密着力・密着度の現象解明と管理手法

１．はじめに

トングレールが基本レールに接する状態を確保するため転てつ装置が作用させる密着力の管理方法の一つとして、トングレール先端を開口させる力（密着度）を測定して、基準値内になるよう調整する方法があります。この検査方法は、密着度が密着力に対して線形性を有する経験的な知見に基づいて行われていましたが、①特定の分岐器で密着度に対して密着力が過大となるケースがあること、②検査者によって密着度の検査結果にばらつきが存在していることが設備管理上の課題でした。

２．密着度の特異傾向と原因の特定

国内各地で密着度と密着力の関係について実地調査を行った結果、トングレールと基本レールがある特定の接触状態（胴付き）となるときに密着度が特異な傾向を示すことを確認しました（図１）。また、転てつ装置と分岐器の運動解析モデルを用い、通常状態の分岐器と、特異傾向を示す接触状態の分岐器のそれぞれについて、密着度測定に相当する動作を行った際の、密着度と密着力の関係、およびそのときのトングレールの変形についてシミュレーションを行いました。その結果、密着度が特異傾向を示すときと、それ以外のときでトングレールと基本レールの接触状態に違いがあることが特定されました（図２）。

図１　密着度・密着力の関係と特異傾向

図２　シミュレーションによる解析結果

３．検査者の個人差が生じにくい密着度の測定方法

密着度は、図3に示すようにトングレールの開口を測定するための鉄片と密着度測定器をそれぞれ用いて測定が行われています。しかし、開口量を確認するための鉄片の操作方法や操作者によって検査結果にばらつきが生じることが課題でした。そこで、トングレールの開口量を変位センサで計測し、所定の開口量に達したことを通知する「開口量表示器」を用いた検査方法を開発しました。

図３　密着度の測定方法（現状）

４．おわりに

転てつ装置の密着度検査における課題に対して、特異傾向や個人差が生じる原理を特定した上で、その影響を減らすための管理手法を提案いたしました。信号システム研究室では、転てつ装置をはじめとする信号設備の保守等の実務上の課題や、Long term problems（長年の課題）を解決するための研究、開発に取り組んでいます。