O O Ble mae Sŵn Cyd yn Dod
Uniadau rheilffordd yw'r nodwedd arwahanol uchaf ar drac confensiynol oherwydd eu bod yn trosi cyswllt treigl yn effaith. Pan fydd olwyn yn croesi uniad, mae'n rholio oddi ar un pen rheilen, yn disgyn ar draws y bwlch ac yn taro'r pen pellaf; mae'r cam fertigol rhwng y ddau ben rheilffordd, hyd yn oed ffracsiwn o milimetr, ynghyd â'r bwlch ei hun, yn cynhyrchu effaith sy'n cyffroi'r rheilffordd, y plât pysgod a'r olwyn dros ystod amledd eang. Y glicied clasurol-clack yw'r effaith ailadroddus hon, dau ddigwyddiad fesul olwyn fesul cymal. Mae lefel y sŵn yn cael ei reoli gan yr uchder gollwng, wedi'i osod gan yr ongl dip a'r bwlch, a chan ba mor dynn mae'r plât pysgod yn clampio'r cyd: mae cymal rhydd yn gweithio o dan lwyth, mae'r rheilffordd yn dod i ben y pwmp, ac mae'r effaith a'r ymbelydredd strwythurol yn gwaethygu. Mae cyflwr olwyn yr un mor bwysig, oherwydd mae olwyn fflat neu wadn wedi treulio yn ychwanegu ei llofnod effaith ei hun ar ben yr uniadau.
Mesur Sŵn ar y Cyd
Mae sŵn ar y cyd yn cael ei fesur y ffordd y mae pob pas rheilffordd-yn ôl sŵn yn cael ei fesur: gyda meicroffon ar ochr y ffordd ar bellter ac uchder diffiniedig, gan ddal lefel y pwysedd sain wrth i'r trên fynd heibio, yn unol ag EN ISO 3095. Ar gyfer adran uniad mae'r pas-yn ôl lefel yn cael ei gymharu ag adran gyfatebol wedi'i weldio o dan yr un cyflymder a'r cerbydau, ac mae'r gwahaniaeth yn mesur y gosb ar y cyd. Mae'r egni effaith yn ymledu ar draws band eang, yn nodweddiadol o ychydig gannoedd o hertz hyd at sawl cilohertz, a dyna pam mae cymalau'n cael eu clywed fel clac miniog yn hytrach na chrwm tonyddol. Lle mae terfynau sŵn yn berthnasol, megis terfynau sŵn TSI yr UE ar gyfer llinellau newydd a rhai wedi’u huwchraddio, y rhannau uniad fel arfer yw’r rhai sy’n methu’r asesiad, a chaiff y cynllun lliniaru ei adeiladu o’u cwmpas. Mae garwedd pen rheilffordd, sy'n rheoli'r elfen sŵn treigl, yn cael ei fesur gyda throli garwedd i EN 15610 fel y gellir mesur yr angen malu ar wahân i'r effaith ar y cyd.
Ffactorau Dylunio a Chynnal a Chadw Sy'n Codi neu'n Lleihau Sŵn
Geometreg ar y cyd sy'n dominyddu. Mae bwlch ehangach, ongl dip mwy ar y cyd neu ddiffyg cyfatebiaeth fertigol rhwng pennau'r rheilffyrdd i gyd yn cynyddu'r gostyngiad a'r effaith. Mae bolltau plât pysgod tynn yn lleihau'r cydweithio dan lwyth; mae cymal trorym iawn yn cadw pennau'r rheilffyrdd wedi'u halinio a'r plât pysgod mewn cysylltiad, gan dorri'r ddau effaith a'r sŵn strwythurol sy'n cael ei belydru gan y plât ei hun. Mae cymalau cyfaddawdu, sy'n cysylltu rheiliau o wahanol bwysau neu broffil, yn ychwanegu cam ar y newid adran, felly mae angen platiau pysgod arferol ac aliniad gofalus i gadw'r trawsnewidiad yn dawel, ac mae parthau pontio gyda newid anystwythder graddol wedi'u cynllunio i osgoi cam caled. Ar gromliniau, mae'r grymoedd ochrol yn cynyddu traul ar y cyd, mae'r aliniad yn diraddio'n gyflymach ac mae'r amlder cynnal a chadw yn codi; defnyddir cynlluniau platiau pysgod wedi'u hatgyfnerthu ar adrannau crwm yn union oherwydd bod y cymal yno'n dirywio'n acwstig ac yn fecanyddol ar yr un pryd.
Mesurau Lliniaru Sy'n Gweithio
Y gosodiad diffiniol yw cael gwared ar y cyd: mae rheilffordd weldio barhaus (CWR) yn dileu'r bwlch a'r effaith yn gyfan gwbl, a dyna pam mai trac weldio yw'r safon dawel a pham mae asesiadau acwstig o linellau newydd yn rhagdybio weldio. Lle mae'n rhaid i uniadau aros, ar uniadau wedi'u hinswleiddio, cymalau ehangu a llinellau uniad presennol, mae'r mesurau yn haenog. Mae malu pen rheilffordd yn adfer geometreg y cymalau ac yn dileu'r grisiau a'r dipiau sy'n creu'r gostyngiad. Mae padiau rheilffordd gwydn a phlatiau sylfaen yn datgysylltu'r rheilffordd o'r peiriant cysgu, gan dorri'r llwybr dirgryniad i strwythur y trac. Mae damperi rheilffyrdd, masau wedi'u tiwnio sydd ynghlwm wrth we'r rheilffyrdd, yn amsugno'r egni dirgryniad a fyddai fel arall yn pelydru fel sain, ac maent yn arbennig o effeithiol ar yr amleddau lle mae effeithiau ar y cyd yn canolbwyntio. Mae rhwystrau acwstig a osodir wrth ymyl y trac yn torri ar draws y llwybr ymledu i dderbynyddion cyfagos. Mae effeithiau thermol yn bwysig hefyd: mewn tywydd poeth mae'r rheilffordd yn ehangu ac mae'r bylchau ar y cyd yn cau, tra bod tywydd oer yn eu hagor, felly mae addasiad bwlch tymhorol yn rhan o gadw sŵn ar y cyd o fewn cyfyngiadau ar linellau uniad.
Deunyddiau a Dyfodol Dylunio ar y Cyd
Mae platiau pysgod cyfansawdd yn cael eu defnyddio'n gynyddol lle mae cyrydiad yn brif broblem gyda'r cymalau: maen nhw'n gwrthsefyll cyrydiad yn well na dur, yn lleihau pwysau, ac mae eu priodweddau insiwleiddio o fudd i adrannau trydan a thracio. Mae eu hymddygiad acwstig yn wahanol i blatiau dur, felly mae'r drefn cau ac alinio wedi'i gosod yn ôl y dyluniad cyfansawdd. Mae ymchwil yn parhau ar geometreg cymalau, triniaethau dampio a synwyryddion mewnosodedig sy'n canfod yr arwyddion cyntaf o lacio cymalau, oherwydd llofnod acwstig cymal hefyd yw ei signal iechyd: cymal sy'n dechrau clicio'n uwch yw cymal sydd angen ei gynnal a'i gadw. Y rheol ymarferol ar gyfer peirianwyr yw mai geometreg ynghyd â thyndra ynghyd â chyflwr olwynion yw sŵn cymalau, a bod modd rheoli pob un o'r tri.
Cwestiynau Cyffredin
Pam mae cymalau wedi'u weldio yn dawelach na chymalau wedi'u bolltio?
Nid oes gan gymal wedi'i weldio unrhyw fwlch a dim cam, felly nid yw'r olwyn byth yn disgyn nac yn taro; mae'r elfen sŵn treigl yn parhau, ond mae'r elfen effaith, sy'n dominyddu yn y cymalau, yn cael ei dileu.
A all malu ar ei ben ei hun drwsio cymal swnllyd?
Dim ond os yw'r sŵn yn cael ei achosi gan ddiffygion geometreg, dipiau a chamau, y bydd malu yn cael gwared. Mae plât pysgod rhydd neu olwyn wedi treulio yn ychwanegu sŵn na all malu ei drwsio; y diagnosis sy'n dod gyntaf.
Pam mae cymalau yn mynd yn fwy swnllyd mewn tywydd oer?
Mae oer yn contractio'r rheilffordd ac yn agor y bwlch ar y cyd, gan gynyddu'r gostyngiad olwyn wrth y groesfan; addasiad bwlch tymhorol yn cau'r bwlch yn ôl i'r gwerth dylunio cyn gwaethaf y gaeaf.
Oes rhaid i gymalau wedi'u hinswleiddio fod yn swnllyd?
Na. Mae uniad wedi'i insiwleiddio gyda bolltau tynn, pennau rheilen wedi'i halinio a phecyn uniad wedi'i ffitio'n dda yn ymddwyn yn agos at uniad wedi'i weldio; mae'r broblem sŵn yn ymddangos pan fydd y bwlch inswleiddio'n ehangu a'r cymal yn gweithio dan lwyth.
Beth yw'r ffordd gyflymaf o leihau sŵn ar y cyd ar linell fyw?
Torque y bolltau fishplate i fanyleb, malu y dulliau ar y cyd i gael gwared ar dipiau a grisiau, a gosod padiau gwydn o dan y cysgwyr ar y cyd; mae'r cyfuniad yn mynd i'r afael â'r effaith, y geometreg a'r llwybr dirgryniad mewn un meddiant.