utilizeaz campuri magnetice puternice pentru aasigura sustentaia i a avansa. Ceea ce le face deosebite, estefaptul ca nu exista contact cu ina, reducnd forele de frecare ipermind trenului sa ajung la viteze foarte mari.

Trenurile Maglev pot ajunge pan la 581 km / or. Nu ajung ins lavitezele unui avion, deoarece fortele de frecare la altitudine sunt

mai mici fa de la sol. Trenul leviteaza cu ajutorul unor magneti permanenti montati pe

vagoane ce interactioneaza cu campul electromagnetic generat de

calea ferata. Acesta este practic motorul trenului.

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

24/25

Avantaje Fa de trenurile clasice, Maglev ofer numeroase

avantaje: Viteze mai mari;

Acceleraii mai bune; Pot urca pante mai abrupte; Nu exist riscuri de deraiere; Randament energetic superior; Mai puin poluare sonor la viteze egale

Inconveniente Preul infrastructurii este foarte ridicat; Incompatibilitatea cu reelele tradiionale: trebuie

construite ci de rulare noi; Nu este adaptat la transportul de marf.

7/29/2019 Z.C.modernizarea Cailor Ferate

25/25

Revista tiin i Tehnologie Trenuri i ciferate

http://www.cultura-generala.com/trenuri-si-cai-ferate.html http://www.descopera.org/levitatia-

magnetica-ma http://ro.wikipedia.org/wiki/TGV http://ro.wikipedia.org/wiki/Maglev

http://www.descopera.org/levitatia-magnetica-mahttp://www.descopera.org/levitatia-magnetica-mahttp://ro.wikipedia.org/wiki/TGVhttp://ro.wikipedia.org/wiki/TGVhttp://www.descopera.org/levitatia-magnetica-mahttp://www.descopera.org/levitatia-magnetica-mahttp://www.descopera.org/levitatia-magnetica-mahttp://www.descopera.org/levitatia-magnetica-mahttp://www.descopera.org/levitatia-magnetica-ma