Search

Tato studie kombinuje experimentální a simulační přístupy pro predikci součinitele adheze v kontaktu kola a kolejnice v přítomnosti maziva. Testované maziva jsou modifikátory tření pro temeno kolejnice ve formě olejového, vodního a tuhého produktu. Experimentální tes-tování bylo provedeno na vysokotlakém torzním reometru. Využitý model je založen na upraveném algoritmu FASTSIM. Predikované trakční křivky jsou srovnatelné s hodnotami z předchozích experimentálních studií. Důležitým závěrem je, že olejový produkt při vel-kém aplikovaném množství dosahuje nižších hodnot součinitele adheze než vodní a tuhý produkt., This study combines experimental and simulation approaches to predict the wheel-rail contact adhesion coefficient in the presence of lubricant. The lubricants tested are friction modifiers for top of the rail in the form of an oil, water and solid product. Experimental test-ing was performed on a high-pressure torsion rheometer. The model used is based on a modified FASTSIM algorithm. The predicted traction curves are comparable to values from previous experimental studies. An important conclusion is that the oil product, with a large applied amount, achieves lower values of the adhesion coefficient than the water and solid product.

Transient adhesion effects in rolling-sliding contacts influence all aspects of train-track interaction. This is of high importance specifically when these effects result in critically low adhesion, which poses a risk to traction and braking of railway vehicles. This study presents a model that can replicate the transient changes of the coefficient of adhesion with tested water and solid particle mix. The experimental data for the model are measured using a commercial ball-on-disc tribometer. The experimental results showed a liquid reservoir in front of the contact area that slowly reduces in size. This observation was used in the modelling approach to divide the calculation into two stages where the reservoir is present and when it disappears. The model was able to reproduce the occurrence of low adhesion region seen in experimental results with different particle concentrations.

The aim of this study is to explore the wheel/rail adhesion restoration performance of alumina particles and the comparison between the continuous and single application test strategies in twin disc simulation. The results indicate that the single application test strategy performs better on evaluating the adhesion restoring ability of solid particles. In the single application tests, the restored adhesion coefficient increases with the applied alumina quantity and final gets stable when the quantity exceeds 2 g (0.607 g/m). However, the increase of alumina quality could always extend the duration of restored adhesion. The alumina particles at the size in the range of 0.075–0.15mm showed the best adhesion restoration and the longest duration was achieved at the size of 0.15 mm. In addition, it is observed that the serious damage is mainly caused in the particles crushing process, and will be gradually ground off in the following long running to have no threat on the serving life of the wheel and the rail. and the rail., Cílem studie bylo objasnit schopnost částic oxidu hlinitého obnovovat a udržovat přijatelnou adhezi ve vodou kontaminovaném kontaktu kola a kolejnice. V této studii byly porovnány dvě možnosti aplikace těchto částic: jednorázová a kontinuální aplikace. Výsledky ukazují, že rychlejší obnovy adheze je dosaženo při jednorázové aplikaci částic. V tomto případě bylo zjištěno, že se zvyšováním aplikovaného množství částic dochází k rychlejší obnově adheze a současně dochází také k prodlužování časového intervalu, kdy adheze nabývá požadovaných hodnot. Tento závěr je platný pro aplikovaná množství do 2 g (0,607 g/m). Nejlepší obnovy adheze bylo docíleno v případě, že se velikost části pohybovala v intervalu od 0,07 do 0,15 mm. Částice o velikosti 0,15 mm současně nejdéle udržovaly adhezi na přijatelné úrovni. Analýza povrchu ukázala, že největší poškození povrchů nastává ihned po aplikaci částic, kdy dochází k drcení těchto částic v kontaktu.

The objective of this study was to investigate the influence of solid particles of talc in water contaminated wheel-rail contact. The main aim was to identify situations where low adhesion can occur and define properties that impact the drop of adhesion. For the purpose of this study a laboratory ball-on-disc device was used.

Předložená bakalářská práce se zabývá problematikou volby kolejnicových materiálů a profilů. Cílem je podat ucelený přehled o stávající situaci v České republice a některých zahraničních státech. První část práce je věnována ocelím, kde je vždy rozebrána struktura, současné využití a naznačeny oblasti dalšího vývoje. Ve druhé části jsou popsány nejběžnější profily, jejich historie a současný stav. Práce obsahuje také diskuzi, která porovnává stávající problémy a požadavky podstatné pro případný další výzkum., This bachelor’s thesis is focused on the issue of the choice of rail materials and profiles. The aim is to give a comprehensive overview of the current situation in Czech Republic and some other foreign countries. The first part is dedicated to rail steels with description of structure, current usage and indication of the scopes of consecutive development. In the second part, there are described the most frequent profiles, their history and the current state. This thesis includes also discussion part which compares current problems and requirements that can be significant to some possible research.

Modifikátory tření představují nový efektivní způsob řízení adheze v kontaktu kola a kolejnice. Cílem této diplomové práce je experimentální studium vlivu složek vodního modifikátoru tření na adhezi. Měření adhezního chování různých složení modifikátoru tření je realizováno na laboratorním zařízení vytvářejícím bodový kontakt pomocí kuličky a disku. Úvodní část experimentů popisuje vliv samostatných složek na adhezi. Následně jsou testovány kombinace různých složení modifikátoru tření. Závěrem jsou vybrané kompozice využity pro testy opotřebení. Získané výsledky ukazují, že efektivita modifikátorů tření je výrazně ovlivněna vypařením základního média., Friction modifiers are a new effective way to control adhesion in wheel and rail contact. The aim of this diploma thesis is experimental study of the influence of the constituents of water based friction modifier on adhesion. Measurement of the adhesion behavior for different friction modifier compositions is carried out on a ball–on–disc laboratory device creating point contact. The introductory part of the experiments describes the effect of individual components on adhesion. Subsequently, combinations of different friction modifier compositions are tested. In conclusion, selected compositions are used for wear tests. The results obtained show that the performance of friction modifiers is greatly influenced by evaporation of base medium.

Předložená bakalářská práce se zabývá tématem stacionárních zařízení pro mazání hlavy kolejnice v oblasti drážní dopravy. Obsahem práce je také pohovoření o kontaktu kola a kolejnice, popis principu funkce těchto zařízení a rozbor několika zařízení této kategorie. V úvodu práce jsou vysvětleny některé pojmy z oblasti kontaktu kola a kolejnice jako typy a části kolejnic, adheze, skluz, trakční křivka. Práce se pak zabývá popisem systémů pro mazání temene hlavy kolejnice i systémy mazání pojížděné hrany hlavy kolejnice. V práci lze nalézt zařízení od nejvýznamnějších výrobců v tomto segmentu jako SKF-Lincoln, Whitmore, Loram a dalších. V práci je také zmíněn aktuální stav používání těchto zařízení v České republice. Závěr práce je pak věnován zhodnocení výhod a nevýhod jednotlivých popisovaných zařízení., This bachelor’s thesis is focused on rail off-board lubrication system. The main part of this thesis is explaining of function and design few certain lubrication systems. In this thesis are explained aspects of wheel-rail contact, such as types and parts of rail, adhesion, slip, creep–traction diagram. Another part of this thesis is description of few certain lubrication system for top of rail and gauge face application. In this thesis are explained product of major companies of friction management industries such as SKF-Lincoln, Whitmore, Loram. Additional part of this thesis speaks about usage and development of this devices in Czech Republic. Output of this thesis is conclusion about advantages and disadvantages these certain devices.

Tření mezi materiály lze částečně eliminovat mazáním mezi povrchy. Pro zvolení správného oleje pro mazání je třeba mít potřebné testovací prostředky, díky nimž by se vyhodnocení mohlo provést. Jedním z nich je čtyřkuličkový tester, jenž na Ústavu konstruování VUT chybí. Cílem bakalářské práce je konstrukční návrh úpravy existujícího tribometru R-MAT 3 pro čtyřkuličkovou konfiguraci. Rešeršní část obsahuje popis přípravy, měření a vyhodnocení čtyřkuličkového testu a zhodnocení konvenčních testerů. Byl proveden návrh uchycení kuliček, pohonu a přenosu kroutícího momentu na vřeteno tribometru. Dále bylo navrhnuto měření a zaznamenávání třecího momentu, přítlačné síly a teploty při testu. Výsledkem je konfigurace připravená na realizaci. Rešeršní část obsahuje popis přípravy, měření a vyhodnocení čtyřkuličkového testu a zhodnocení konvenčních testerů., Friction between materials can be partially eliminated by lubrication between surfaces. In order to select the correct lubricating oil, it is necessary to have the necessary test means to make an evaluation. One of these is a four-ball tester, which is lacking at the BUT Institute of Design. The aim of the bachelor thesis is the design of a modification of the existing tribometer R-MAT 3 for a four-ball configuration. The review part includes a description of the preparation, measurement and evaluation of the four-ball tester and an evaluation of conventional testers. The design of the ball mounting, drive and torque transfer to the tribometer spindle was carried out. Measurement and recording of friction torque, contact force and temperature during the test was also proposed. The result is a configuration ready for implementation. The review section includes a description of the preparation, measurement and evaluation of the four-ball test and an evaluation of conventional testers.

Aplikací látek pro modifikaci tření lze redukovat problémové aspekty kontaktu kola a kolejnice. Podstatou této bakalářské práce je zpracovat přehled látek pro modifikaci tření aplikujících se mezi běhoun kola a temeno hlavy kolejnice, se zaměřením na ty látky, které se aplikují za účelem snížení nadměrného opotřebení a hlukové emise. V práci se čtenář nejdříve seznámí se základními pojmy kontaktu kola a kolejnice, podstatou řízení adheze a rozdělením látek pro modifikaci tření. Práce se dále věnuje pouze látkám poskytujícím střední hodnotu tření. Těmito látkami jsou TOR modifikátory, TOR maziva a TOR tuhé kompozice. Práce popisuje jejich složení, způsoby aplikace, očekávané přínosy a také mapuje komerčně dostupné produkty na trhu. Výstupem bakalářské práce je zpracování přehledu těchto látek a jejich porovnání na základě teoretických předpokladů, výsledků testů i zkušeností z praxe. Práce také čtenářovi umožní lepší orientaci mezi komerčně dostupnými produkty na trhu, které mohou být špatně označovány samotnými výrobci., Problematic aspects of wheel-rail contact can be reduced by application of substances for friction modification. The essence of this bachelor’s thesis is compile overview of substances for friction modification applied on Top of Rail with focus on that one, which are applied to decrease excessive wear and noise. In this thesis, the reader will be firstly introduced to the fundamentals of wheel-rail contact, essence of friction management and partition of substances for friction modification. Next part of the thesis is focused only on substances providing intermediate level of friction. These substances are TOR friction modifiers, TOR lubricants and TOR solid compositions. Thesis describes their composition, ways of application, expected benefits and map commercial products available on the market. The output of the bachelor’s thesis is overview of these substances and their comparison based on theoretical assumptions, test´s results and practice experience. The thesis will allow reader to have better market orientation between available products, which could be wrong tagged by their own producers.

Tato disertační práce se zabývá experimentálním a numerickým studiem maziv pro temeno kolejnice. Tyto maziva se používají ke snížení opotřebení, hluku a zlepšení energetické účinnosti kontaktu kola a kolejnice. V posledních dvou desetiletích byl proveden rozsáhlý experimentální výzkum týkající se použití maziv pro temeno kolejnice. Avšak velmi málo výzkumu bylo zaměřeno na základní mechanismy těchto produktů, zejména na problémy s nízkou adhezí. Aplikace matematických modelů v této oblasti také nebyla dosud zkoumána. Cílem této práce je pomocí matematického modelu vysvětlit třecí chování a problémy s nízkou adhezí maziv pro temeno kolejnice. Model předpokládá jak tření vznikající interakcí nerovností pevných látek, tak separaci mazacím filmem. Validace tohoto modelu byla provedena na experimentálním tribometru se schopností měřit tloušťku filmu pro ověření přesné predikce separace povrchu. Komerční tribometr byl použit ke zkoumání vlivu jednotlivých složek v mazivu pro temeno kolejnice na bázi oleje. Sada reologických testů v kombinaci s modelem ukázala, že pevné částice měly velmi malý vliv na zvýšení adheze po aplikaci. Následně byly testovány různé typy maziv pro temeno kolejnice pomocí vysokotlakého torzního zařízení. Mezný režim tření těchto látek byl hodnocen představeným modelem. Bylo zjištěno, že pozitivní třecí vlastnosti, které by tyto produkty měly poskytovat, jsou výsledkem velké skluzové vzdálenosti, která mění složení třecí vrstvy. Nízký koeficient tření v důsledku nadměrné aplikace se vyskytl při stejném aplikovaném množství u všech testovaných látek. Tato diplomová práce představuje původní výzkum rozšiřující znalosti o produktech pro temeno kolejnice., This dissertation thesis deals with experimental and numerical study of top or rail products. These products are used to reduce wear, noise and improve energy efficiency of wheel and rail contact. In the last two decades, extensive experimental research has been conducted on the use of top of rail products. However, very little research has focused on the fundamental mechanisms of these products, especially causes of low adhesion. Application of mathematical models to this field was also not yet examined. The aim of this thesis is to explain the frictional behaviour and low adhesion conditions of the top of rail products with the use of a mathematical model. The model assumes both friction arising from solid asperity interaction and separation by a fluid film. The validation of this model was carried out on an experimental tribometer with the ability to measure film thickness to validate the accurate prediction of surface separation. A commercial tribometer was used to investigate the influence of individual components in oil-based top of rail product on the coefficient of adhesion. A set of rheological tests in combination with the model showed that the solid particles had very little effect in increasing adhesion after application. Subsequently, different types of top of rail products were tested using a high pressure torsion device. The boundary friction of these substances was evaluated by the model. The positive frictional characteristics that these products should provide are found to be a result of sliding friction changing the composition of the interfacial layer. In addition, the low coefficient of friction due to overapplication occurred at the same amount applied for all tested substances. This thesis presents original research expanding on the knowledge of top of rail products.

Předložená bakalářská práce se zabývá tématem stacionárních zařízení pro mazání hlavy kolejnice v oblasti drážní dopravy. Obsahem práce je také pohovoření o kontaktu kola a kolejnice, popis principu funkce těchto zařízení a rozbor několika zařízení této kategorie. V úvodu práce jsou vysvětleny některé pojmy z oblasti kontaktu kola a kolejnice jako typy a části kolejnic, adheze, skluz, trakční křivka. Práce se pak zabývá popisem systémů pro mazání temene hlavy kolejnice i systémy mazání pojížděné hrany hlavy kolejnice. V práci lze nalézt zařízení od nejvýznamnějších výrobců v tomto segmentu jako SKF-Lincoln, Whitmore, Loram a dalších. V práci je také zmíněn aktuální stav používání těchto zařízení v České republice. Závěr práce je pak věnován zhodnocení výhod a nevýhod jednotlivých popisovaných zařízení., This bachelor’s thesis is focused on rail off-board lubrication system. The main part of this thesis is explaining of function and design few certain lubrication systems. In this thesis are explained aspects of wheel-rail contact, such as types and parts of rail, adhesion, slip, creep–traction diagram. Another part of this thesis is description of few certain lubrication system for top of rail and gauge face application. In this thesis are explained product of major companies of friction management industries such as SKF-Lincoln, Whitmore, Loram. Additional part of this thesis speaks about usage and development of this devices in Czech Republic. Output of this thesis is conclusion about advantages and disadvantages these certain devices.

Tato práce se zabývá záběrovými poměry, geometrickým, kinematickým a silovým působením nastávajícím při záběru válcových ozubených kol s přímými a šikmými zuby. Tuto problematiku objasňují vytvořené animace, které jsou v této práci vysvětleny a popsány. Animace slouží k vzdělávacím účelům., This thesis deals with meshing relations, geometric, kinematic and force effects occuring during meshing of cylindrical gears with straight and helical teeth. This problematic is clarified with created animations, that are explained and described in this thesis. Animations serve for educational purposes.

Předložená bakalářská práce se zabývá tuhostí modelové konfigurace hřídele uložené letmo ve dvou jednořadých radiálních kuličkových ložiscích. V úvodu se práce věnuje valivým ložiskům a parametrům ovlivňující jejich tuhost. Poté je navržena modelová sestava a proveden výpočet její tuhosti v softwaru MESYS. Dále je na této sestavě provedeno experimentální měření tuhosti, která se zjišťuje měřením deformace hřídele při daném zatížení. Hodnoty jsou vzájemně porovnány a jsou určena citlivá místa ve výpočtu. Výsledky práce vedou zejména k určení velikosti vlivu jednotlivých parametrů na změnu tuhosti a ověření funkčnosti softwaru MESYS., Given bachelor thesis deals with stiffness of model shaft configuration which is mounted overhung in two single row radial ball bearings. Initial part of the thesis is focused on roller bearings and parameters affecting their stiffness. Then a model assembly is designed. The stiffness calculation calculation of the assembly is performed by MESYS software. Subsequently, an experimental stiffness measurement is performed. Stiffness is determined by measuring the deformation of the shaft at given load. Values are compared with each other and the sensitive points in the calculation are determined. The results of the thesis mainly lead to determination of the magnitude of the influence of individual parameters on the change in stiffness. The functionality of the MESYS software was verified.

Tato bakalářská práce se zabývá vytvořením parametrického výpočtového modelu zásobníku sypkých hmot. V práci je zahrnuto seznámení s problematikou sypkých materiálů, teorie výpočtu tlakových poměrů v zásobníku, představení navržené konstrukce, vytvoření parametrického geometrického modelu v CAD systému a výpočtového modelu v MKP systému. Práce také obsahuje stručné představení použitých softwarů a princip práce s vytvořenými modely., This bachelor thesis deals with the creation of a parametric computational model of a bulk material silo. The work includes acquaintance with the issue of bulk materials, the theory of calculation of pressure conditions in silo, introduction of the proposed structure, creation of a parametric geometric model in the CAD system and the calculation model in the FEM system. The thesis includes a brief introduction to the software used and the principle of working with the created models.

Aplikací látek pro modifikaci tření lze redukovat problémové aspekty kontaktu kola a kolejnice. Podstatou této bakalářské práce je zpracovat přehled látek pro modifikaci tření aplikujících se mezi běhoun kola a temeno hlavy kolejnice, se zaměřením na ty látky, které se aplikují za účelem snížení nadměrného opotřebení a hlukové emise. V práci se čtenář nejdříve seznámí se základními pojmy kontaktu kola a kolejnice, podstatou řízení adheze a rozdělením látek pro modifikaci tření. Práce se dále věnuje pouze látkám poskytujícím střední hodnotu tření. Těmito látkami jsou TOR modifikátory, TOR maziva a TOR tuhé kompozice. Práce popisuje jejich složení, způsoby aplikace, očekávané přínosy a také mapuje komerčně dostupné produkty na trhu. Výstupem bakalářské práce je zpracování přehledu těchto látek a jejich porovnání na základě teoretických předpokladů, výsledků testů i zkušeností z praxe. Práce také čtenářovi umožní lepší orientaci mezi komerčně dostupnými produkty na trhu, které mohou být špatně označovány samotnými výrobci., Problematic aspects of wheel-rail contact can be reduced by application of substances for friction modification. The essence of this bachelor’s thesis is compile overview of substances for friction modification applied on Top of Rail with focus on that one, which are applied to decrease excessive wear and noise. In this thesis, the reader will be firstly introduced to the fundamentals of wheel-rail contact, essence of friction management and partition of substances for friction modification. Next part of the thesis is focused only on substances providing intermediate level of friction. These substances are TOR friction modifiers, TOR lubricants and TOR solid compositions. Thesis describes their composition, ways of application, expected benefits and map commercial products available on the market. The output of the bachelor’s thesis is overview of these substances and their comparison based on theoretical assumptions, test´s results and practice experience. The thesis will allow reader to have better market orientation between available products, which could be wrong tagged by their own producers.

Tato disertační práce se zabývá experimentálním a numerickým studiem maziv pro temeno kolejnice. Tyto maziva se používají ke snížení opotřebení, hluku a zlepšení energetické účinnosti kontaktu kola a kolejnice. V posledních dvou desetiletích byl proveden rozsáhlý experimentální výzkum týkající se použití maziv pro temeno kolejnice. Avšak velmi málo výzkumu bylo zaměřeno na základní mechanismy těchto produktů, zejména na problémy s nízkou adhezí. Aplikace matematických modelů v této oblasti také nebyla dosud zkoumána. Cílem této práce je pomocí matematického modelu vysvětlit třecí chování a problémy s nízkou adhezí maziv pro temeno kolejnice. Model předpokládá jak tření vznikající interakcí nerovností pevných látek, tak separaci mazacím filmem. Validace tohoto modelu byla provedena na experimentálním tribometru se schopností měřit tloušťku filmu pro ověření přesné predikce separace povrchu. Komerční tribometr byl použit ke zkoumání vlivu jednotlivých složek v mazivu pro temeno kolejnice na bázi oleje. Sada reologických testů v kombinaci s modelem ukázala, že pevné částice měly velmi malý vliv na zvýšení adheze po aplikaci. Následně byly testovány různé typy maziv pro temeno kolejnice pomocí vysokotlakého torzního zařízení. Mezný režim tření těchto látek byl hodnocen představeným modelem. Bylo zjištěno, že pozitivní třecí vlastnosti, které by tyto produkty měly poskytovat, jsou výsledkem velké skluzové vzdálenosti, která mění složení třecí vrstvy. Nízký koeficient tření v důsledku nadměrné aplikace se vyskytl při stejném aplikovaném množství u všech testovaných látek. Tato diplomová práce představuje původní výzkum rozšiřující znalosti o produktech pro temeno kolejnice., This dissertation thesis deals with experimental and numerical study of top or rail products. These products are used to reduce wear, noise and improve energy efficiency of wheel and rail contact. In the last two decades, extensive experimental research has been conducted on the use of top of rail products. However, very little research has focused on the fundamental mechanisms of these products, especially causes of low adhesion. Application of mathematical models to this field was also not yet examined. The aim of this thesis is to explain the frictional behaviour and low adhesion conditions of the top of rail products with the use of a mathematical model. The model assumes both friction arising from solid asperity interaction and separation by a fluid film. The validation of this model was carried out on an experimental tribometer with the ability to measure film thickness to validate the accurate prediction of surface separation. A commercial tribometer was used to investigate the influence of individual components in oil-based top of rail product on the coefficient of adhesion. A set of rheological tests in combination with the model showed that the solid particles had very little effect in increasing adhesion after application. Subsequently, different types of top of rail products were tested using a high pressure torsion device. The boundary friction of these substances was evaluated by the model. The positive frictional characteristics that these products should provide are found to be a result of sliding friction changing the composition of the interfacial layer. In addition, the low coefficient of friction due to overapplication occurred at the same amount applied for all tested substances. This thesis presents original research expanding on the knowledge of top of rail products.

Tato bakalářská práce se zabývá vytvořením parametrického výpočtového modelu zásobníku sypkých hmot. V práci je zahrnuto seznámení s problematikou sypkých materiálů, teorie výpočtu tlakových poměrů v zásobníku, představení navržené konstrukce, vytvoření parametrického geometrického modelu v CAD systému a výpočtového modelu v MKP systému. Práce také obsahuje stručné představení použitých softwarů a princip práce s vytvořenými modely., This bachelor thesis deals with the creation of a parametric computational model of a bulk material silo. The work includes acquaintance with the issue of bulk materials, the theory of calculation of pressure conditions in silo, introduction of the proposed structure, creation of a parametric geometric model in the CAD system and the calculation model in the FEM system. The thesis includes a brief introduction to the software used and the principle of working with the created models.

Modifikace tření v kontaktu kola a kolejnice představuje cestu k dosažení ekologicky šetrné přepravy osob a materiálu. Cílem diplomové práce je vyvinout mazivo pro temeno kolejnice, které by navozovalo vhodné třecí podmínky a zajišťovalo dostatečnou adhezi pro rozjezd či brzdění vozidla. Experimentální část práce probíhala na tribometru v konfiguraci ball-on-disc. Nejprve byly měřeny jednotlivé složky maziva. Poté byly zkoumány jejich vícesložkové kompozice a tři nejlepší byly následně porovnány s komerčními produkty. Navržená maziva prokázala dobrou schopnost řízení adheze, redukce opotřebení a také odolnost vůči přemazání. V závěru práce je diskutován proces verifikace, kterým musí mazivo projít před jeho nasazením na reálné trati., Friction modification within the wheel-rail interface is an important way of achieving ecologically friendly transportation of both persons and goods. This thesis aims to develop a new TOR lubricant, which will be able to maintain suitable frictional conditions while securing minimal adhesion required for traction. All measurements were carried out on tribometer MTM in the ball-on-disc configuration. In the first step, individual components were examined. More complex compositions were measured after that and the three best of them were compared with commercial TOR lubricants. The results show a good ability of developed compositions to maintain required adhesion, reduce wear, and all of them had resistivity against over-lubrication. Lastly, the process of lubricant verification before its application in real traffic was discussed.

Tato disertační práce se zabývá experimentálním a numerickým studiem maziv pro temeno kolejnice. Tyto maziva se používají ke snížení opotřebení, hluku a zlepšení energetické účinnosti kontaktu kola a kolejnice. V posledních dvou desetiletích byl proveden rozsáhlý experimentální výzkum týkající se použití maziv pro temeno kolejnice. Avšak velmi málo výzkumu bylo zaměřeno na základní mechanismy těchto produktů, zejména na problémy s nízkou adhezí. Aplikace matematických modelů v této oblasti také nebyla dosud zkoumána. Cílem této práce je pomocí matematického modelu vysvětlit třecí chování a problémy s nízkou adhezí maziv pro temeno kolejnice. Model předpokládá jak tření vznikající interakcí nerovností pevných látek, tak separaci mazacím filmem. Validace tohoto modelu byla provedena na experimentálním tribometru se schopností měřit tloušťku filmu pro ověření přesné predikce separace povrchu. Komerční tribometr byl použit ke zkoumání vlivu jednotlivých složek v mazivu pro temeno kolejnice na bázi oleje. Sada reologických testů v kombinaci s modelem ukázala, že pevné částice měly velmi malý vliv na zvýšení adheze po aplikaci. Následně byly testovány různé typy maziv pro temeno kolejnice pomocí vysokotlakého torzního zařízení. Mezný režim tření těchto látek byl hodnocen představeným modelem. Bylo zjištěno, že pozitivní třecí vlastnosti, které by tyto produkty měly poskytovat, jsou výsledkem velké skluzové vzdálenosti, která mění složení třecí vrstvy. Nízký koeficient tření v důsledku nadměrné aplikace se vyskytl při stejném aplikovaném množství u všech testovaných látek. Tato diplomová práce představuje původní výzkum rozšiřující znalosti o produktech pro temeno kolejnice., This dissertation thesis deals with experimental and numerical study of top or rail products. These products are used to reduce wear, noise and improve energy efficiency of wheel and rail contact. In the last two decades, extensive experimental research has been conducted on the use of top of rail products. However, very little research has focused on the fundamental mechanisms of these products, especially causes of low adhesion. Application of mathematical models to this field was also not yet examined. The aim of this thesis is to explain the frictional behaviour and low adhesion conditions of the top of rail products with the use of a mathematical model. The model assumes both friction arising from solid asperity interaction and separation by a fluid film. The validation of this model was carried out on an experimental tribometer with the ability to measure film thickness to validate the accurate prediction of surface separation. A commercial tribometer was used to investigate the influence of individual components in oil-based top of rail product on the coefficient of adhesion. A set of rheological tests in combination with the model showed that the solid particles had very little effect in increasing adhesion after application. Subsequently, different types of top of rail products were tested using a high pressure torsion device. The boundary friction of these substances was evaluated by the model. The positive frictional characteristics that these products should provide are found to be a result of sliding friction changing the composition of the interfacial layer. In addition, the low coefficient of friction due to overapplication occurred at the same amount applied for all tested substances. This thesis presents original research expanding on the knowledge of top of rail products.

Modifikace tření v kontaktu kola a kolejnice představuje cestu k dosažení ekologicky šetrné přepravy osob a materiálu. Cílem diplomové práce je vyvinout mazivo pro temeno kolejnice, které by navozovalo vhodné třecí podmínky a zajišťovalo dostatečnou adhezi pro rozjezd či brzdění vozidla. Experimentální část práce probíhala na tribometru v konfiguraci ball-on-disc. Nejprve byly měřeny jednotlivé složky maziva. Poté byly zkoumány jejich vícesložkové kompozice a tři nejlepší byly následně porovnány s komerčními produkty. Navržená maziva prokázala dobrou schopnost řízení adheze, redukce opotřebení a také odolnost vůči přemazání. V závěru práce je diskutován proces verifikace, kterým musí mazivo projít před jeho nasazením na reálné trati., Friction modification within the wheel-rail interface is an important way of achieving ecologically friendly transportation of both persons and goods. This thesis aims to develop a new TOR lubricant, which will be able to maintain suitable frictional conditions while securing minimal adhesion required for traction. All measurements were carried out on tribometer MTM in the ball-on-disc configuration. In the first step, individual components were examined. More complex compositions were measured after that and the three best of them were compared with commercial TOR lubricants. The results show a good ability of developed compositions to maintain required adhesion, reduce wear, and all of them had resistivity against over-lubrication. Lastly, the process of lubricant verification before its application in real traffic was discussed.

Modifikátory tření představují nový efektivní způsob řízení adheze v kontaktu kola a kolejnice. Cílem této diplomové práce je experimentální studium vlivu složek vodního modifikátoru tření na adhezi. Měření adhezního chování různých složení modifikátoru tření je realizováno na laboratorním zařízení vytvářejícím bodový kontakt pomocí kuličky a disku. Úvodní část experimentů popisuje vliv samostatných složek na adhezi. Následně jsou testovány kombinace různých složení modifikátoru tření. Závěrem jsou vybrané kompozice využity pro testy opotřebení. Získané výsledky ukazují, že efektivita modifikátorů tření je výrazně ovlivněna vypařením základního média., Friction modifiers are a new effective way to control adhesion in wheel and rail contact. The aim of this diploma thesis is experimental study of the influence of the constituents of water based friction modifier on adhesion. Measurement of the adhesion behavior for different friction modifier compositions is carried out on a ball–on–disc laboratory device creating point contact. The introductory part of the experiments describes the effect of individual components on adhesion. Subsequently, combinations of different friction modifier compositions are tested. In conclusion, selected compositions are used for wear tests. The results obtained show that the performance of friction modifiers is greatly influenced by evaporation of base medium.

Předložená bakalářská práce se zabývá problémem námrazy na trakčním vedení. V práci jsou zevrubně popsány a zhodnoceny relevantní patenty a existující komerčně dostupné systémy pro aplikaci látek proti tvorbě námrazy. Na základě toho jsou navrženy dva koncepty nových zařízení určených pro montáž na vozidla městské hromadné dopravy. Oproti existujícím řešením dochází ke zlepšení provozních parametrů a také může dojít k doplnění nabídky na trhu. Oba koncepty jsou následně kriticky zhodnoceny., This bachelor’s thesis deals with icing of overhead contact lines. Relevant patents and existing commercial systems for applying anti-icing agents are comprehensively described and evaluated in the thesis. Based on that, two new concepts for public transportation are proposed. Compared to the existing systems, these concepts bring improvement in operational parameters and expand the number of products offered at the market. Afterwards, both concepts are critically assessed.

Předložená bakalářská práce se zabývá problematikou volby kolejnicových materiálů a profilů. Cílem je podat ucelený přehled o stávající situaci v České republice a některých zahraničních státech. První část práce je věnována ocelím, kde je vždy rozebrána struktura, současné využití a naznačeny oblasti dalšího vývoje. Ve druhé části jsou popsány nejběžnější profily, jejich historie a současný stav. Práce obsahuje také diskuzi, která porovnává stávající problémy a požadavky podstatné pro případný další výzkum., This bachelor’s thesis is focused on the issue of the choice of rail materials and profiles. The aim is to give a comprehensive overview of the current situation in Czech Republic and some other foreign countries. The first part is dedicated to rail steels with description of structure, current usage and indication of the scopes of consecutive development. In the second part, there are described the most frequent profiles, their history and the current state. This thesis includes also discussion part which compares current problems and requirements that can be significant to some possible research.

Bakalářská práce se zabývá snižováním aerodynamického odporu pneumobilu. Shrnuje poznání v oblasti aerodynamiky vozidel a principu CFD simulací. Podstatou práce je návrh tvaru kapoty pro závodní pneumobilu Typhoon, vyvíjeného na FSI VUT, pro co nejnižší odpor vzduchu. K pozorování a analyzování vlivu tvaru kapoty na aerodynamické vlastnosti je využíváno CFD simulací. Navržené tvarové řešení kapoty významně přispívá ke snížení aerodynamického odporu oproti stávající kapotě. Díky tomu jsou zlepšeny výkonnostní parametry vozidla od maximální rychlosti až po dojezdovou vzdálenost. Získané poznatky můžou také pomoci při dalším vývoji pneumobilů a při zlepšování nastavení výpočetního modelu popsaném v práci., The bachelor’s thesis deals with reducing aerodynamic drag of a pneumobile. The thesis summarizes knowledge in the field of vehicle aerodynamics and the principle of CFD simulations. The essence of the work is bonnet shape design of racing pneumobile Typhoon, developed at FME BUT, for lowest possible air resistance. CFD simulations are used to observe and analyse the influence of the bonnet shape on the aerodynamics properties. The designed shape solution of the bonnet significantly contributes to the reduction of aerodynamic drag compared to the existing bonnet. Thanks to this, the vehicle’s parameters are improved from maximum speed to the range. The acquired knowledge can also help in the further development of pneumobiles and in improving the setting of the computational model described in the work.

Kontakt kola a kolejnice je výrazně ovlivněn tzv. třetím tělesem – kontaminanty. Cílem této bakalářské práce je analyzovat kontaminanty v kontaktu a vytvořit tak stručný přehled. V úvodu práce je charakterizován kontakt kola a kolejnice. Dále jsou popsány nejdůležitější kontaminanty vyskytující se v kontaktu. Tato práce může sloužit jako úvod do problematiky kontaminace kontaktu kola a kolejnice., Wheel/rail contact is significantly influenced by so called third body – contaminants. Aim of this bachelor’s thesis is to analyse those contaminants in the contact and to create a brief overview. Short introduction into problem of wheel/rail contact is included, followed by description of main contaminants occurring in the contact. This thesis may be used as introduction into contamination of wheel/rail contact problem.

V současné době existují snahy o optimalizaci součinitele adheze v kontaktu kola a kolejnice pro snížení opotřebení, hluku a spotřebované energie. V rámci těchto snah vznikl projekt pro vytvoření digitálního dvojčete pro trať Brno–Adamov, který řeší firma ŠKODA TRANSPORTATION, a.s., Dopravní fakulta Jana Pernera Univerzity v Pardubicích a Ústav Konstruování VUT FSI v Brně. V této diplomové práci byla v rámci tohoto projektu řešena problematika retentivity plastického maziva, což je vzdálenost nebo čas, po který je mazivo schopné efektivně mazat kontakt a držet tak součinitel adheze na požadované úrovni. Hlavním cílem práce bylo vytvořit model, popisující vliv klimatických podmínek a provozních parametrů na retentivitu. Plastické mazivo bylo studováno na komerčním zařízení Mini-Traction Machine (MTM) v konfiguraci kulička – disk. Studovaným plastickým mazivem bylo BECHEM EcoRail 2009, které se skládá z bentonitového zpevňovadla a syntetického esteru jako základového oleje. Byly zjišťovány vlivy teploty, vzdušné vlhkosti, zatížení, skluzu, rychlosti a množství maziva na retentivitu. Bylo zjištěno, že zvýšení zatížení a skluzu způsobilo pokles retentivity a částečně bylo možné tyto vlivy popsat pomocí absorbované energie mazivem. Zvyšující rychlost způsobila pokles retentivity vyjádřenou v čase, avšak nárůst retentivity vyjádřenou ve skluzové vzdálenosti nebo počtu cyklů. Zvyšující množství maziva způsobilo lineární nárůst retentivity. Nárůst teploty způsobil lineární nárůst retentivity, avšak pouze pokud teplota byla v provozním rozsahu maziva. Vzdušná vlhkost měla vliv pouze, pokud docházelo ke kondenzaci, a to takový, že nastal nárůst retentivity. V modelu byly využity bezrozměrné parametry, díky kterým by mělo být možné model přenést i do reálného měřítka. Do modelu nebylo zahrnováno ulpívání maziva na kolejnici a redistribuce do dalších dvojkolí. Model byl následně ověřen pomocí traťového tribometru a bylo ukázáno, že predikce modelem odpovídá naměřeným výsledkům., Currently, there are efforts to optimise the coefficient of adhesion in wheel-rail contact to reduce wear, noise and energy consumption. A project to create a digital twin for the Brno–Adamov line is being solved by ŠKODA TRANSPORTATION, a.s., the Jan Perner Transport Faculty of the University of Pardubice and the Institute of Machine and Industrial Design of the Brno University of Technology. In this thesis, within the previously mentioned project, the problem of grease retentivity was addressed, which is the distance or time for which the grease is able to efficiently lubricate the contact and thus maintain the adhesion coefficient at the desired level. The main objective of this work was to develop a model describing the effect of climatic conditions and operating parameters on retentivity of grease. The studied grease was BECHEM EcoRail 2009, which consists of bentonite thickener and a synthetic ester as a base oil. The grease was studied on a commercial Mini-Traction Machine (MTM) device in a ball on disc configuration. The effects of temperature, air humidity, load, slip, speed and lubricant quantity on retentivity were investigated. It was found that increasing load and slip caused a decrease in retentivity and could be described by using the energy absorbed by the lubricant. Increasing velocity caused a decrease in retentivity expressed in time but an increase in retentivity expressed in slip distance or number of cycles. Increasing the amount of lubricant caused a linear increase in retentivity. Increasing temperature caused an increase in retentivity, but only if the temperature was within the operating range of the grease. Air humidity only had an effect if condensation occurred, such that an increase in retentivity was observed. Dimensionless parameters were used in the model, which should make it possible to transfer the model to real scale. However, lubricant deposition to the rail and redistribution to other wheelsets was not included in the model. Th

Bakalářská práce se zabývá snižováním aerodynamického odporu pneumobilu. Shrnuje poznání v oblasti aerodynamiky vozidel a principu CFD simulací. Podstatou práce je návrh tvaru kapoty pro závodní pneumobilu Typhoon, vyvíjeného na FSI VUT, pro co nejnižší odpor vzduchu. K pozorování a analyzování vlivu tvaru kapoty na aerodynamické vlastnosti je využíváno CFD simulací. Navržené tvarové řešení kapoty významně přispívá ke snížení aerodynamického odporu oproti stávající kapotě. Díky tomu jsou zlepšeny výkonnostní parametry vozidla od maximální rychlosti až po dojezdovou vzdálenost. Získané poznatky můžou také pomoci při dalším vývoji pneumobilů a při zlepšování nastavení výpočetního modelu popsaném v práci., The bachelor’s thesis deals with reducing aerodynamic drag of a pneumobile. The thesis summarizes knowledge in the field of vehicle aerodynamics and the principle of CFD simulations. The essence of the work is bonnet shape design of racing pneumobile Typhoon, developed at FME BUT, for lowest possible air resistance. CFD simulations are used to observe and analyse the influence of the bonnet shape on the aerodynamics properties. The designed shape solution of the bonnet significantly contributes to the reduction of aerodynamic drag compared to the existing bonnet. Thanks to this, the vehicle’s parameters are improved from maximum speed to the range. The acquired knowledge can also help in the further development of pneumobiles and in improving the setting of the computational model described in the work.

Tato bakalářská práce se zabývá konstrukční úpravou rámu traťového tribometru. Nejprve byla provedena rešerše traťových tribometrů měřící součinitel adheze na reálné trati. Dále byl analyzován současný stav tribometru, který má být modifikován. Na základě analýzy rešerše a tribometru byly stanoveny parametry, které by měl nový rám splňovat. Následuje několik koncepčních variant rámu a uchycujícího mechanismu. Z těchto řešení byla vybrána nejvhodnější varianta, která byla zpracována do finální podoby. Výstupem práce je návrh rámu traťového tribometru s přichycujícím mechanismem. Bakalářská práce obsahuje kompletní výkresovou dokumentaci., The main topic of this Bachelor thesis is a modification of a field tribometer frame. Firstly, the research of field tribometers measuring coefficient of adhesion on the real track was conducted. Next, the current state of the tribometer to be modified was analysed. Based on research and tribometer current state analysis the parameters of the design were determined. Followed by several conceptual variations of the frame and attachment mechanism. From these solutions, the best one was selected and processed into the final form. The results of this thesis are field tribometer frame with attachment mechanism. The Bachelor thesis also contains drawing documentation.

Předložená bakalářská práce se zabývá tuhostí modelové konfigurace hřídele uložené letmo ve dvou jednořadých radiálních kuličkových ložiscích. V úvodu se práce věnuje valivým ložiskům a parametrům ovlivňující jejich tuhost. Poté je navržena modelová sestava a proveden výpočet její tuhosti v softwaru MESYS. Dále je na této sestavě provedeno experimentální měření tuhosti, která se zjišťuje měřením deformace hřídele při daném zatížení. Hodnoty jsou vzájemně porovnány a jsou určena citlivá místa ve výpočtu. Výsledky práce vedou zejména k určení velikosti vlivu jednotlivých parametrů na změnu tuhosti a ověření funkčnosti softwaru MESYS., Given bachelor thesis deals with stiffness of model shaft configuration which is mounted overhung in two single row radial ball bearings. Initial part of the thesis is focused on roller bearings and parameters affecting their stiffness. Then a model assembly is designed. The stiffness calculation calculation of the assembly is performed by MESYS software. Subsequently, an experimental stiffness measurement is performed. Stiffness is determined by measuring the deformation of the shaft at given load. Values are compared with each other and the sensitive points in the calculation are determined. The results of the thesis mainly lead to determination of the magnitude of the influence of individual parameters on the change in stiffness. The functionality of the MESYS software was verified.

Předložená bakalářská práce se zabývá problémem námrazy na trakčním vedení. V práci jsou zevrubně popsány a zhodnoceny relevantní patenty a existující komerčně dostupné systémy pro aplikaci látek proti tvorbě námrazy. Na základě toho jsou navrženy dva koncepty nových zařízení určených pro montáž na vozidla městské hromadné dopravy. Oproti existujícím řešením dochází ke zlepšení provozních parametrů a také může dojít k doplnění nabídky na trhu. Oba koncepty jsou následně kriticky zhodnoceny., This bachelor’s thesis deals with icing of overhead contact lines. Relevant patents and existing commercial systems for applying anti-icing agents are comprehensively described and evaluated in the thesis. Based on that, two new concepts for public transportation are proposed. Compared to the existing systems, these concepts bring improvement in operational parameters and expand the number of products offered at the market. Afterwards, both concepts are critically assessed.

Předložená bakalářská práce se zabývá problémem námrazy na trakčním vedení. V práci jsou zevrubně popsány a zhodnoceny relevantní patenty a existující komerčně dostupné systémy pro aplikaci látek proti tvorbě námrazy. Na základě toho jsou navrženy dva koncepty nových zařízení určených pro montáž na vozidla městské hromadné dopravy. Oproti existujícím řešením dochází ke zlepšení provozních parametrů a také může dojít k doplnění nabídky na trhu. Oba koncepty jsou následně kriticky zhodnoceny., This bachelor’s thesis deals with icing of overhead contact lines. Relevant patents and existing commercial systems for applying anti-icing agents are comprehensively described and evaluated in the thesis. Based on that, two new concepts for public transportation are proposed. Compared to the existing systems, these concepts bring improvement in operational parameters and expand the number of products offered at the market. Afterwards, both concepts are critically assessed.

Předložená bakalářská práce se zabývá tuhostí modelové konfigurace hřídele uložené letmo ve dvou jednořadých radiálních kuličkových ložiscích. V úvodu se práce věnuje valivým ložiskům a parametrům ovlivňující jejich tuhost. Poté je navržena modelová sestava a proveden výpočet její tuhosti v softwaru MESYS. Dále je na této sestavě provedeno experimentální měření tuhosti, která se zjišťuje měřením deformace hřídele při daném zatížení. Hodnoty jsou vzájemně porovnány a jsou určena citlivá místa ve výpočtu. Výsledky práce vedou zejména k určení velikosti vlivu jednotlivých parametrů na změnu tuhosti a ověření funkčnosti softwaru MESYS., Given bachelor thesis deals with stiffness of model shaft configuration which is mounted overhung in two single row radial ball bearings. Initial part of the thesis is focused on roller bearings and parameters affecting their stiffness. Then a model assembly is designed. The stiffness calculation calculation of the assembly is performed by MESYS software. Subsequently, an experimental stiffness measurement is performed. Stiffness is determined by measuring the deformation of the shaft at given load. Values are compared with each other and the sensitive points in the calculation are determined. The results of the thesis mainly lead to determination of the magnitude of the influence of individual parameters on the change in stiffness. The functionality of the MESYS software was verified.

Předložená bakalářská práce se zabývá tuhostí modelové konfigurace hřídele uložené letmo ve dvou jednořadých radiálních kuličkových ložiscích. V úvodu se práce věnuje valivým ložiskům a parametrům ovlivňující jejich tuhost. Poté je navržena modelová sestava a proveden výpočet její tuhosti v softwaru MESYS. Dále je na této sestavě provedeno experimentální měření tuhosti, která se zjišťuje měřením deformace hřídele při daném zatížení. Hodnoty jsou vzájemně porovnány a jsou určena citlivá místa ve výpočtu. Výsledky práce vedou zejména k určení velikosti vlivu jednotlivých parametrů na změnu tuhosti a ověření funkčnosti softwaru MESYS., Given bachelor thesis deals with stiffness of model shaft configuration which is mounted overhung in two single row radial ball bearings. Initial part of the thesis is focused on roller bearings and parameters affecting their stiffness. Then a model assembly is designed. The stiffness calculation calculation of the assembly is performed by MESYS software. Subsequently, an experimental stiffness measurement is performed. Stiffness is determined by measuring the deformation of the shaft at given load. Values are compared with each other and the sensitive points in the calculation are determined. The results of the thesis mainly lead to determination of the magnitude of the influence of individual parameters on the change in stiffness. The functionality of the MESYS software was verified.

Kontakt kola a kolejnice je výrazně ovlivněn tzv. třetím tělesem – kontaminanty. Cílem této bakalářské práce je analyzovat kontaminanty v kontaktu a vytvořit tak stručný přehled. V úvodu práce je charakterizován kontakt kola a kolejnice. Dále jsou popsány nejdůležitější kontaminanty vyskytující se v kontaktu. Tato práce může sloužit jako úvod do problematiky kontaminace kontaktu kola a kolejnice., Wheel/rail contact is significantly influenced by so called third body – contaminants. Aim of this bachelor’s thesis is to analyse those contaminants in the contact and to create a brief overview. Short introduction into problem of wheel/rail contact is included, followed by description of main contaminants occurring in the contact. This thesis may be used as introduction into contamination of wheel/rail contact problem.

Předložená bakalářská práce se zabývá problematikou volby kolejnicových materiálů a profilů. Cílem je podat ucelený přehled o stávající situaci v České republice a některých zahraničních státech. První část práce je věnována ocelím, kde je vždy rozebrána struktura, současné využití a naznačeny oblasti dalšího vývoje. Ve druhé části jsou popsány nejběžnější profily, jejich historie a současný stav. Práce obsahuje také diskuzi, která porovnává stávající problémy a požadavky podstatné pro případný další výzkum., This bachelor’s thesis is focused on the issue of the choice of rail materials and profiles. The aim is to give a comprehensive overview of the current situation in Czech Republic and some other foreign countries. The first part is dedicated to rail steels with description of structure, current usage and indication of the scopes of consecutive development. In the second part, there are described the most frequent profiles, their history and the current state. This thesis includes also discussion part which compares current problems and requirements that can be significant to some possible research.