Loading

Niektóre problemy technologii napraw drewnianych elementów wagonów towarowych

inż. Gabriel Nowicki
specjalista w CBKT ZNTK
w Poznaniu, oddzial w Pstrowie Wlkp.

 

 

"Trakcja i Wagony" Nr10-11-12/1981

 

UKD :629.46.004.67:629.488:674.038.5

 

Ważną pozycją w materiałach używanych do budowy i naprawy taboru kolejowego, szczególnie wagonów towarowych, jest tarcica. Same tylko Zakłady Naprawcze Taboru Kolejowego zużywają około 100 000 m3 drewna rocznie, stąd też ważne są technologie obróbki drewna, w tym również jego jakość oraz warunki dostawy. Podstawowym dokumentem mówiącym o parametrach i jakości dostaw tarcicy dla potrzeb taboru kolejowego jest norma PN-77/D-94006 „Tarcica wagonowa iglasta". Według tej normy wilgotność drewna w chwili dostawy powinna wynosić dla tarcicy w pakietach unosach - nie więcej niż 22%, dla tarcicy luzem - nie więcej niż 25%. Norma ta dopuszcza, za zgodą stron, inny procent wilgotności tarcicy i to z zasady wyższy, natomiast dla potrzeb taboru kolejowego - dla wagonów towarowych - dopuszcza się wilgotność tarcicy w granicach 15-4-20%. Jakość dostarczanej tarcicy nie zawsze jednak odpowiada postanowieniom normy.
Inne ważne wymagania jakości gotowych elementów drewnianych są zawarte w kartach UIC oraz normach branżowych przedmiotowych. Z kart UIC to: UIC-844-1 -„Tymczasowe warunki techniczne dotyczące dostawy nieobrobionych i obrobionych bali podłogowych dla wagonów towarowych" oraz UIC-844-2 -„Tymczasowe warunki techniczne dotyczące dostawy tarcicy surowej i obrobionej do budowy wagonów towarowych i bagażowych". Z norm przedmiotowych to: BN-66/3532-21 „Tabor kolejowy. Elementy drewniane wagonów towarowych. Wymagania i badania techniczne" oraz BN-66/ /3515-20 „Tabor kolejowy. Elementy drewniane wagonów osobowych i typu osobowego oraz elektrycznych zespołów trakcyjnych. Wymagania i badania techniczne". W dokumentach tych zawarte są wymagania jakości i wymiarów gotowych elementów drewnianych. Elementy te są wykonywane z tarcicy wagonowej wg normy PN, jak podano wyżej. Teoretycznie parametry jakościowe podane w tych dokumentach powinny być skorelowane. Praktyczne wymagania jakościowe, podane w normach branżowych, są znacznie wyższe niż to określono w PN. Stąd też trudności i nieporozumienia wynikające przy odbiorze tarcicy wagonowej oraz elementów gotowych. Zagadnienia te powinny być poddane głębszej analizie;
Ważny jest również sposób dostarczania tarcicy wagonowej z przemysłu drzewnego do odbiorcy. Z reguły tarcica wagonowa jest dostarczana luzem i niektóre tylko zakłady otrzymują tarcicę w pakietach lub unosach. Pakiet jest to jednostka ładunkowa tarcicy iglastej, uformowana w kształcie prostopadłościanu z tarcicy określonego rodzaju drewna, jednakowej grubości i jakości, o jednakowych lub różnych , i długościach usztywniona przekładkami i związana w co najmniej dwóch miejscach. Unos to określona ilość tarcicy iglastej otrzymanej o jednakowej grubości i jakości, o jednakowych lub różnych długościach uformowana (bez związania) w sposób umożliwiający jej mechaniczne przenoszenie, tj. załadunek, wyładunek oraz ewentualne dalsze przemieszczanie. W ten sposób dostarczana tarcica ułatwia i skraca przeładunek oraz w znacznym stopniu polepsza warunki BHP. Dla dostarczania jednak z przemysłu drzewnego tarcicy w unosach lub pakietach i umożliwienia mechanicznego wyładunku niezbędne są urządzenia wyładowcze.Do tych urządzeń można zaliczyć wózki widłowe wysokiego podnoszenia, suwnice, dźwigi itp. W zależności więc od możliwości i potrzeb zakładu należy dobrać odpowiednie urządzenie wyładowcze.
Przewiduje się, że zakłady używające ponad 2 tys. m3/rok powinny sprowadzać tarcicę wagonową tylko w pakietach, a najlepiej w unosach. Zaleca się również dostarczanie tarcicy wagonowej w unosach ze względu na ekonomiczne korzyści i usprawnienie organizacji pracy. Również zakłady przemysłu drzewnego są do tego rodzaju transportu przygotowane. Chodzi tylko o to, by wykorzystać te pozytywne tendencje do powszechniejszego zastosowania.
Dalszym usprawnieniem w dostawach tarcicy wagonowej, wraz z wyeliminowaniem niektórych operacji technologicznych w samych ZNTK, byłoby dostarczanie tarcicy jako elementów gotowych, tj. odpowiednich profilach i długościach konstrukcyjnych. Proponowany sposób dostarczania tarcicy w postaci gotowych elementów spowodowałby, że w zakładach naprawczych wystąpiłby zbędny, kilkakrotny przeładunek tarcicy, tj. rozładunek i sztaplowanie tarcicy na placu, a następnie rozbiórka sztapli, transport do wydziałów obróbki mechanicznej lub do suszarni itp.
Przy tych wszystkich operacjach oprócz wydłużonego procesu obróbki mechanicznej powstają odpady w postaci klocków, trocin i wiórów. Dlatego też w celu uniknięcia tych operacji i czynności w ZNTK celowe jest dostarczenie gotowych detali, które będą przydatne bezpośrednio przy naprawie lub budowie wagonów towarowych. Elementy, czyli gotowe detale drewniane, powinny charakteryzować się następującymi wymaganiami:
- jakość powinna odpowiadać warunkom podanym w normach PN i branżowych, wymienionych na wstępie niniejszego artykułu,
- wymiary pod względem długości i przekroju powinny być zgodne z dokumentacją konstrukcyjną na dany typ wagonu,
- profile desek i bali powinny być zgodne z dokumentacją.

Dostarczanie zakładom tarcicy w postaci gotowych elementów, wg opinii Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Przemysłu Drzewnego w Poznaniu, będzie możliwe dopiero przy projektowaniu nowych lub modernizowanych tartakach. Zagadnienie jest więc odległe w czasie. Wydaje się jednak, że w pierwszym etapie ZNTK powinny otrzymać detale drewniane w postaci tzw. bali podłogowych do wagonów otwartych (węglarek, platform). Bale te w zasadzie nie wymagają strugania, podlegają tylko procesowi cięcia na odpowiednią długość. Operacja ta z powodzeniem mogłaby być przeprowadzana w tartakach. Przy takim rozwiązaniu bale podłogowe, wyprodukowane w tartakach, po załadowaniu na środki transportowe byłyby kierowane bezpośrednio do stanowisk produkcyjnych w ZNTK lub do magazynu. Sposób ten powinien być wdrażany w poszczególnych ZNTK naprawiających wagony towarowe — otwarte. Pozostałe bale podłogowe przeznaczone do naprawy wagonów towarowych krytych oraz deski do wszystkich wagonów muszą być obrabiane mechanicznie w ZNTK. Elementy te powinny charakteryzować się dokładną obróbką, i odpowiednią estetyką, co umożliwia należyte pokrywanie oszalowania wagonów powłokami malarsko-lakierniezymi.
W celu potanienia napraw wagonów oraz oszczędności drewna litego, ZNTK przy naprawach okresowych wagonów towarowych stosują tarcicę odzyskową — staroużyteczną, zamiast tarcicy nowej wagonowej. Tarcica staroużyteczną to elementy drewniane pochodzące z rozbiórki taboru kolejowego. Tarcica staroużyteczną dzieli się na kategorie i w ten sposób rozróżnia się kategorię tarcicy staroużytecznej TS1, która nadaje się do ponownego użycia przy naprawie taboru kolejowego bez regeneracji, natomiast tarcica staroużyteczną TS2 nadaje' się do ponownego zużycia przy naprawie taboru kolejowego dopiero po regeneracji. Szczegółowe określenia są zawarte w normie ZN-74/MK/CNTK 0009 „Tabor kolejowy. Kwalifikacja tarcicy staroużytecznej". Ważną dziedziną działalności ZNTK w zakresie oszczędności i stosowania nowych technologii jest regeneracja tarcicy odzyskowej.
Zagadnieniu temu poświęcają wiele inicjatywy i przedsięwzięć poszczególne zakłady, jak również CBKT ZNTK Poznań — Oddział w Ostrowie. Obecnie tarcica odzyskowa stanowi około 30% ogólnej ilości tarcicy używanej do naprawy wagonów towarowych. Przy regeneracji tarcicy staroużytecznej stosuje się następujące technologie:
- łączenie długościowe desek ścian bocznych oraz bali podłogowych,
- naprawa bali podłogowych za pomocą wstawek,
- zaprawiania wad oraz uszkodzeń przy użyciu wstawek i kleju,
- wykonanie nowych profili desek lub bali na drodze obróbki mechanicznej,
- zabiegi oraz naprawa przy użyciu mas i kitów wypełniających itp.

Różnorodność stosowanej technologii jest bardzo duża, z tym że nową technologią przy regeneracji byłaby technologia łączenia tarcicy na długość za pomocą wczepów i kleju wodoodpornego. Zagadnienie to jest w zasadzie teoretycznie opracowane. Ten sposób łączenia stosuje się w- Zakładach Stolarki Budowlanej przy łączeniu na długość tzw. ramiaków (stolarka budowlana), a ZNTK w Ostrowie Wlkp., z inicjatywy CBKT ZNTK Oddział w Ostrowie, tego rodzaju próby wykonały przez łączenie bali podłogowych. Bale połączone na długość zastosowano w kilku węglarkach 2-osiowych typu 10 W, brak jest jeszcze ostatecznych wyników z Jch eksploatacji. Konieczne wydaje się jednak przeprowadzenie dalszych prób, tak aby ostateczna ocena tej technologii była podjęta na podstawie obserwacji dość dużej liczby wagonów
Innym ważnym zagadnieniem jest sprawa stosowania w taborze kolejowym drewna spo-limeryzowanego, tzw. drewna zmodyfikowanego - drewno, - plastyk. Przypomnijmy, że drewno zmodyfikowane stanowi nowy materiał przez połączenie w nierozerwalną całość z najbardziej nowoczesnymi materiałami, jakimi są tworzywa sztuczne, jak np. polistyren. Według Instytutu Mechanicznej Technologii Drewna - Akademii Rolniczej w Poznaniu drewno zmodyfikowane polistyrenem w stosunku do drewna naturalnego charakteryzuje się:
-przeszło dwukrotnie wyższą twardością i wytrzymałością na ściskanie w poprzek włókien,
- 60% mniejszymi odkształceniami wilgotnościowymi,
- 70% mniejszą nasiąkliwością i higroskopijnością,
 -30% wzrostem wytrzymałości na zginanie statyczne,
- 50 - 100% mniejszą ścieralnością,
- całkowitą odpornością na zagrzybienie.

Wstępne badania wykazały, że modyfikowane drewno ma w zmiennych warunkach atmosferycznych 3-krotnie dłuższą żywotność od drewna użytkowego.
Drewno modyfikowane może znaleźć zastosowanie w wagonach węglarkach, platformach i chłodniach. Wymaga to jednak wykonania wielu badań praktycznych, uwzględniających zagadnienia wytrzymałościowe - użyteczne, ekonomiczne oraz badania pod względem warunków sanitarnych i bhp.
Równie ważnym zagadnieniem przy naprawie wagonów towarowych w zakresie oszalowania jest stosowanie właściwych narzędzi i urządzeń. Do oszalowania ścian wagonów oprócz desek stosuje się sklejkę, a do wykładania sufitów wagonów krytych -płyty pilśniowe. Elementy te łatwo ulegają uszkodzeniom, a ich naprawa polega między innymi ńa nałożeniu nakładek z tego samego materiału na miejsce uszkodzone i mocowaniu ich metalowymi zszywkami zakładanymi specjalnym urządzeniem. Jest to proces, który powinien być wprowadzony w Zakładach Naprawczych Taboru Kolejowego, ale na razie tylko ZNTK w Gdańsku stosują ten proces przy naprawach wagonów, których sufity są wyłożone płytami pilśniowymi. Omawiana technologia powinna być stosowana również w wagonowniach naprawiających wagony towarowe kryte. Z inicjatywy i po opracowaniu założeń przez CBKT ZNTK Poznań Oddział w Ostrowie została wykonana przez PKP CBK
Poznań następująca dokumentacja konstrukcyjna: 
- urządzenie do wypychania bali podłogowych wg dokumentacji konstrukcyjnej BKW-154,
- urządzenie do zamykania ścian o oszalowaniu drewnianych wagonów towarowych wg dokumentacji konstrukcyjnej BKW-155.
Urządzenie do wypychania bali podłogowych ma zastosowanie przy demontażu podłogi drewnianej w wagonach towarowych. Jest to urządzenie lekkie i przenośne, a do demontażu podłogi umieszcza się je pod podwoziem wagonu oraz w celu wypchnięcia demontowanych bali. Bez tego urządzenia bale trzeba podważać łomami, oo jest bardzo utrudnione i powoduje uszkadzanie się znacznej część bali, a szczególnie ich krawędzi.
Przy zakładaniu oszalowania - szczególnie desek ścian bocznych i czołowych wagonów towarowych - bardzo pomocne jest urządzenie do utrzymywania kolejnych zakładanych desek na ścianach, a po ich założeniu do wykonania operacji zamknięcia montowanej ściany. Wspomniane urządzenia zastosowano na razie w wa-gonowni Zabrzeg Czarnolesie i należy przyspieszyć jego rozpowszechnienie w zakładach naprawczych taboru kolejowego oraz w pozostałych wagonowniach naprawiających wagony towarowe oszalowane drewnem.