Caratterizzazione accelerometrica dell’interazione ruota-rotaia

CARATTERIZZAZIONE ACCELEROMETRICA DELL’INTERAZIONE RUOTA-ROTAIA

CAMPAGNA SPERIMENTALE DI MISURE ACCELEROMETRICHE, EFFETTUATA DA BORDO TRENO E DA IMPIANTI A TERRA

3° CONVEGNO NAZIONALE"Sicurezza ed Esercizio Ferroviario: tecnologie e regolamentazione per la competizione"

Roma, 07 Giugno 2013

Interazione Ruota-Rotaia

• 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.

YXQ

In tali ipotesi si può assumere che le accelerazioni verticali misurate sia in boccola che sul binario siano identicamente

nulle.

Interazione ideale Ipotesi

Causa ed Effetto

Forte impatto sulla regolarità dell’esercizio ed elevato costo della manutenzione

Direzione del moto

Binario

Difetto puntuale: Variazione di accelerazione verticale ≠ 0

Interazione reale

Binario in condizioni geometriche nominali;

Tratto rettilineo e privo di pendenza;• Profilo delle ruote nominale; Profilo delle rotaie nominale; Moto rettilineo uniforme;

Interazione Ruota-Rotaia

Effetti delle ruote sul binarioAccelerazioni in direzione verticale variabili nel tempo nei

punti della rotaia corrispondenti ai punti di contatto della ruota transitante.

SMART WIRELESS ACCELEROMETRIC NETWORK-TRACK

SWAN-T MEMS based technology Real time Wheelsets Condition Monitoring

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 per acquisire

le accelerazioni trasmesse nell’interazione

ruota-rotaia, misurando quindi la qualità

della superficie di contatto di ciascuna

ruota transitante.

CaratteristicheSWAN-T MEMS based technology

Caratteristiche funzionali:• Accelerometri SMAMID basata su

tecnologia MEMS;• Lieve impatto infrastrutturale per

l’installazione;• Acquisizione ed elaborazione

automatica;• Configurabilità;• Autodiagnostica;• Output remotizzato su web.

Composizione del sistema:• 20 accelerometri;• 2 pedali;• Alimentazione autonoma

con impianto fotovoltaico.• Unità di acquisizione ed

elaborazione; • Modem GSM.

SWAN-T MEMS based technology

• Sfaccettature;

• Poligonazione;

•Ovalizzazione.

Difetti della ruota rilevabili

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.

Riduce:• Fatica della rotaia• Danno al binario• Sollecitazioni alle

traverse

Aumenta:• Vita utile delle rotaie

Diagnostica Interazione

Ruota-Rotaia

Migliora la qualità

dell’infrastrutturaRiduzione dei

costi manutentivi

SWAN-T MEMS based technology Real time Wheelsets Condition Monitoring

Per il Gestore Infrastruttura

Interazione SRR – SWAN-T