3° CONVEGNO NAZIONALE
"Sicurezza ed Esercizio Ferroviario: tecnologie e regolamentazione per la competizione"
CARATTERIZZAZIONE ACCELEROMETRICA
DELL’INTERAZIONE RUOTA-ROTAIA
CAMPAGNA SPERIMENTALE DI MISURE ACCELEROMETRICHE, EFFETTUATA DA
BORDO TRENO E DA IMPIANTI A TERRA
Roma, 07 Giugno 2013
Interazione Ruota-Rotaia
Interazione ideale
Ipotesi
• Indeformabilità dei corpi;
• Binario infinitamente rigido;
• Binario perfettamente in piano, privo di
pendenza, in rettilineo e in condizioni
geometriche nominali;
• Moto rettilineo uniforme;
• Ruote perfettamente circolari, centrate e con
profilo nominale ;
• Rugosità superficiale nulla.
X
In tali ipotesi si può assumere che le accelerazioni verticali misurate sia
in boccola che sul binario siano identicamente nulle.
Y
Q
Causa ed Effetto
Forte impatto sulla regolarità dell’esercizio ed elevato costo
della manutenzione
Interazione Ruota-Rotaia
Interazione reale


•


Binario in condizioni geometriche nominali;
Tratto rettilineo e privo di pendenza;
Profilo delle ruote nominale;
Profilo delle rotaie nominale;
Moto rettilineo uniforme;
Direzione del moto
Binario
Difetto puntuale: Variazione di accelerazione verticale ≠ 0
Effetti delle ruote sul binario
Accelerazioni in direzione verticale variabili nel tempo nei punti della
rotaia corrispondenti ai punti di contatto della ruota transitante.
SWAN-T
MEMS based technology
Real time Wheelsets Condition Monitoring
SMART WIRELESS ACCELEROMETRIC NETWORK-TRACK
Il
sistema
SWAN-T
(Smart
Wireless
Accelerometric Network-Track) è un sistema
accelerometrico
capace
di
monitorare
le
accelerazioni indotte dall’impatto delle ruote sui
binari .
Ogni difetto geometrico sul piano di
rotolamento di una ruota genera vibrazioni . Il
sistema SWAN-T è stato progettato
acquisire
le
accelerazioni
per
trasmesse
nell’interazione ruota-rotaia, misurando quindi la
qualità della superficie di contatto di ciascuna
ruota transitante.
SWAN-T
MEMS based technology
Caratteristiche
Composizione del sistema:
Caratteristiche funzionali:
• 20 accelerometri;
• Accelerometri SMAMID basata su
• 2 pedali;
tecnologia MEMS;
• Alimentazione autonoma con
• Lieve impatto infrastrutturale per
impianto fotovoltaico.
l’installazione;
• Unità di acquisizione ed
• Acquisizione ed elaborazione automatica;
elaborazione;
• Configurabilità;
• Modem GSM.
• Autodiagnostica;
• Output remotizzato su web.
SWAN-T
MEMS based technology
Difetti della ruota rilevabili
• Sfaccettature;
• Poligonazione;
•Ovalizzazione.
Risultati delle prove sperimentali
Risultati delle prove sperimentali
Le prove sperimentali hanno consentito di:
•Verificare la bontà dei dati acquisiti, e la ripetitività dei rilievi;
• Comprendere i fenomeni di interesse e la dipendenza dai fattori caratteristici;
Determinare le soglie limite in
funzione del tipo di difetto presente,
in relazione alla normativa vigente.
SWAN-T
MEMS based technology
Real time Wheelsets Condition Monitoring
Per il Gestore Infrastruttura
Migliora la qualità
Diagnostica
dell’infrastruttura
Interazione
Ruota-Rotaia
Riduzione dei
costi manutentivi
Riduce:
Aumenta:
• Fatica della rotaia
• Vita utile delle rotaie
• Danno al binario
• Sollecitazioni alle traverse
Interazione SRR – SWAN-T