CE Masters ontwikkelt samen met RailData een nieuw Rila systeem



Een spoor van meetgegevens

RailData in Utrecht verzamelt gegevens over de staat van het spoor en verkoopt die o.a. aan railbeheerder ProRail en de NS. Hiervoor ontwikkelde het samen met het Gorinchemse technisch ontwerpbureau CE Masters de RILA, een apparaat dat aan de achterkant van een trein gekoppeld kan worden. Het kan dus meeliften in de reguliere dienstregeling van de NS. RailData-directeur Jos Berkers en projectleider bij CE Masters Dennis Vervoorn werkten intensief samen aan een licht en veilig systeem, dat snel aan iedere trein gekoppeld kan worden.

Bij de aanleg van nieuw spoor liggen de rails in eerste instantie als slierten spaghetti op het traject. Een speciale locomotief rijdt vervolgens over het spoor om de rails recht te leggen. Als het spoor onderhoud nodig heeft, gebeurt dat op dezelfde manier. Het spoor kan in de loop der tijd centimeters verschuiven. Berkers: ´Dat kan problemen opleveren, bijvoorbeeld bij overwegen waar het spoor in een sleuf ligt, of bij dubbel spoor. Een verschuiving van de rails kan er dan voor zorgen dat twee elkaar passerende treinen te dicht bij elkaar komen.´ De algemene kwaliteit van het spoor is de laatste jaren afgenomen, zegt Berkers: ´Bovendien is het druk op het spoor. Als ProRail een baanvak wil controleren, kan de NS er niet op rijden. Het RILA-systeem lost dat probleem op.´

Technische haalbaarheid

Het RILA systeem bestaat uit een kast met allerlei meetapparatuur. Twee lasers meten de ligging van het spoor. Berkers: ´We meten bij een snelheid van 140 kilometer per uur met millimeternauwkeurigheid. Dat stelt hoge eisen aan de precisie van de plaatsbepaling en de tijdsynchronisatie. Het systeem maakt gebruik van GPS, GPS-referentiestations en gyroscopische data om voortdurend zijn positie te bepalen. Om al deze data met elkaar te combineren tot nauwkeurige resultaten was een grote hoeveelheid R&D nodig. De meetnauwkeurigheid stelt bovendien hoge mechanische eisen.

De mechanische ontwikkeling van RILA ging in 2007 van start. Berkers: â€Å“Ik had twee maanden de tijd om een proof of concept te maken. Ik had al snel door dat we een ervaren 3d-ontwerper nodig hadden. Via via kwam ik terecht bij CE Masters.´ De samenwerking tussen RailData en CE Masters ging heel goed. Vervoorn: ´We communiceerden voortdurend met elkaar. We stuurden regelmatig een 3d-model naar RailData, waar we vervolgens weer feedback op kregen.´ De communicatie was geen eenrichtingsverkeer, zegt Berkers: ´Door beide partijen werden ideeën ingebracht en beoordeeld, waarbij Dennis vaak duidelijk aangaf wat de consequenties waren voor het ontwikkeltraject.´ Vervoorn: ´We moesten in korte tijd een methode bedenken om het apparaat aan de trein te koppelen. Het resultaat van de inspanningen was een koppelmethode die tien minuten duurde, maar bij het eerste prototype was dat niet zo´n probleem.´ Na de demonstratie van het RILA-concept was launching customer ProRail overtuigd van de haalbaarheid. Hierdoor durfde RailData het aan om op eigen kracht door te ontwikkelen. Daarvoor deed RailData opnieuw een beroep op CE Masters.

Het RILA systeem

Cruciaal voor nauwkeurige meetgegevens was een superstijve constructie van de kast. Daarom is ervoor gekozen om de kast uit te voeren in koolstofcomposiet materiaal. De nieuwe RILA-kast moest een stuk sneller aan de trein te koppelen zijn dan de oude, zegt Berkers: ´Tien minuten is te lang als je de dienstregeling niet wilt onderbreken. Wij wilden naar een kast die je met twee man in twee minuten aan iedere reizigerstrein kunt koppelen.´ Al vrij snel bleek dat de adapter, het koppelstuk tussen de kast en de trein, de cruciale factor was. Vervoorn: â€Å“Het eerste prototype van RILA hing met haken aan de treinkoppeling, maar dat werkt niet bij elke trein. We moesten dus iets nieuws verzinnen.

Alle Nederlandse treinen hebben een zogeheten Scharfenberg-koppeling. Vervoorn: â€Å“Die koppeling wordt normaliter gebruikt om twee treinstellen aan elkaar te koppelen, maar is eigenlijk helemaal niet geschikt voor een meetsysteem, omdat er standaard altijd een hoeveelheid speling in zit. Om meer te weten te komen over de koppeling zijn Berkers en Vervoorn langs gegaan bij het Nederlandse onderhoudsbedrijf NedTrain en bij de Duitse fabrikant van de koppelingen. Vervoorn: ´Daar wisten ze heel veel over de sterkte van de koppeling en de massa die hij kan trekken, maar er was weinig bekend over toleranties en speling. Die informatie is immers niet echt relevant als je treinstellen aan elkaar wilt koppelen. Maar voor een meetsysteem is het juist wél belangrijk, omdat speling tussen de kast en de trein de metingen onbetrouwbaar maakt. We moesten veel dingen zelf uitvinden.´ Na veel hoofdbrekers kwamen RailData en CE Masters tot een lichtgewicht roestvrijstalen adapter tussen de RILA-kast en de trein. Berkers: ´Het ontwerp is nu zover dat we het RILA-systeem in minder dan twee minuten kunnen koppelen.´. CE Masters heeft diverse FEM-berekeningen uitgevoerd om de sterkte en stijfheid van de adapter te optimaliseren. In mei won CE Masters de PTC Award 2009 voor de mechanische ontwikkeling van RILA voor RailData BV.

Besparingen

In april begonnen de eerste meetritten met de RILA. Berkers: ´We hebben nu één systeem. Dat is genoeg om in een maand het volledige spoornetwerk in Nederland te controleren. We maken nog een systeem dat als reserve kan dienen en voorlopig blijft het bij die twee. De RILA gaat fikse besparingen opleveren, al is het moeilijk om daar een bedrag bij te noemen. Controles worden grofweg twee keer zo goedkoop. Daarnaast genereren we informatie over de locatie van het spoor, dat doen we 10 keer zo goedkoop als de landmeters die ProRail daar nu nog voor gebruikt. Maar de grootste besparing is indirect: meer en gedetailleerder controleren zorgt voor minder treinuitval. Daar is moeilijk een prijskaartje aan te hangen. Maar ProRail noemde de RILA al een ´systeemsprong´ in spooronderhoud. Dat we een groot verschil gaan maken, dat is zeker.´

Website: http://www.cemasters.nl



Comments are closed.
%d bloggers liken dit: