– Den här uppfinningen har möjlighet att kunskapsmässigt föra forskningen framåt och reducera kostnaderna för järnvägsunderhåll. Vinsten är möjligheten att kunna beräkna underhållsbehov med betydligt större noggrannhet än tidigare, för årtionden framöver, säger Jan Lundberg, professor i drift- och underhållsteknik och tribologi vid Luleå tekniska universitet och verksam vid Järnvägs tekniskt centrum (JVTC), i ett pressmeddelande.

Han kallar den själv en ”liten sötnos” men skenet bedrar. Trots att friktions- och slitageprovaren ser så oansenlig ut har den förmågan att motsvara tyngden av ett fullastat malmtåg när slitage och friktion ska mätas på järnvägsräls som är i drift. Provaren, som är tillverkad av mässing, aluminium och rostfritt stål, kan fästas på alla typer av räl, hur sliten den än är. Den har åtta hjul som justeras för att ligga rätt mot just den räl som är aktuell för provning, med all dess nötning och osymmetri.

Likt en rysk docka fälls olika tyngder ner i provaren, beroende på vilken typ av tåg apparaten ska föreställa, exempelvis persontåg (med eller utan passagerare), godståg eller ett fullastat malmtåg i full gas som dundrar förbi. Det är en ytterst liten kula (bara 5 mm) i mitten under provaren som kommer att ligga med denna tyngd mot rälen och detta gör att den lilla provarens tyngd kan motsvara till och med ett tungt godståg. Därför behöver apparaten endast dras 5 cm på en räl vid några olika mätpunkter för att få ett realistiskt mätresultat.

Provaren ger en verklighetsförankring när det gäller friktion och slitage för järnväg i praktiken, utan motsvarighet i dag tack vare att den tar hänsyn till allt det som i praktiken ligger på spåret, exempelvis fukt, snö, is, smörjrester, rost, växtdelar, bromsbackavlagringar, avlagringar från nedfallen last och annat.

– De orealistiska mätresultat som levereras med dagens metoder kan göra att kostnaderna för underhåll av järnväg predikteras vara miljontals kronor dyrare eller billigare än i verkligheten. Ute i fält håller rälen kanske i tjugo år fast de felaktiga resultaten kan exempelvis ge prognoser på hållbarhet i bara fem år, säger Jan Lundberg

En stor utmaning för dagens infrastrukturägare av järnvägssystem är att minska kostnaderna och effektivisera underhåll av spårkomponenter. Det är inte enbart tyngden och trycket av tåget mot rälsen som är problemet när det gäller slitage utan även friktionen av hjulen som sliter på rälsen. Jan Lundbergs forskarteam har gjort unika tester med riktiga fullastade malmtåg som i full gas kört på järnvägsräls i Lappland. Testerna visar att beräkningar och mätningar som görs med dagens utrustningar när det gäller friktion på järnvägsräls och som ligger till grund för dagens kostnadsberäkningar av underhåll, är grovt missvisande.

– De kan vara upp till 220 procent fel. Vår apparat har tack vare att den mäter ute i verkliga spår en precision utan motsvarighet i världen i dag och kan dessutom ta med betydelsen av regn, snö och smörjmedel som finns på rälen utomhus. I dagens läge är forskarna hänvisade till mycket kostsamma laboratorietester med så kallade skiva-skiva apparater som på grund av att de inte kan ta hänsyn till de verkliga omgivande förhållanden som gäller i verkligheten på järnvägen, levererar orealistiska och oanvändbara mätvärden för prediktering av järnvägsslitage och friktion, säger Jan Lundberg vidare.

Den lilla friktions- och slitageprovaren har patentskyddats (två patentansökningar) och kommer att utföra ytterligare tester utomhus under 2016.

Bild: Professor Jan Lundberg visar den nyutvecklade mätapparaten. Foto: Katarina Karlsson)