Dinamik Fren Kullanımının Yük Vagonu Tekerleklerine Gelen Isıl Yüke Etkisinin Gerçek İşletme Şartlarında Deneysel Olarak İncelenmesi

Bir yük treninin frenleme işleminde hava freni ve yardımcı bir fren olan dinamik fren kullanılır. Havafreninde, fren pabucu (sabo) ile tekerlek yuvarlanma yüzeyi arasında oluşturulan sürtünme kuvvetifrenlemeyi sağlar. Dinamik frende ise tren katarının hızının azaltılması için cer motorları bir jeneratör gibikullanılmakta ve böylece trenin kinetik enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Ülkemizde yükvagonu taşımacılığında kullanılan lokomotiflerin yaklaşık % 42’sinde dinamik fren bulunmamaktadır.Vagonların aşağı yönlü hareketinde, bazı güzergâhlarda, vagon hızını kontrol amaçlı, uzun süreli“sürükleme freni” yapılması gerekmekte, bu durum tekerleklerde çok yüksek sıcaklıklar oluşmasına sebepolabilmektedir. Oluşan bu yüksek sıcaklıklar sebebiyle çok çeşitli tekerlek hasarları oluşmakta ve bu durumdemiryolu güvenliğini azaltmaktadır.Bu çalışmada, tekerlek ısınması sebebiyle tekerlek hasarlarının sıkça gözlemlendiği Gümüş-Yenicearasında (ortalama eğim ‰13,4 ve toplam uzaklık 94 km) çalışan iki konteyner vagonunda seyrüseferboyunca tekerlek yuvarlanma yüzeyinde oluşan sıcaklıklar, vagon hızı, fren silindirlerinde oluşan basınçverileri kaydedilmiştir.Tam dolu olan test vagonlarının bulunduğu katar, 12 adet Rgns vagonu ve DE 33000 dizel lokomotiftenoluşturulmuştur. O bölgede hâlihazırda çalışan ve dinamik freni olmayan lokomotiflerin de kullanılmasısebebiyle Hacıkırı - Durak istasyonları arasında lokomotifte bulunan dinamik fren devre dışı bırakılmışsadece hava freni kullanılmıştır.Gerçek işletme şartlarında yapılan test sonuçlarına göre dinamik frenin devre dışı bırakıldığı, istasyonlararası rakım farkının 350 m olduğu Hacıkırı-Durak istasyonları arasında tekerleklere gelen frenleme enerjisi,vagon başına 363,7 MJ’dür. Buna karşın, dinamik frenin kullanıldığı Gümüş- Pozantı istasyonları arasında,rakım farkının daha fazla olmasına rağmen (515 m), bu değer vagon başına yalnızca 58,6 MJ olarakgerçekleşmiştir. Test boyunca, dinamik frenin kullandığı bölgelerde tekerleğin yuvarlanma yüzeyininsıcaklıkları 100 oC civarında iken dinamik frenin kullanılmadığı Hacıkırı-Durak istasyonları arasında (22km) tekerleğin yuvarlanma yüzeyi sıcaklığı 350 oC’ye kadar yükselmiştir ve ayrıca bu güzergâhta birsaboda parça kopması da gözlenmiştir.