POCZTKI BADA W ZAKRESIE KOLEJNICTWA W POLSCE OSIGNICIA
POCZĄTKI BADAŃ W ZAKRESIE KOLEJNICTWA W POLSCE - OSIĄGNIĘCIA BADAWCZE PROF. A. WASIUTYŃSKIEGO Dr inż. Andrzej Massel Instytut Kolejnictwa Warszawa, listopad 2019
Treść prezentacji • • • Sylwetka i osiągniecia profesora Aleksandra Wasiutyńskiego Badania nawierzchni pod zaborem rosyjskim i w II RP Badania taboru w II RP – Referat Doświadczalny MK Centralne Laboratorium Badawcze Kontynuatorzy prac prof. Wasiutyńskiego 2
Profesor Aleksander Wasiutyński (1) • Urodzony w 1859 roku w majątku Lisowice w powiecie Brzezińskim, jako syn Leonarda i Heleny z Bentkowskich, wnuk Feliksa Bentkowskiego, profesora Uniwersytetu Warszawskiego • Nauka w IV-tym gimnazjum w Warszawie • Studia w Instytucie Inżynierów Komunikacji w Petersburgu, ukończone otrzymaniem dyplomu inżyniera w 1884 roku. • Zdobycie dużych doświadczeń praktycznych przy budowie linii kolejowych: – z Łunińca do Homla na Polesiu, oraz – z Siedlec do Małkini na Podlasiu 3
Profesor Aleksander Wasiutyński (2) • Pierwszy artykuł opublikowany w języku rosyjskim w Petersburgu, pt. „Budowle hydrotechniczne przy moście na rzece Bugu pod Małkinią” • Od 1889 roku aż do wybuchu I wojny światowej praca w zarządzie Drogi Żelaznej Warszawsko-Wiedeńskiej. • Zorganizowanie w 1898 roku na DŻWW stacji doświadczalnej do badań nad nawierzchnią kolejową. • Przeprowadzenie bardzo obszernych badań nad chwilowymi odkształceniami nawierzchni przy przejedzie taboru, z zastosowaniem nowej metody – tzw. metody fotograficznej • Wykonane na przełomie XIX i XX wieku badania dały nowe podstawy doświadczalne do obliczeń nawierzchni i były 4 wielokrotnie cytowane w publikacjach naukowych.
Profesor Aleksander Wasiutyński (3) • Otrzymanie w 1899 roku stopnia adiunkta Instytutu Inżynierów Komunikacji, równoważnego ze stopniem doktora • Otrzymanie w 1899 roku za wybitne prace naukowe nagrody Petersburskiego Towarzystwa Technicznego i odznaki Stowarzyszenia Inżynierów Komunikacji, • Uhonorowanie złotym medalem na Wystawie Powszechnej w Paryżu w 1900 roku 5
Profesor Aleksander Wasiutyński (4) • Objęcie katedry na (rosyjskiej wtedy) Politechnice Warszawskiej w 1901 roku jako profesor nadzwyczajny, a od 1909 roku jako profesor zwyczajny • Wystąpienie w sprawie skasowania w statucie Politechniki artykułów o języku rosyjskim, jako języku wykładowym (w październiku 1905 roku) • W niepodległej Polsce objęcie Katedry Dróg Żelaznych na Politechnice Warszawskiej. • Zaangażowanie w projektowanie a następnie w realizację przebudowy warszawskiego węzła kolejowego 6
Profesor Aleksander Wasiutyński (5) • Przewodniczenie Komisji ds. przebudowy węzła kolejowego warszawskiego w Ministerstwie Komunikacji (w latach 1919 -1924 Ministerstwie Kolei Żelaznych, w latach 1924 -1926 w Ministerstwie Kolei) • Członkowstwo w Radzie Technicznej Ministerstwa 7
Profesor Aleksander Wasiutyński (6) • Autorstwo fundamentalnego dzieła „Drogi Żelazne”, • Pierwsze wydanie w Warszawie w 1910 r. • Wydanie drugie, w dużym stopniu rozszerzone, w 1925 r. 8
Badania odkształceń nawierzchni pod taborem a) przekrój fundamentu, b) szyny wsparte na fundamentach, po których przemieszczano wózek z kamerą 9
Badania odkształceń nawierzchni pod taborem 10
Badania nawierzchniowe w latach II RP • w związku z wprowadzaniem do eksploatacji na sieci polskich kolei nowych lokomotyw, w tym parowozów pospiesznych o czterech osiach wiązanych i prędkości maksymalnej 110 km/h (serie Pu 29, Pt 31), Rada Techniczna przy Ministrze Komunikacji uznała za konieczne, aby zbadane zostało zachowanie się toru pod zwiększonym obciążeniem dynamicznym. • Badania przeprowadził profesor Politechniki Warszawskiej Aleksander Wasiutyński. 11
Badania na posterunku doświadczalnym Włochy • Na propozycję profesora Aleksandra Wasiutyńskiego, Ministerstwo Komunikacji zezwoliło na urządzenie posterunku doświadczalnego do badań nad odkształceniami sprężystymi nawierzchni zlokalizowanego w rejonie przystanku Włochy pod Warszawą. • W badaniach, przeprowadzonych w latach 1932 -1936, wykorzystana została metoda fotograficzna. • Na posterunku we Włochach zastosowano wiele nowych urządzeń pomiarowych 12
Zagadnienia objęte badaniami na post. Włochy • Współczynnik podłoża, • Odkształcenia pionowe szyny (z uwzględnieniem prędkości jazdy i oddziaływania konstrukcji parowozów), • Naprężenia w szynach (z uwzględnieniem prędkości jazdy, także w zestawieniu z osiadaniem), • Przemieszczenia podłużne szyn. 13
Publikacje prof. A. Wasiutyńskiego (źródło: S. Sztolcman: Działalność naukowa Prof. Dr-a A. Wasiutyńskiego. Przegląd Techniczny 1930, nr 23 -24 14
Działalność normalizacyjna (źródło: Przegląd Techniczny 1925, nr 3 15
Kształcenie inżynierów na Politechnice Warszawskiej (z pracy dyplomowej inż. J. Suchorzewskiego, promotor: Prof. A. Wasiutyński) 16
Kształcenie inżynierów na Politechnice Warszawskiej • Inż. Józef Nowkuński w notatce o budowie Magistrali Węglowej: – Znaczną część prac, także tych najtrudniejszych, wykonały pierwsze roczniki wychowańców powojennej Politechniki Warszawskiej… – Jest rzeczą powszechnie znaną, że dobre studja kolejowe wymaają poza talentem i doświadczeniem dużo sił fizycznych, dużo energii i zamiłowania do tej pracy. Nasi młodzi inżynierowie mieli tu wdzięczne pole i wywiązali się bardzo dobrze i dziś, po ukończeniu budowy, tworzą zespół ludzi już wyszkolonych i gotowych do świadomej i owocnej pracy przy studjach i budowie następnych kolei. Jest to nasz dorobek bardzo poważny 17
Budowa linii kolejowych w latach 1919 -1939 – Ogółem w okresie 19181939 zbudowano 1873 km linii kolejowych – odcinki linii o największej sumarycznej długości zostały przekazane do eksploatacji w latach: • 1930 (274, 6 km), • 1934 (224, 0 km), oraz • 1933 (177, 0 km), w okresie wielkiego kryzysu gospodarczego. – Nie wszystkie zbudowane linie kolejowe znalazły się na obecnym terytorium Polski. 18
Budowa linii kolejowych w latach 1919 -1939 19
Uhonorowanie prof. Wasiutyńskiego (1) • Obchody 45 rocznicy pracy naukowej i 30 rocznicy pracy profesorskiej 15 czerwca 1930 r. • Godz. 9 ½ - msza w kościele Zbawiciela • Godz. 12 - akademia w Auli Politechniki, z udziałem chórów, przemówieniami rektora prof. A. Pszenickiego, referatami prof. A. Ponikowskiego i inż. S. Sztolcmana • Dekoracja Jubilata Złotym Krzyżem Zasługi przez Ministra Komunikacji inż. A. Kühna 20
Uhonorowanie prof. Wasiutyńskiego (2) • Wręczenie adresu opatrzonego przeszło 2000 podpisami wybitnych osobistości: 21
Uhonorowanie prof. Wasiutyńskiego (3) • Bankiet na cześć Jubilata w salonach hotelu „Polonia” z udziałem 130 osób ze świata nauki, techniki i przyjaciół Profesora • Przemówienia podsekretarza stanu inż. W. Czapskiego, b. min. inż. J. Eberhardta, prof. K. Wątorka • Wydanie specjalnego numeru „Przeglądu Technicznego” 22
Uhonorowanie prof. Wasiutyńskiego (4) 23
Uhonorowanie prof. Wasiutyńskiego – doktorat honorowy PL (źródło: Przegląd Techniczny z 17 Czerwca 1925 r. 24
Profesor Karol Wątorek (1) • Urodzony w 1875 r. , absolwent Wydziału Inżynierii Szkoły Politechnicznej we Lwowie • Pracował jako inżynier przy budowie linii Sambor – Sianki • W 1906 roku uzyskał stopień doktora nauk technicznych na podstawie pracy o krzywych przejściowych, w 1908 r. – habilitację, a w 1909 został profesorem nadzwyczajnym 25
Profesor Karol Wątorek (2) • Autor dwutomowego podręcznika , , Budowa Kolei żelaznych’’ wydanego w 1924 r. • Pomimo upływu prawie 100 lat, jest to wciąż jeszcze praca w znacznej części aktualna, co przy obecnym postępie techniki jest rzeczą wyjątkową 26
Badania taboru w Polsce Niepodległej • Już od pierwszych lat funkcjonowania kolei w niepodległej Polsce zdawano sobie sprawę z faktu, że warunkiem rozwoju kolejnictwa są badania nowych rozwiązań technicznych. • Szczególnie duże potrzeby badawcze dotyczyły środków trakcyjnych - parowozów. • W 1923 roku rozpoczął swoją działalność Referat Doświadczalny Ministerstwa Kolei Żelaznych. 27
Kolejowe placówki doświadczalne na Świecie • Przy tworzeniu Referatu Doświadczalnego uwzględniono doświadczenia czołowych zarządów kolejowych, w których od wielu już lat funkcjonowały specjalne jednostki (zakłady) doświadczalne, należycie wyposażone w środki techniczne i dysponujące wykwalifikowanym personelem. – Placówka badawcza powstała w 1890 roku we Francji przy Towarzystwie Kolei Północnych (Compagnie du Nord), – Lokomotiv-Versuchabteilung funkcjonujący w Berlinie i zatrudniający około 75 specjalistów, – Departament Prób Kolei Pensylwańskiej w USA, – Centrum Badań Kolejowych Cesarskiej Agencji Kolejowej w Japonii (1907) 28
Referat Doświadczalny Ministerstwa Kolei Żelaznych • Referat Doświadczalny powstał z strukturach Wydziału 22 (Budowy Taboru) z inicjatywy jego naczelnika, doktora Adolfa Langroda. • Kierownikiem Referatu Doświadczalnego został profesor Albert Czeczott • W pierwszych miesiącach swojej działalności w 1923 roku, Referat Doświadczalny: – – nie dysponował odpowiednimi środkami finansowymi, nie posiadał własnych przyrządów pomiarowych funkcjonował bez stałego personelu miał do dyspozycji jedynie pracowników delegowanych z innych jednostek organizacyjnych kolei. 29
Profesor Albert Czeczott (1) • Urodzony w 1873 roku, absolwent Instytutu Inżynierów Komunikacji w Petersburgu. • Pracował w służbie trakcji Kolei Moskiewsko-Windawsko. Rybińskiej • Projektował parowozy w Zakładach Putiłowskich w Petersburgu, w latach 1910 -1911 główny konstruktor zakładów. • W 1910 roku obronił rozprawę doktorską pt. „Nowa metoda określania czasu biegu pociągów z zastosowaniem jej do badania warunków ruchu pociągu”. 30
Profesor Albert Czeczott (2) • W 1914 roku otrzymał nominację na profesora w Instytucie Inżynierów Komunikacji. • Od 1918 roku kierował Laboratorium Parowozowym przy tej uczelni • W 1923 roku wrócił do kraju i podjął pracę w Ministerstwie Kolei Żelaznych 31
Pierwsze badania parowozów • W celu przeprowadzenia pierwszych badań profesor Czeczott został wydelegowany do Dyrekcji Wileńskiej. • Na ówczesnych Kresach Wschodnich wybrane zostały odcinki o odpowiedniej charakterystyce. • Jazdy pomiarowe odbywały się przede wszystkim w rejonie miejscowości Zelwa, na linii Białystok – Baranowicze, na szlaku Zelwa – Jeziornica. • Już w 1923 roku zostały przeprowadzone pierwsze badania parowozu serii Tr 21. 32
Szlak badawczy Zelwa - Jeziornica 33
Badania parowozów w 1923 i 1924 roku 34
Rozporządzenie z 1924 r. • Rozporządzenie Ministra Kolei Żelaznych z 7 kwietnia 1924 roku (Dziennik Urzędowy MK nr 7 za rok 1924): • „W celu dokonywania badan parowozów i prawidłowego używania siły pociągowej na P. K. P. drogą systematycznie prowadzonych pomiarów, ustanawia się w Departamencie VI przy Wydziale 22 osobny referat” 35
Metoda badania parowozów • Wykorzystywanie w badaniach prowadzonych przez Referat innowacyjnej metody • Metoda polegała na jeździe trakcją podwójną – Oprócz parowozu badanego w składzie pociągu pomiarowego znajdował się parowóz pomocniczy – Zadaniem parowozu pomocniczego było utrzymywanie stałej prędkości jazdy, przez co zapewniane były stałe warunki pracy parowozu badanego • Niezbędnym warunkiem zastosowania tej metody był dobór odpowiednich pod względem profilu podłużnego szlaków. 36
Odcinki do badań • Odcinek Brzeski na linii Brześć – Pińsk charakteryzował się niemal zerowym profilem na długości ponad 100 km, • Odcinek Zelwiański na linii Białystok – Baranowicze (szlak Zelwa – Jeziornica) odznaczał się ciągłym wzniesieniem 8‰, • Odcinek Krakowski na linii Kraków – Rzeszów umożliwiał wykonywanie jazd z prędkością do 100 km/h przy bardzo łagodnym profilu. 37
Charakterystyka parowozów (1927) 38
Budowa nowego wagonu pomiarowego (1928 -1929) • Dla potrzeb Referatu Doświadczalnego zbudowano nowy wagon pomiarowy, skonstruowany i wyposażony według wymagań określonych przez prof. Czeczotta. 39
Budowa nowego wagonu pomiarowego (1928 -1929) • Cel budowy wagonu - usprawnienie prowadzenia badań lokomotyw, podjęcie nowych zagadnień badawczych: – określenie oporów pociągów w zależności od ich zestawienia i załadowania, – określenie warunków hamowania pociągów i przeprowadzanie ogólnych prób z hamulcami – określenie oddziaływań dynamicznych, wywieranych przez parowóz na 40 tor (i odwrotnie, przez tor na parowóz).
Aparatura w wagonie pomiarowym 41
Centralne Laboratorium Badawcze PKP • Do 1934 roku istniały w niektórych dyrekcjach kolejowych pracownie chemiczne przy głównych magazynach zasobów. • Istniały też laboratoria mechaniczne i nasycania przy Ministerstwie Komunikacji, oraz laboratorium produktów naftowych w Drohobyczu. • Możliwości przeprowadzania badań w istniejących laboratoriach były ograniczone • W październiku 1934 roku, w celu podniesienia i ujednolicenia jakości materiałów dostarczanych kolejom Min. Komunikacji postanowiło utworzyć Centralne Laboratorium Badawcze. • Laboratorium pomyślane było ono jako osobna jednostka organizacyjna, podległa bezpośrednio Ministerstwu 42 Komunikacji i pracująca na rzecz całej sieci PKP.
Zadania Centralnego Laboratorium Badawczego PKP 1) Wykonywanie badań wszelkich materiałów używanych na PKP, 2) Opracowywanie w zakresie chemii i metaloznawstwa, obowiązujących na PKP warunków technicznych, 3) Badanie analityczne towarów przewożonych koleją i wydawanie na tej podstawie orzeczeń towarowych, 4) Badanie mechaniczno-elektrotechniczne materiałów używanych na PKP w celu sprawdzenia stopnia ich przydatności. 43
Struktura Centralnego Laboratorium Badawczego PKP • W strukturze Centralnego Laboratorium Badawczego MK wyodrębniono następujące Działy: – – Chemii Nieorganicznej, Chemii Organicznej, Mechaniczno-Elektrotechniczny, Doświadczalno-Badawczy. • Najprawdopodobniej w późniejszym okresie powstał także dział impregnacyjny. • Równocześnie rozwiązano laboratoria chemiczne przy poszczególnych dyrekcjach pozostawiając jedynie pracownie o specjalnym przeznaczeniu. 44
Centralne Laboratorium Badawcze PKP 45
Przykład badań w Laboratorium • W latach 1934 -1936 na odcinku jednej z linii kolejowych w rejonie Warszawy zostało wykonane przez Państwową Wytwórnię Prochu Pionki prawie 5000 styków, którymi spawano odcinki szyn starych typu 39. • Relatywnie duża liczba tych styków (724 co stanowiło 15% ogólnej liczby styków) uległa w eksploatacji uszkodzeniu. • Badania styków przeprowadzono w Centralnym Laboratorium Badawczym. • Wykonano m. in. badania makrostruktury, badania mikroskopowe oraz badania wytrzymałościowe (w celu określenie siły łamiącej). • Określono wpływ wyżarzania styków na zmianę ich struktury i 46 wytrzymałość
Referat Doświadczalny po II wojnie światowej (1) • Natychmiast po swoim powrocie do Warszawy, w lutym 1945 roku, profesor Albert Czeczott rozpoczął organizowanie Referatu Doświadczalnego Ministerstwa Komunikacji. • Referat musiał działać w bardzo trudnych warunkach, brakowało aparatury pomiarowej. • Pierwsze badania parowozów wykonywano opracowaną przez A. Czeczotta metodą uproszczoną, bez pomocy indykatora i dynamometru: – Metoda polegała ona badaniu przyspieszenia pociągu prowadzonego przez badany parowóz na szlaku o stałym pochyleniu podłużnym (bez załamań profilu), przy stałym napełnieniu cylindrów. – Podczas przeprowadzanych w ten sposób badań jedynym instrumentem pomiarowym był stoper 47
Referat Doświadczalny po II wojnie światowej (2) • W pierwszych powojennych latach wykonane zostały badania parowozów serii Ty 2 (Ty 42), Ty 43, Ty 45, Tr 201 (Tr 203), Tr 202 i Ty 246. • Wyniki badań parowozów opublikowano w formie charakterystyk trakcyjnych wydanych nakładem Ministerstwa Komunikacji • W 1949 dla potrzeb Referatu Doświadczalnego zbudowano wagon dynamometryczny (w Warsztatach Głównych w Bydgoszczy) • Przebudowano trzy parowozy konstrukcji węgierskiej na parowozy-kompresory do wytwarzania sztucznego oporu. 48
Od Referatu Doświadczalnego do Instytutu Kolejnictwa • 1923 Referat Doświadczalny Ministerstwa Kolei Żelaznych • 1951 INBK (Instytut Naukowo Badawczy Kolejnictwa) – Na mocy zarządzenia Ministra Kolei z 30 maja 1951 roku, utworzony został w Warszawie Instytut Naukowo Badawczy Kolejnictwa. Instytut przejął cały personel, tabor i aparaturę pomiarową Referatu Doświadczalnego MK • 1958 COBi. RTK (Centralny Ośrodek Badań i Rozwoju Techniki Kol. ) • 1986 CNTK (Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa) • 2010 IK (Instytut Kolejnictwa) 49
Kontynuatorzy prac prof. A. Wasiutyńskiego • Profesor Tadeusz Basiewicz (1927 – 2016) • Profesor Henryk Bałuch 50
Od Referatu Doświadczalnego do Instytutu Kolejnictwa 51
- Slides: 51