Optimering av hjulprofil till en spårgående fordonsprototyp

Sammanfattning

Hållbara transporter är en viktig faktor för att minska koldioxidutsläppen och bidra till en mer hållbar framtid. Den svenska järnvägen är en viktig del av infrastrukturen och transporterar dagligen hundratusentals människor och stora mängder varor. Transportsektorn förbrukar nu cirka en tredjedel av den totala energin i världen. Därför är det allt viktigare för alla transportslag, inklusive järnvägstransporter, att förbättra sin energieffektivitet och minska sina CO2-utsläpp. För att bidra till en hållbar utveckling av järnvägstransporter krävs smartare och mer innovativa lösningar än vad som finns tillgängligt idag. Denna rapport är kopplad till ett studentprojekt på KTH som syftar till att i framtiden ställa upp i tävlingen Delsbo Electric. Tävlingen går ut på att konstruera ett spårgående batteridrivet fordon med så låg energiförbrukning som möjligt. Syftet med tävlingen är bland annat att stimulera innovation inom området transportlösningar. Hjulprofilen hos ett spårfordon har stor inverkan på dess körbeteende och påverkar hjulslitage, stabilitet och kontaktspänningar. I detta arbete studeras hjulprofilen hos tåg genom en förstudie av nuvarande forskning följt av ett antal datasimuleringar i programmet Simpack. Data från simuleringarna jämförs mellan de olika hjulprofilerna och med standarder för tågindustrin. Fordonets säkerhet och komfort påverkas av hjulprofilen och dess konicitet. I rapporten jämförs olika grad konicitets inverkan på dessa genom industristandarder. Resultatet presenteras i grafer och tabeller med data från simuleringarna. Sju grader konicitet gav bäst resultat i simuleringarna för både säkerhet och komfort.