Vlakke plaats

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Een vlakke plaats op een wiel

Bij een vlakke plaats of plat vlak op een treinwiel is de afstand tot het middelpunt van het wiel plaatselijk kleiner dan de rest van het loopvlak van het wiel. Dit veroorzaakt ongewenste trillingen en in extremere toestand een kloppend geluid of zelfs een luid bonken. Dit verschijnsel wordt ook wel omschreven als vierkante wielen, vlakloper of onrondheid van de wielen.

Oorzaken[bewerken]

Een vlakke plaats kan ontstaan wanneer een of meer wielen van een railvoertuig blokkeren. Omdat de wrijving die ontstaat door deze blokkering onvoldoende is om het voertuig onmiddellijk tot stilstand te brengen, is het effect van deze wrijving dat de stilstaande wielen snel slijten op de plaats waar deze de rails raken.

Blokkeren van een spoorwiel komt voor als de wrijvingscoëfficiënt tussen wiel en rails zodanig verandert, dat de remkracht van de trein niet meer kan worden overgebracht op de rails. In dat geval is de remkracht groter dan de wrijvingskracht op de kleine contactplaats op de rails. Zodra dit "overwonnen" is, neemt de snelheid van het wiel zeer snel af en zal zeer snel geheel stilstaan, terwijl het voertuig zich nog voortbeweegt. Dit wordt glijden of blokkeren genoemd. Om dit te voorkomen is technisch de remkracht van een trein beperkt tot zo een waarde dat, bij normale omstandigheden en zware regen, het blokkeren/glijden niet optreedt. Daarom hebben treinen een lange remweg om tot stilstand te komen.

Soms zijn er omstandigheden waarbij de bovenkant van de spoorstaven gladder kan zijn wegens omstandigheden uit de omgeving. Dit kunnen b.v. bomen of fabrieken in de directe omgeving van het spoor zijn. Ook een overweg kan een gladde plaats zijn op de rails. Hier brengt het wegverkeer de vervuiling aan op de bovenkant van de spoorstaaf.

Het blokkeren van het wiel komt vooral voor bij het remmen op gladde rails. Het spoor kan glad worden door een mengsel van regen en roestdeeltjes. In combinatie met geplette bladeren, worden de rails soms nog gladder. Het spoor kan soms zo glad zijn, dat geen vlakke plaatsen optreden.

Op stations vlak bij de zee (bijvoorbeeld in Vlissingen) kunnen na een zware storm door zoutaanslag op de koppen van de rails gladde sporen ontstaan. Er is minstens één geval bekend van een trein die daar, na een zware storm, te ver doorgleed en op het stootblok botste.

Bij trams kunnen vierkante wielen makkelijk ontstaan door krachtig remmen bij het maken van een noodstop.

Langdurig rijden met een vlakke plaats kan leiden tot vermoeiing en uitbrokkeling van het metaal op het loopvlak van het wiel en daarmee vergroting van het probleem. Het grootste risico is de zware belasting op de aspot van het wiel. Deze extra belasting kan de rollen in een rollager doen breken, wat leidt tot een ernstige temperatuurverhoging van de aspot ("warme aspot"). In extreme gevallen kan de aspot het wiel blokkeren of zelfs de wielas in de aspot breken, waardoor het spoorvoertuig ontspoort. Een voertuig met een vlakke plaats EN een warme aspot is vragen om moeilijkheden. In zo'n geval moet een defecte wagen uit een trein worden gehaald, of met duidelijk verminderde snelheid worden vervoerd.

In de herfst van 2002 hadden Nederlandse treinen veel last van wielen met vlakke plaatsen. Door een enorme herfststorm op zondag 27 oktober 2002 kwamen vrijwel alle bladeren tegelijkertijd naar beneden. Door de gevolgen van de gladheid kwamen er zoveel treinstellen en rijtuigen aan de kant te staan dat de dienstregeling moest worden aangepast.

Machinisten kunnen het blokkeren van een of meerder assen soms zien aan de snelheidsmeter, meestal voelen aan de trein dat de remwerking onregelmatig wordt of zelfs gedeeltelijk wegvalt. In 2004 werden proeven gedaan met een antiblokkeersysteem (ABS). Bij materieel dat is uitgerust met een ABS is dat een heel duidelijk gevoel en soms goed hoorbaar aan het kortstondig uitlaten van lucht uit de remcilinders.

Voorkomen[bewerken]

Een goede rembediening van de machinist kan veel vlakke plaatsen voorkomen. Het remmen "met beleid" en anticiperen kan veel problemen voorkomen. Echter gladde sporen in de herfst heeft zelfs de beste machinisten soms voor verrassingen gezet.

Machinisten in Nederland worden geïnstrueerd bij het opmerken van een mogelijk blokkeren van een of meerdere assen onmiddellijk een snelremming uit te voeren. Hierdoor stelt men zeker dat in ieder geval de maximum beschikbare remkracht gebruikt wordt. Deze instructie baseert op de wetenschap dat meestal alleen de eerste paar assen beginnen te glijden.

Ook wordt op spoorvoertuigen (vooral locomotieven) remzand (een speciaal kwartszand) toegepast. De machinist (en soms een automaat) kan met een bedienknop de zandstrooiers aanzetten om het wrijvingscoëfficiënt tussen wiel en rail te vergroten. Echter, het zandstrooien voor een geblokkeerd wiel brengt zelden het wiel weer aan het draaien. Daarom wordt geleerd dat als men remzand wil gebruiken, dit vóór het inzetten van de remming dient te gebeuren. Van een machinist wordt dus duidelijk verlangd "vooruit" te denken.

Detecteren[bewerken]

Op veertig plaatsen in het Nederlandse spoorwegnet liggen installaties die vlakke plekken in de wielen van passerende treinen signaleren. Dit is het zogenoemde Gotcha-systeem (Engels: Gotcha! = Hebbes!). Hoe eerder een afvlakking geconstateerd wordt, hoe beter.[bron?]

Herstel[bewerken]

Een vierkant wiel wordt verholpen door een nieuw profiel op het wiel af te draaien. Hierbij wordt op de kuilwielenbank een deel van de buitenste laag van het loopvlak weggesneden, waardoor de afstand van het loopvlak tot het middelpunt van het wiel overal weer even groot is en het wiel dus weer zuiver rond.

Aanvullende maatregelen[bewerken]

Om te voorkomen dat bladeren op de rails komen, wordt geboomte langs de spoorlijn gesnoeid en worden bladvanghekken geplaatst. Ter bestrijding van de gladheid van bladeren die toch op het spoor terechtkomen, wordt de 'sanditetrein' ingezet. Sandite is een gel die de rails stroef maakt en bestaat uit zand en deeltjes roestvrij staal. Het middel maakt de koolstoffilm van de platgereden bladeren kapot. De sanditetrein rijdt vooral op spoorwegen in bosrijke gebieden. De sanditetrein rijdt elke werkdag voor de ochtendspits. Tijdens de gladste periode wordt ook vlak voor de avondspits gereden.

Sandite-installaties zitten tegenwoordig ook in gewone reizigerstreinen. Het sandite moet worden aangebracht op die plaatsen, waar geremd wordt. Het is de bedoeling dat in de toekomst een Global Positioning System (GPS) de installatie op de juiste plaats in werking stelt. Er bestaan ook niet-rijdende installaties die sandite op de rails spuiten, net voordat een trein arriveert. De remmende trein smeert zelf de gel over een aantal meters uit. In 2007 staan dergelijke installaties rond de stations Deventer Colmschate, Rijssen en Holten en op het traject Almelo-Hengelo.

Remblokken van een MaK 450 C
Treinas met drie remschijven.

Bij treinen met blokkenremmen Mat '64 (Plan T en Plan V) en de inmiddels afgevoerde treinstellen Plan U is het risico op vierkante wielen kleiner doordat de wielen door de remblokken ruw blijven. Bovendien schrapen de blokkenremmen de roest/bladsubstantie van de wielen af. Dit in tegenstelling tot schijfremmen. Die werken dwars in op het wiel en staan dus niet op het loopvlak van het wiel gemonteerd zodat dit ook niet wordt opgeruwd. Ook goederenwagons hebben vaak last van vierkante wielen, soms gebeurt het dat er in een goederentrein een wagon wordt vervoerd die niet rijdt maar op zijn wielen glijdt, doordat de remmen vastzitten.

Trajecten van de sanditetrein[bewerken]


Bronnen, noten en/of referenties
  • Advertentie van ProRail, onder andere geplaatst in Zicht op Wageningen, december 2007, bladzijde 12.