4. Az ÁME hatálya alá nem tartozó vasutak szabályozási kérdései a kúposság és a ∆r függvény tekintetében

Általánosságban elmondható, hogy az ÁME hatálya alá nem tartozó, Magyarországon jellemzően közúti vasúti üzemek pályageometriai tervezési és fenntartási irányelveinek szabályozásai nem kellően korszerű, friss tudományos kutatásokkal nem egészültek ki. Néhány mozgásgeometriai, járműdinamikai tudományos ku­tatási eredmény szabályozásokba való beépülésén kívül egyéb történés nem volt jellemző, sok még a nyitott kérdés. Különösen igaz ez az engedélyezett sebesség a kis sugarú ívekkel teletűzdelt közúti vasutak esetében, de más városi vasúti üzemeknél is hiányzik a konkrét és jó utasításrendszer.
Egyik ilyen példaként kell említenem hazai vonatkozásban a budapesti M3-as (észak–déli) metróvonal jellemzőit. A munka kezdetén ezt vizsgáltam először. A műszaki adatokat a Metró P.1. utasítás [5] írja elő. A 2. ábrán látható a vonal és a rajta futó járművek geometriai, technikai adottságaival általam készített szoftveres elemzés, amely az alábbi alapadatokból indul ki:
nyomtáv: 1433 mm
síndőlés: 1:20
sínrendszer: 54E1 (UIC 54)
a forgalmi járművek kerékprofilja: K5
Több hazai és külföldi analitikus szoftver is rendelkezésre áll, én a jelenleg a MÁV KFV Kft. tulajdonában lévő „Kúposság” nevű programot használom, amelynek fejlesztője Kemény Dániel György.

Ez a statikus állapotvizsgálat nem veszi figyelembe a nekifutási szöget és a forgóváz másik tengelyének, kerekeinek helyzetét, a forgóváz keresztbeállását stb., az azonban jól leolvasható a rajzokról, hogy ilyen sín-kerék konstellációnál a sín futófelületének 2-3 mm-es érintkezési területére (Herz-rugó) koncentrálódik a teherátadás, ami a sínfej anyagának igen gyors fáradásához vezet. A másik futástechnikai jellemző, az ívben futáskor kialakuló futókörsugár-különbség, aminek példánkban kedvezőtlen volta a 2. ábra „Keréksugár-különbség” rajzán a ~±2,5 mm-es oldalkitérés környezetében látható kvázi függőleges függvénykép, mely az úgynevezett „virtuális karima” jelensége. Itt a kialakulni képes különbség „nem tud kifejlődni” (pontosabban ~1,5 és a ~4 mm-es sugárkülönbség között átmenet nélkül „szitál”, kétpontos érintkezést produkál, mely különösen kedvezőtlen), azaz az ívben biztosan nem kielégítő a futásjóság.
Elemzésemben a leginkább 100 m-nél kisebb sugárral épülő és üzemben lévő pályák új állapotából (alapállapot) kiinduló sín-kerék kapcsolatát kívánom vizsgálni. Erős műszaki sejtésem az, hogy itt a jelenlegi paraméterek nemcsak elavultak, hanem számottevő káros kopásokat is okoznak pályában és járműkerékben egyaránt. Ezek összehangolásával a kopások mindkét területen jelentősen csökkenthetőek lennének.
Az ilyen irányú külföldi kutatásokban is gyakran felmerülő kérdés a sín-kerék kapcsolat szoftveres vizsgálata. Az egyik ilyen Ivan Y. Shevtsov PhD-disszertációjának [6] több alfejezete. Kiindulásként ő is a 2. táblázathoz hasonló táblázatban foglalta össze a különböző vasúti üzemekben alkalmazott kerékátmérők és ívsugarak futástechnikai tulajdonságait.
Azonban én nem fogadom el (ellentétben Shevtsov és mások kutatásaival), hogy a jármű-pálya kapcsolatát pályaoldalról adottságnak kell tekinteni, azon csak a kerék vasútgépészeti paramétereit változtatva lehet javítani!

Véleményem szerint nem csak a vasúti jármű gépészeti paramétereit kell figyelembe venni a szükséges, illetve elégséges sín-kerék kapcsolat vizsgálatakor, annak optimális kialakításának keresésekor. Ugyanilyen fontos és kívánatos a pálya geometriai adottságait, lehetséges (nem konvencionális) kialakításait, megoldási formáit figyelembe venni, az optimálási folyamatot így kibővítve elvégezni.