Vaunujen (ja veturien) puskurikorkeus

[Erkki Nuutio]

Vaunuissa ja vetureissa käytetään kantojousina ns. passiivisia jousia, näistäkin käytännössä vain lehti- ja kierrejousia.
Ei siis käytetä venttiilin ohjaamana korkeusaseman automaattisesti vakiona pitäviä jousia, kuten ilmajousia.

Jousien passiivisuudesta johtuen vaunun kuormatilan ja puskimien korkeus kiskon harjasta vaihtelee mm. kuorman suuruudesta riippuen.
Näyttäisi siltä, että tavaravaunujen puskinkorkeudeksi on vuoden 1913 päätösten seurauksena pääosin tullut 1060 mm.  Koska tämä luku on useassa piirustuksessa esitetty tyhjälle vaunulle, tarkoittanee se 1060 mm puskurikorkeutta vaunun omapainon tilanteessa. 
Eräiden noin 50-60 -luvun vaunujen (kuten GgK, Ggv) puskurikorkeus 1047 mm johtunee siitä, että samaa alustaa jousineen on käytetty myös vaunuissa joissa on kevyempi kori kuin mainituissa vaunuissa. 
Kun eri vaunujen kuorma on sallittu (maksimi) ovat puskurit likimain samalla korkeudella.

Henkilö-, konduktööri-, posti- ja eräissä muissa vaunuissa on painava kori ja kuorma suhteellisen pieni. Tällöin puskurikorkeus omapainon tilanteessa on valittu pienemmäksi.  Ensimmäisissä matkustajavaunuissamme se oli ilmeisesti 990 mm. Myöhemmissä 1800-luvun vaunuissa korkeutena esiintyy yleisimmin 1035 mm.
Sivuutan uudemmat, koska minulla ei ole sellaisia alkuperäiskuvia niistä, joista puskurikorkeus ilmenisi.

Omapainoa vastaavasta puskurikorkeudesta pääsee likimääräisesti sallittua painoa vastaavaan puskurikorkeuteen jos tietää molemmat painot (siis painoeron) ja jousien jäkkyyskertoimen. Jäykkyyskerrointa kutsutaan yleisesti jousivakioksi, vaikka se ei usein ole lähellekään vakio.
Jäykkyyskertoimen tunnus on usein k (mutta mm. Saksassa c).
Se tarkoittaa  k = F / z  [N/m] , jossa F = mg = jouseen vaikuttava kuormavoima [N] ja z = kuormavoiman aiheuttama jousen joustomatka [m] .  Jäykkyyskertoimen voi mitata jos on vehkeet siihen ja sen voi laskea likimäärin, jos tuntee jousimitat. Ystävällisiin piirustuksiin jäykkyyskerroin on merkitty, yleensä mittaukseen perustuen.

Jousen mitat valitaan hieman mutkikkaan laskeskelun pohjalta niin, että sallitulla kuormalla jännitys ei jousen rasitetuimmalla alueella ylitä sallittua. Muuten voi tapahtua myötäämistä (painumista) käytön aikana tai jousi voi murtua vähitellen väsymällä.
Edelleen vaaditaan että jousen joustomatka on käytön kannalta sopiva, ja usein vielä, että jousitetun massan ominaistaajuus olisi sopiva matkustajien/kuorman kannalta.

[Tuukka Ryyppö]

Aika metka faktanpläjäys. Kiitos!

[Kurt Ristniemi]

Ennen vuotta 1913 SVR:n vaunujen puskinkorkeuden rajat olivat (alempana mainitun komitean mukaan) 902 mm kuormattuna ja 1 025 mm kuormaamattomana.

Keisarikunnassa - eli Venäjällä - puskimet olivat korkeammalla. Ja kun Venäjä halusi päästä kalustoineen Suomenkin radoille, muutoksia oli tehtävä. Ei liene vaikea arvata, kenen tehtäväksi jäi muuttua.

Keisari antoi jo vuonna 1908 Suomen senaatille käskyn, jonka mukaan SVR:n uusi liikkuva kalusto piti tilata Venäjän mallin mukaisina.

Venäjän asettama komitea selvitti mahdollisuuksia käyttää Venäjän kalustoa Suomen rautateillä ja Suomen kalustoa keisarikunnan rautateillä. Komitea sai lausuntonsa valmiiksi keväällä 1909 ja jätti sen Venäjän kulkulaitosministeriölle.   

Komisionin mukaan erotus eri waunujen puhwerttien korkeuden wälillä ei saanut olla enempää kuin korkeintaan 100 millim., waunujen ollessa tyhjinä saa puhwerttien korkeus kiskosta olla korkeintaan 1,075 millim. ja lastattuina 1,025 mm.

Edelleen komissioni toteaa: Siihen nähden, että Suomen waunujen puhwerttien korkeus on 902 ja 1,025 millim. (erotus 123 mm.) ja wenäläisten waunujen 920 ja 1,085 mm. (erotus 165 mm.), jotapaitsi erotus Suomen rautatiewaunujen wähimmän ja wen. waunujen suurimman korkeuden on 1,085—902 = 183, komissioni on sitä mieltä, että Suomen waunuille on määrättäwä puhwerttien minimikorkeudeksi 935 mm. ja maksimikokeudeksi 1,060 mm. erotus 125 mm.

Ei ole tiedossani miten Suomen senaatti, eduskunta ja rautatiehallitus vaatimuksiin suhtautuivat, mutta historiikeista tiedämme, että vuodesta 1913 uusi kalusto rakennettiin yhdysliikennekelpoiseksi; sen puskinkorkeus oli aiempaa suurempi.

Veturien puskinkorkeudesta en ole kirjoituksia havainnut.

[Petri Sallinen]

Ko. 162/1928 kertoo seuraavaa:

"Jotta kaikkien vaunujen puskinkorkeus vähitellen saataisiin samaksi, on sellaisissa vaunuissa, joissa puskinkorkeus on 1000 mm tahi pienempi, jousen ja laakeripesän väliin asetettava piirustuksen [jota minulla ei ole] N:o 11922 mukainen 60 mm.n korotuskappale ja laakeripesän alla oleva siderauta vaihdettava piirustuksen N:o 11941 [jota minulla ei ole] mukaisesti valmistettuun siderautaan. Sekä korotuskappaleet että uudet sideraudat ovat tilattavat Pasilan konepajasta. Jotta puskinkorkeus kaikissa vaunuissa mahdollisimman pian saataisiin normaaliseksi (1035-1075 mm), voidaan nyt kyseessäoleva työ suorittaa myöskin ulkosalla, varikolla."

Ko. 70/1931 taas kertoo seuraavaa:

"Tyhjän vaunun puskimen keskiviivan korkeus kiskon yläpinnansta on 1060 mm, josta sallitaan enintään 15 mm poikkeama yli tahi 50 mm alle, kun renkaat ovat melkein loppuun kuluneet. Täysin kuormatun vaunun puskimien keskiviivan korkeus kiskon yläpinnasta ei saa yleensä olla pienempi kuin 940 mm, mutta ylimenosilloilla ja porteilla varustetuissa vaunuissa ei tämä mitta saa olla pienempi kuin 980 mm."

[Kurt Ristniemi]

Katetun tavaravaunun piirustukseen on tehty muutos: "Puskinkorkeus muutetaan 1000:sta 1035:een. R.N. 20 X1 10". Ts. 20.11.1910.
Tuon piirustuksen lisäksi en muista löytäneeni asiaa koskevaa käskykirjettä, kiertokirjettä tms. Ja mitähän tuo R.N. mahtaa tarkoittaa?

Asia ilmeisesti liittyy Keisarikunnan yhdysliikenteeseen, tarpeeseen päästä kummankin maan kalustolla kummankin maan rataverkolle, ja jopa edellä mainittuun keisarin v. 1908 antamaan käskyyn (jota en enää löydä) tilata uusi kalusto Venäjän mallin mukaisena.
Vaan kuinka sitten kävikään: Ei kai esim. Ga-vaunuilla Venäjälle ajettu? Tarkoitukseenhan rakennettiin oma vaunutyyppinsä, yhdysliikennevaunu Gb. 

[Esa J. Rintamäki]

Katetun tavaravaunun piirustukseen on tehty muutos: "Puskinkorkeus muutetaan 1000:sta 1035:een. R.N. 20 X1 10". Ts. 20.11.1910.
Tuon piirustuksen lisäksi en muista löytäneeni asiaa koskevaa käskykirjettä, kiertokirjettä tms. Ja mitähän tuo R.N. mahtaa tarkoittaa?

Asia ilmeisesti liittyy Keisarikunnan yhdysliikenteeseen, tarpeeseen päästä kummankin maan kalustolla kummankin maan rataverkolle, ja jopa edellä mainittuun keisarin v. 1908 antamaan käskyyn (jota en enää löydä) tilata uusi kalusto Venäjän mallin mukaisena.
Vaan kuinka sitten kävikään: Ei kai esim. Ga-vaunuilla Venäjälle ajettu? Tarkoitukseenhan rakennettiin oma vaunutyyppinsä, yhdysliikennevaunu Gb. 

1960-luvun vaunukuvastossa, joka julkaistiin VR:n 100-vuotisjuhlallisuuksien tiimoilla, oli kuva myös iänkaikenvanhasta Ga-vaunusta, jonka numero oli alleviivattu. Tällä tavalla merkittyä tavaravaunua ei saanut käyttää itäisessä yhdysliikenteessä. On helppo päätellä, että tähän oli tosiaan hyvät syyt olemassa.

Puskinlimpun halkaisijamitalla on myös oma merkittävä osuutensa eri vaunuja kytkettäessä toisiinsa. "Ristiin menneet" puskimet aiheuttivat aikanaan melko tavalla vaivannäköä ratapihoilla, eikä vain Suomessa. Haluan mainita tästä esimerkkinä Saksan, ennen vuoden 1871 yhdistymistä nyt ainakin.

[Petri Sallinen]

Yhdysliikennevaunu Gb:n piirustukseen vuodelta 1913 puskinkorkeudeksi on määritelty 1060 mm.

[Topi Lajunen]

Ei siis käytetä venttiilin ohjaamana korkeusaseman automaattisesti vakiona pitäviä jousia, kuten ilmajousia.

Vaikka tässä ketjussa on käsitelty vain "vanhaa" aikaa, täytynee väärinkäsitysten välttämkseksi mainita, että nykyaikaisessa matkustajavaunukalustossa käytetään nimenomaan automaattisesti kuorman mukaan säätyviä ilmajousia telin ja korin välissä.

[Erkki Nuutio]

Jos uudempien vaunujen korkeudensäätö on toteutettu korkeussäätöventtiileillä kuten ka/la-autoissa, säädetään korin korkeusasemaa akseleihin verrattuna. Eli pidetään se vakiona ja korjataan näin vain kuormituksen vaikutus.
Pyörien kuluman vaikutusta ei venttiili ota huomioon. Tämä vaikutus toki enimmillään vain luokkaa 30 mm.

[Pekka Siiskonen]

Ilmajousitetussa kalustossa säätö liittyy kaiketi vain toisojousina toimivien ilmajousipussien normaaliin säätöön, ensiöjousitusta ei kai valvota, joten tarkkaan ottaen kyse ei kaiketi ole varsinaisesti automaattisesta puskinkorkeuden vakioinnista vaan tavanomaisesta ilmajousitukseen liittyvästä ominaisuudesta. Voin toki olla väärässäkin...

[Topi Lajunen]

Ilmajousitetussa kalustossa säätö liittyy kaiketi vain toisojousina toimivien ilmajousipussien normaaliin säätöön, ensiöjousitusta ei kai valvota, joten tarkkaan ottaen kyse ei kaiketi ole varsinaisesti automaattisesta puskinkorkeuden vakioinnista vaan tavanomaisesta ilmajousitukseen liittyvästä ominaisuudesta. Voin toki olla väärässäkin...

Olet käsitykseni mukaan täysin oikeassa.