DTU’s undersøgelser af lav adhæsion / glatte skinner for Transportministeriet og DSB

Nærværende undersøgelse af forekomsten af lav adhæsion / ”glatte skinner” er en opfølgning på DTU’s undersøgelser af IC4 togenes bremseadfærd ved Marslev den 7. november 2011, som blev gennemført for Transportministeriet og DSB i perioden april - juni 2012, og som konkluderede at den helt overvejende årsag til IC4 togets lange standselængde ved Marslev-hændelsen var lav adhæsion, det vil sige ”glathed” mellem hjul og skinner. Afledt af dette resultat er der opstået en interesse og et behov for en bredere analyse af sikkerhedskritiske faktorer i forbindelse med togdrift, som belyser fænomenet adhæsion i almindelighed.
Adhæsion er et resultat af samspillet mellem tog, hjul og skinne. Dette samspil påvirkes af en række faktorer: dels af togets fremdrift, hjulet og skinnen (legering, slitage, krumning m.v.), og dels af ”dét, der er imellem” hjul og skinne, det vil sige eventuelle belægninger på skinnen. Disse skinnebelægninger er resultat af klimatiske, geografiske og tidsmæssige faktorer og varierer således med vejr, sted og årstid.
Med henblik på en nærmere analyse af årsager og virkninger for dette samspil og dets betydning for sikker togdrift har Transportministeriet og DSB bedt DTU om at gennemføre nedenstående tre udredningsopgaver, som DTU har gennemført i perioden oktober 2012 – oktober 2013:
•En erfaringsindsamling med henblik på, hvordan andre lande i Nord- og Mellemeuropa håndterer lav adhæsion / ”glatte skinner”.
•En systematisk kortlægning af hyppighed og omfang af lav adhæsion / glatte skinner for togtyperne IC4 og IC3 i løvfaldsperioden 2012 på en række togstrækninger i hele landet med det formål at undersøge, om der kan etableres et dynamisk ”landkort” over områder i Danmark med en øget sandsynlighed for periodisk forekomst af lav adhæsion, og dermed en relativ øget sandsynlighed for hændelser især i forbindelse med nedbremsning.
•En undersøgelse af adhæsions- / friktionsforhold mellem hjul og skinne under kontrollerede laboratorieforhold
ved anvendelse af forskellige smøremidler (sæbe (som beskrevet i teststandard), olie og bladsaft) med det formål at afklare, om der er forskelle mellem IC3 og IC4 togets hjul, som har betydning for de to togtypers standseadfærd under de forskellige forsøgsopsætninger. Baggrunden herfor er, at IC4 hjul er lavet af en lidt ”blødere” stål-legering end IC3 hjul og undersøgelserne skal afdække standselængdens eventuelle afhængighed af dette forhold.

Delrapporter:

1) Analysis of the Probability for Blocking Flag Under Low Adhesion for IC3 and IC4 Trains, on the Route Copenhagen-Århus in the Leaf Fall Period.
Anders Stockmarr, Bjarne Kjær Ersbøll, Ewelina Kotwa, Camilla Thyregod, DTU Compute

2) Management of low adhesion on railway tracks in European countries
Jacob Thommesen, Nijs Jan Duijm, Henning Boje Andersen, DTU Management Engineering

3) Study of Friction between Wheel and Track
Niels Steenfeldt Jensen, DTU Departement of Mechanical Engineering
Peder Klit, DTU Departement of Mechanical Engineering

4) Preliminary Study of Friction between Wheel and Track
Niels Steenfeldt Jensen, DTU Departement of Mechanical Engineering
Peder Klit, DTU Departement of Mechanical Engineering

5) Initial Rheology Study on Concentrated Sugar Solutions
Sara Wingstrand, Ole Hassager, Danish Polymer Center

+ diverse appendices