ALLEGATI Allegato A Programma prove di lancio

ALLEGATI

Allegato A

Programma prove di lancio

Numero Prova Regime di Frenatura Velocità iniziale della prova Stato di carico Alimen- tazione RA Stato della rotaia Aderenza Spazio di arresto Condizioni Particolari 1 R 120 da 10 a 12 t per asse

senza Rotaia secca 440 < s < 490 m Numero di prove secondo la fiche 544-1 a vuoto 2 P 120 " senza Rotaia secca 580 < s < 620 m Numero di

prove secondo la fiche 544-1 a vuoto

3 R 160 " con Rotaia secca Riferimento per gli

allungamenti da DA a 160

Idem

4 RR 160 " con Rotaia secca 720 < s < 770 m Idem

a vuoto

5 R 120 " senza Rotaia bagnata s < 700 m Numero di

prove minimo 4

6 P 120 " senza Rotaia bagnata s < 730 m Numero di

prove minimo 4

7 R 160 " con Rotaia bagnata Massimo il 50% di

allungamento della frenata rispetto allo spazio d’arresto su rotaia secca

Idem

8 RR 160 " con Rotaia bagnata Massimo il 50% di

allungamento della frenata rispetto allo spazio d’arresto su rotaia secca

Idem

9 R 120 " con 1kg di sapone

sparso sulla rotaia per 2o m, 200 m prima dell’inizio della frenata. La rotaia resta secca altrove

1 prova

10 R 100

stabilizzata

" con Rotaia bagnata Prova di

trascinamento Frenatura a fondo Tutti gli assi devono slittare

NOTA: Il regime RR è utilizzato per l’omologazione degli antipattinanti e corrisponde a un λ di 190-205 %.

Allegato B (

)

Metodo per la valutazione dei risultati di prove di lancio con aderenza

degradata alla velocità iniziale di 120 Km/h e 160 Km/h

Il metodo si applica alle prove di lancio eseguite alla velocità di 120 e 160 Km/h.

Con questo metodo, la conformità delle condizioni di aderenza in rapporto alle prescrizioni del punto 2.1.2.4 deve essere controllata.

IL metodo considera i tre criteri seguenti :

1 . _{“Aderenza di partenza”,}

2 . _{“Scorrimento minimo” degli assi del veicolo,} 3 . “Spazio d’arresto” prescritto.

1 Criterio di valutazione della prova

Per ogni prova di lancio eseguita alla velocità iniziale nominale di 120 e 160 Km/h la procedura seguente deve essere applicata:

1.1 Determinazione dell’aderenza di partenza

L’aderenza di partenza è valutata con l’aiuto della decelerazione calcolata con la procedura seguente:

g x a====&& ττττ

Il criterio dell’aderenza di partenza è rispettato se, nella fase iniziale di frenata, τa è inferiore a

0,08.

0,2 s 0,2 s

Decelerazione del veicolo

x& &

I

Velocità del primo asse messo in scorrimento

Velocità del veicolo

Valore medio della decelerazione nell’intervallo I

Per ogni prova del veicolo, deve essere calcolato il rapporto seguente:

Allegato B (

)

m= numero dell’intervallo parziale ti= tempo parziale

T = _{tempo compreso tra l’inizio della frenatura e il raggiungimento della velocità} del veicolo di 60 Km/h ∑ = m 1 i i

t = tempo totale, all’interno dell’intervallo T, durante il quale lo scorrimento relativo dell’asse è superiore al 10%.

Un esempio di applicazione della procedura di calcolo, per un asse, è indicato sotto:

Scorrimento relativo del 15 % t2 (km/h) (sec) t3 30 40 20 60 40 120 100 80 20

Velocità del veicolo Velocità dell’asse

t1

T

t1 + t2 + t3 = tempo totale, all’interno dell’intervallo compreso tra l’inizio della

frenatura e il raggiungimento della velocità del veicolo di 60 Km/h, durante il quale lo scorrimento relativo dell’asse è superiore al 10 %. Il criterio dello”scorrimento minimo” è rispettato quando, per la metà degli assi del

veicolo almeno, il valore GM(n) è superiore a: • 35% per gli assi alla velocità di 120 Km/h,

• 20% per gli assi alla velocità di 160 Km/h.

1.3 « Spazio d’arresto » prescritto

Lo spazio d’arresto prescritto, per ogni regime di frenatura, è indicato negli allegati D, E,

F1, F2 della Fiche UIC 541-05 2°edizione. 2 Valutazione della prova

Se il criterio di aderenza di partenza è rispettato, la valutazione della prova proseguita con la combinazione del criterio dello scorrimento minimo e dello spazio d’arresto è valida; nel caso contrario, la prova non è valida.

La valutazione combinata dei due criteri dello scorrimento minimo e dello spazio d’arresto conduce a una delle quattro soluzioni seguenti:

• Criterio dello “Scorrimento minimo” non rispettato

Allegato B (

)

• Spazio d’arresto superiore al limite prescritto

B. Prova non valida

(ripetere la prova aumentando la concentrazione di sapone nella soluzione detergente)

• Criterio dello “Scorrimento minimo” non rispettato • Spazio d’arresto inferiore o uguale al limite prescritto

C. Prova non valida

(ripeter la prova diminuendo la concentrazione di sapone nella soluzione detergente)

•••• Criterio dello “Scorrimento minimo” non rispettato

•••• Spazio d’arresto superiore al limite prescritto

D. Prova valida

•••• Criterio dello “Scorrimento minimo” rispettato

•••• Spazio d’arresto inferiore o uguale al limite prescritto

Esecuzione della prova Criterio dello scorrimento minimo rispettato ? Spazio d’arresto = o < della distanza prescritta? Diminuire la concentrazione di sapone nella soluzione Aumentare la concentrazione di sapone nella soluzione Inizio Spazio d’arresto = o < della distanza prescritta ? Criterio dell’aderenza di partenza rispettato ? (τa?0,08) A Prova valida Antipattinante non soddifacente no no no si si si B Prova non valida C Prova non valida D Prova valida si no

Allegato C (

)

CONSUMO D ‘ARIA RELATIVO

0) Disposizione di massima Vrp Prp Rubinetto Riserva Addizionale HL Valvola di riduzione Vra Distributore Pra

Riserva ausiliaria

Valvola Antipattinante

Cilindri freno

1) Consumo d’aria relativo in regime esauribile

Cr = (Pra1 - Pra2) / (Pra1 - Pra3) ♦ Rubinetto di chiusura chiuso

♦ Pral : pressione iniziale prima della frenatura

♦ Pra2 : pressione residua all’arresto in aderenza degradata ♦ Pra3 : pressione residua all’arresto a secco

2) Consumo d’aria relativo in regime inesauribile

Cr = (Prp1 - Prp2) / (Prp1 - Prp3)

Allegato C (

♦ Rubinetto di chiusura aperto

♦ Prp1: pressione iniziale prima della frenatura

♦ Prp2 : pressione residua all’arresto in aderenza degradata ♦ Prp3 : pressione residua all’arresto a secco

Allegato D (

)

Incertezza nelle misurazioni

Obiettivo di una prova è quello di effettuare delle misure su una grandezza, detta misurando il cui valore deve essere conforme a quanto prescritto dalla norma di riferimento.

Il misurando a sua volta dipende da un certo numero di grandezze di ingresso X1,

X2,…,Xi,…,Xn, secondo una funzione del tipo :

Y=f(X₁,X₂,...,X_i,...,X_n), (1) Possibili grandezze di ingresso sono quelle che derivano dal processo di misurazione, quelle riportate nei certificati di taratura dei campioni e degli strumenti impiegati, e inoltre le grandezze di influenza (grandezza che non è il misurando, ma che altera il risultato della misurazione, tipo: lunghezza, massa, tempo, temperatura, pressione, concentrazione di una sostanza…).

Dall’equazione (1) si ricava, però, solo una stima del misurando Y, indicata con y a causa della presenza di possibili errori, e le grandezze di ingresso, che indicheremo con xi sono esse

stesse delle stime, quindi la stima d’uscita y è ottenuta da:

y=f(x1, x2, …, xn). (2)

Gli errori, che possiamo intenderli come responsabili dell’incertezza connessa con una misurazione, hanno due componenti:

• una casuale, originata da variazioni non prevedibili, nel tempo e nello spazio, delle grandezze di influenza,

• l’altra sistematica che, come la componente casuale non può essere eliminata, ma che può essere quantificata e ridotta apportando un adeguato fattore di correzione, eliminando così l’effetto che esso può avere sul risultato.

La nostra y, che è il risultato della misurazione, pur corretta per gli eventuali effetti sistematici identificati, rappresenta una stima della grandezza che si vuole misurare, e affinché il risultato sia completo deve essere accompagnato da una dichiarazione dell’incertezza di quella stima. L’incertezza è un parametro, originato dagli effetti sistematici non noti o non considerati e dagli effetti casuali, che caratterizza la dispersione dei valori ragionevolmente attribuibili al risultato, cioè dà l’idea del campo di valori entro cui si trova il valore che sarebbe ottenuto da una misurazione perfetta.

Allegato D (

)

L’espressione dell’incertezza deve essere riportata, insieme al risultato a cui si riferisce, nel rapporto di prova in modo da rendere immediatamente e univocamente interpretabili i risultati della misurazione.

Ogni stima della grandezza di ingresso e ogni incertezza corrispondente u(xi) vengono

ricavate attraverso valutazioni di valori possibili delle grandezze di ingresso Xi.

Tutte le incertezze hanno la stessa natura, ma in base al modo con cui le incertezze vengono stimate si opera una distinzione tra: Valutazioni di categoria A e Valutazioni di categoria B: • le prime riguardano un metodo di valutazione dell’incertezza per mezzo dell’analisi

statistica di serie di valori ottenuti attraverso la ripetizione di un processo di misurazione, in condizioni controllate che per ragioni di costo costituiscono sempre una serie limitata di valori. La media aritmetica o valore medio

∑

viene usata come valore per la grandezza di ingresso xi, stimata da n osservazioni

indipendenti ripetute xi,k nelle stesse condizioni sperimentali, e rappresenta una stima del

valore atteso µi, media della serie infinita (popolazione) di valori ottenuti nelle condizioni

di misurazione, quindi noi lavoriamo utilizzando un campione costituito da n valori estratto dalla popolazione.

Le singole osservazioni xi,k differiscono a causa di variazioni casuali delle grandezze di

influenza, o effetti aleatori, e per sapere quale è la variabilità dei valori osservati, cioè la dispersione intorno alla media x calcoliamo lo scarto tipo sperimentale _i

∑

che è una stima dello scarto tipo della popolazione σi.

Pertanto per una grandezza Xi l’incertezza tipo u(xi) della sua stima xi=x è u(xi i)=s(x ) i

con s(x )=_i n ) x ( s _i,k

• le seconde, invece, si basano su valutazioni dell’incertezza effettuate con mezzi diversi dall’analisi statistica di osservazioni ripetute, per mezzo di un giudizio scientifico fondato su tutte le informazioni disponibili sulla possibile variabilità di Xi.

Allegato D (

)

L’uso giudizioso dell’insieme di dati richiede una capacità di approfondimento basta sull’esperienza e su conoscenze generali, ed una perizia che può essere appresa con la pratica. La situazione di minima informazione è rappresentata da un intervallo individuato da due valori ximax e ximin, al di fuori del quale si escluda la possibilità che si trovi il valore

della grandezza, mentre all’interno tutti i valori hanno la stessa probabilità.

Si parla in questo caso di una distribuzione uniforme di probabilità, detta “rettangolare”, di ampiezza pari a ximax- ximin.

Come stima di xi si utilizza

2 x x x imax imin i − =

l’incertezza può essere calcolata con la relazione

3 2 x x ) x ( u imax imin i ⋅ − =

In molte situazioni è più realistico considerare che i valori prossimi agli estremi siano meno probabili, e, quindi, sostituire alla distribuzione simmetrica rettangolare una distribuzione simmetrica trapezoidale (trapezio isoscele) avente la base maggiore di ampiezza ximax- ximin e la base minore di ampiezza (ximax −ximin)⋅β, essendo 0≤β≤1.

Come stima di xi si utilizza

2 ) x x ( x_i = imax− imin e come incertezza tipo

) 1 ( 6 2 x x ) x ( u _i imax imin +β2 ⋅ − =

Per le incertezze valutate con entrambi i metodi A e B è opportuno parlare di gradi di libertà, in generale dati dal numero dei termini di una somma meno il numero dei vincoli sui termini della somma.

La normativa di riferimento UNI CEI ENV 13005 ammette due modalità per l’espressione dell’incertezza di misura: incertezza tipo composta e incertezza estesa.

Nella maggioranza dei casi una misurazione è ottenuta mediante i valori di un certo numero di grandezze di ingresso con le proprie incertezze, sia di categoria A che B, i cui valori devono essere convenientemente messi insieme al fine di ottenere l’incertezza tipo composta pertinente al risultato y del processo o prova.

Allegato D (

)

Fondamentale è controllare che tutti i valori che sono stati inseriti nel calcolo dell’incertezza composta relativa al risultato siano indipendenti e non correlati.

L’equazione che fornisce l’incertezza tipo composta è:

( )

∑

Benché l’incertezza tipo composta sia sufficiente a caratterizzare una misurazione, in molte applicazioni si preferisce definire un intervallo più ampio U(y), intorno al risultato y, in modo che un numero maggiore di valori che ragionevolmente possono essere attribuiti al risultato ne siano compresi.

Questo intervallo più ampio, denominato incertezza estesa, si ottiene moltiplicando l’incertezza tipo composta per un fattore di copertura k:

( )

( )

U = ⋅

Il risultato di una misurazione è allora espresso in modo più appropriato da y=y±U, da intendersi nel senso che la migliore stima attribuibile al misurando è y , e che ci si aspetta che l’intervallo da y -U a y +U comprenda una gran parte dei valori attribuibili ad y.

U y Y U

y− ≤ ≤ +

Il valore k deve essere scelto dalla tabella (in generale k è compreso tra 2 e 3):

Frazione p in percento Gradi di libertà (ν) 68,27 90 95 95,45 99 99,73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 30 40 50 ∞ 1,84 1,32 1,20 1,14 1,11 1,09 1,08 1,07 1,06 1,05 1,03 1,03 1,02 1,01 1,01 1,00 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,75 1,72 1,70 1,68 1,68 1,64 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,36 2,31 2,26 2,23 2,13 2,09 2,04 2,02 2,01 1,96 13,97 4,53 3,31 2,87 2,65 2,52 2,43 2,37 2,32 2,28 2,18 2,13 2,09 2,06 2,05 2,00 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 2,95 2,85 2,75 2,70 2,68 2,58 235,80 19,21 9,22 6,62 5,51 4,90 4,53 4,28 4,09 3,96 3,59 3,42 3,27 3,20 3,16 3,00

Allegato D (

)

Per poter scegliere il valore di k, bisogna innanzitutto fissare il livello di probabilità (intervallo di confidenza) p che si desidera avere (di solito p=95%) e calcolare il numero dei gradi di libertà effettivi νeff da attribuire a u(y).

[

]

∑

[

]

[

]

{

}

∑

Importante per poter impiegare bene questa formula è necessario seguire i criteri:

• se u(x_i)è una incertezza di categoria A, allora νi=ni-mi dove ni è il numero dei termini

della somma dei quadrati da cui è stata ricavata u(x_i)2 e mi è il numero dei parametri

stimati da tale somma,

• se u(x_i) è una incertezza di categoria B e di valore costante (tipo quella rettangolare e

trapezoidale viste in precedenza), allora νi =∞ e

[

]

Allegato E “Sintesi della tesi”

1 . Introduzione

La politica europea si è posta l’obiettivo di promuovere il settore ferroviario come modalità di trasporto rispettosa dell’ambiente e di realizzare uno spazio ferroviario senza frontiere sicuro, integrato e competitivo. A tal fine la Commissione Europea ha emesso una serie di direttive, che ogni Stato membro ha l’obbligo di recepire, le cui ultime, in particolare, hanno stabilito norme comuni per facilitare il controllo della sicurezza ferroviaria e incentivare l’interoperabilità, intesa come lo sforzo di rendere compatibili ed operativi i diversi sistemi ferroviari degli Stati membri, superando le barriere costituite da regole diverse e garantendo il riconoscimento reciproco dei certificati di sicurezza rilasciati negli Stati membri.

In base a questi nuovi orientamenti ogni componente da montare su rotabili ferroviari, che circolano sulle reti nazionali ed internazionali, deve essere omologato rispettando le prescrizioni contenute all’interno di una specifica normativa di riferimento emessa da Enti Internazionali [6]. L’omologazione avviene attraverso l’esecuzione di prove specifiche, come da normativa, effettuate da un laboratorio di prova accreditato, vale a dire da un’entità legalmente riconosciuta idonea ad eseguire prove [1], a cui è stato assegnato il riconoscimento formale della capacità di individuare se un prodotto risponda a determinati requisiti. L’accreditamento viene rilasciato da un Organismo Ufficiale di terza parte, che in Italia è rappresentato dal SINAL [2], che opera attraverso la cooperazione con enti nazionali di normazione quali UNI, CEI, ISPESL, ed inoltre mantiene accordi di mutuo riconoscimento e di reciprocità con analoghi organismi di certificazione di altri Paesi.

Il lavoro, svolto come tesi di laurea in ingegneria meccanica nell’Unita Qualità del laboratorio “Sperimentazione” dell’Unità tecnologie Materiale Rotabile di Trenitalia, di cui si riporta in Fig. 1 un organigramma esemplificativo della sua organizzazione, è nato dall’esigenza di progettare una procedura tecnica da utilizzare per effettuare prove su dispositivi di antipattinaggio montati su rotabili ferroviari, nel caso specifico carrozza isolata, che intervengono in fase di frenata, procedura che definisce in maniera dettagliata la successione delle operazioni da compiere durante l’esecuzione della prova stessa, con le prescrizioni necessarie da rispettare durante il suo svolgimento secondo quanto riportato nella norma di riferimento relativa al suddetto componente, e, successivamente, una volta convalidate le caratteristiche del prodotto, procedere alla sua omologazione.

Sono stati esaminati studi correlati al problema in esame presenti in letteratura, tra i quali i più interessanti sono stati quelli in cui è stato proposto: un nuovo tipo di algoritmo di controllo

proposto per un sistema di propulsione con un motore ad induzione [4], la rilevazione dell’inizio della più piccola fase di slittamento senza l’utilizzo di sensori di velocità, analizzando la corrente di ciascun motore [5].

Figura 1 Organigramma Unità Tecnologie Materiale Rotabile

2 . Caratteristiche dispositivo antipattinante

Il dispositivo antipattinante, la cui disposizione classica è riportata nella Fig. 2, è presente sui treni allo scopo di evitare un pattinamento troppo pronunciato delle ruote e di impedire un loro eventuale bloccaggio completo.

Figura 2

Distributore Condotta generale

Riserva ausiliaria

Centralina

Asse 1 Asse 2 Asse 3 Asse 4

Sensore Sensore Sensore Sensore

Cilindro freno 1 Cilindro freno 2 Cilindro freno 3 Cilindro freno 4 Elettrovalvole 1 Elettrovalvole 2 Elettrovalvole 3 Elettrovalvole 4 Direzione Ricerca e Ingegneria Direzione Unità Tecnologie Materiale Rotabile

Tecnica e Ricerca Laboratorio Sperimentazione (Direzione Generale) Gestione commesse Unità Qualità Direzione Tecnica PE Direzione Tecnica PM-SF Direzione Tecnica AV-ERTMS Direzione Tecnica LP

La variabile principale che viene tenuta sotto controllo è la velocità di rotazione degli assi delle ruote della carrozza, la cui misura è ottenuta tramite sensori (dinamo tachimetriche, vedi schema apparecchiature pag. 7), e il cui valore viene comparato costantemente con una velocità di riferimento (Vrif), che rappresenta una stima della velocità reale del veicolo,

ricavata usando i dati forniti dai sensori medesimi.

La ruota che si trova nella condizione di bloccaggio o in fase di pattinamento viene riportata nella zona più favorevole della caratteristica aderenza-pattinamento nel minor tempo possibile agendo sulla pressione dell’aria nei cilindri freno attraverso l’intervento di elettrovalvole di aumento, mantenimento o scarico della pressione.

L’elemento di comunicazione tra i diversi apparati è la centralina (vedi figura sopra) che elabora le informazioni trasmesse dai sensori e di conseguenza comanda le elettrovalvole. Il valore della pressione massima fornita ai cilindri freno, così come i valori dei tempi di scarico e di rialimentazione sono caratteristiche invariabili del dispositivo antipattinante montato sullo specifico veicolo, pertanto saranno determinati durante la fase di preparazione della prova. I tempi devono avere un andamento tipico, come riportato in Fig. 3, ed i loro valori si dovrebbero aggirare intorno a :

• tempo di scarico tf 0,8÷1 (s), • tempo di rialimentazione ti 1÷1,5 (s). Pmax 0,95% Pmax 0,4 tf ti

Figura 3 Andamento dei tempi di scarico e di rialimentazione dei cilindri freno

P re ss io n e [ b a r] tempo [s]

3 . Norma UIC 541-05 2° edizione

L’UIC 541-05 “Frein-L’anti-enrayeur” [6] è la norma di riferimento sull’antipattinante, elaborata dall’UIC, organismo internazionale di normazione operante nel campo ferroviario. Essa definisce:

• le soglie di velocità in cui l’antipattinante deve assicurare il suo intervento, evidenziando

che non deve in alcun momento modificare lo sforzo di frenata in assenza di slittamento delle ruote e non generare una pressione superiore a quella richiesta dal comando di frenatura; ma adattare lo sforzo di frenata per sfruttare al meglio l’aderenza disponibile,

• i criteri di accettazione delle prove da effettuare per l’omologazione dell’antipattinante.

Si tratta di prove di lancio in cui la carrozza, con il dispositivo montato, viene portata da un locomotore alla velocità imposta dalla suddetta norma, caratteristica della prova da eseguire, e una volta sganciata viene comandata una frenatura rapida (frenatura caratterizzata dallo scarico completo all’atmosfera della condotta generale [8]), lungo un binario rettilineo con pendenza ± 0,002 m, che deve avere una lunghezza di 1500 m, ed essere preceduto da un tratto di circa 3 km per far accelerare il treno e seguito da un altro per consentire al treno ed al veicolo lanciato di arrestarsi con sicurezza, anche in caso di avaria ai freni di circa 10 km.

Figura 4 Diagramma valutazione prova

inizio

Esecuzione della prova

Criterio dell’aderenza di partenza rispettato?(τa ≤0,008)

Criterio dello scorrimento minimo rispettato?

Spazio d’arresto =0< della distanza prescritta?

Spazio d’arresto =0< della distanza prescritta? B Prova non valida C Prova non valida D Prova valida A Prova valida Antipattinante non soddisfacente Aumentare la concentrazione di sapone nella soluzione Diminuire la concentrazione di sapone nella souzione no si no si no si si no

La norma specifica il rispetto di tre criteri per la valutazione della prova :

1. aderenza iniziale per individuare l’istante in cui il primo asse entra in scorrimento,

2. scorrimento minimo degli assi del veicolo, per individuare il quale si calcolano i tempi totali di scorrimento superiore al 10% tra l’inizio della frenatura e velocità del veicolo di 60 Km/h,

3. spazio d’arresto prescritto.

Il metodo di valutazione dei tre criteri segue il diagramma di Fig. 4, secondo quanto riportato nella norma UIC 541-05. Il criterio generale del programma di test indicato nella UIC 541-05 è quello di confrontare le prestazioni di frenatura a binario secco con equivalenti prestazioni in condizione di aderenza degradata, caso che necessita dell’innaffiamento della rotaia tramite ugelli posti sotto la carrozza circa 300 metri prima del punto di inizio frenata e protratto fino all’arresto, ponendo dei limiti su allungamento di spazi di frenatura, consumo d’aria, errore ammesso sulla Vrif., scorrimento istantaneo massimo ammesso. Il programma prevede inoltre

l'esecuzione di prove che riproducono condizioni di marcia particolari (trascinamento, sapone sulla rotaia per 20 m. 200 m. prima dell’inizio della frenatura).

4 . Progettazione della procedura di prova

La progettazione è stata avviata con il definire nella maniera più chiara e concisa quello che è lo scopo del progetto e con il redigere, quindi, un Piano del progetto, come da Fig. 5 seguendo un modello proposto dal SINAL.

Figura 5 Piano del progetto

Titolo del progetto: PROVE PER L’OMOLOGAZIONE DI DISPOSITIVI DI ANTIPATTINAGGIO PER CARROZZA ISOLATA

Metodo di prova interno:

Metodo di prova ufficiale: Norma di prova: UIC 541-05, 2° ed.2004

FREIN-L’ANTI-ENRAYEUR Obiettivi

Campioni da sottoporre alla prova: Dispositivo antipattinante

Proprietà da rilevare: Prestazioni di frenatura in situazioni in cui l’aderenza della rotaia risulta degradata, e verifiche eseguite in base ai limiti imposti dalla Norma di prova.

Misure da eseguire: Vengono misurate alcune variabili e registrate altre in base a quanto definito nella Norma _{di prova.} Incertezza delle misure: Calcolo dell’errore massimo associato a ciascuna misura eseguita tenendo conto di tutti i

fattori che possono provocarlo.

Campo di misura: I limiti delle variabili misurate e registrate sono quelli riportati nella Norma di prova. Altro: Oltre alla Norma di prova si fa riferimento anche alla norma UIC 544-1 sulla prestazione di

frenatura su rotaia asciutta

Area competente: SISTEMI FRENANTI

Direzione Tecnica: Responsabile Prove Meccaniche

e Sistemi Frenanti Supervisione: Responsabile Ufficio Tecnico Sistemi Frenanti

Successivamente è stata effettuata una ricerca di norme, documentazione scientifica, pubblicazioni esistenti, procedure simili già redatte e ampiamente collaudate all’interno del laboratorio, da utilizzare nella successiva pianificazione della progettazione.

Il piano del progetto è stato articolato attraverso la suddivisione delle diverse attività del piano in fasi, ciascuna delle quali è stata scelta e definita allo scopo di sviluppare una particolare parte della procedura di prova individuata tra gli aspetti che essa deve contenere, come riportato al punto 5.4.4 della normativa di riferimento sui laboratori di prova e taratura [1], e rispettando le prescrizioni sul modo di condurre le prove, contenute al punto 2 della UIC 541-05 sugli antipattinanti.

Per ciascuna fase sono stati definiti i dati di ingresso, utilizzando la lista di documenti tecnici preparata precedentemente, e i risultati previsti che andranno a costituire le bozze dei diversi capitoli della procedura secondo un indice simile a quanto indicato nella [1], ed inoltre sono state stabilite modalità e responsabilità per le attività successive di riesame e verifica del progetto stesso.

La strutturazione del progetto in fasi è stata riportata sotto forma di tabella, con schema simile alla Tab. 1.

Tabella 1 Tabella fasi

Durante l’esecuzione della progettazione vera e propria si è messo in opera quanto pianificato e per ogni fase, in cui è stato predisposto il piano, è stata preparata una scheda, ved. Fig. 6, che ha permesso di poter riportare in uno schema di facile lettura quanto pianificato e

N° SCHEDA

N°

FASE DEFINIZIONE FASE INPUT OUTPUT RESPONSABILE FASE

TIPO DI VERIFICA E RESPONSABILITA'

VINCOLI FASI PRECEDENTI

1 1 Riferimenti normativi e

Bibliografia Pag. 1 del PdP

Lista documenti di riferimento Bozza cap. 5 2 2 Scopo e campo di applicazione UIC 541-05 UIC 544-1 Bozza cap. 1 e 2

della procedura Fase 1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

successivamente quanto realizzato durante l’esecuzione dell’attività progettuale, ponendo particolare attenzione:

• nel verificare che i dati e i requisiti di ingresso fossero coerenti con quanto predisposto e

sufficientemente approfonditi e dettagliati per lo sviluppo del lavoro in accordo con le normative di riferimento, evidenziando eventuali miglioramenti o note aggiuntive,

• alla completezza e alla correttezza dei dati di uscita in relazione agli obiettivi di progetto.

L’utilizzo di schede accompagnate a ciascuna fase ha consentito di poter ripercorrere in qualsiasi momento tutta l’attività progettuale soprattutto durante i riesami e le verifiche.

Figura 6Scheda di fase

Particolare impegno hanno richiesto due fasi dell’attività progettuale:

• la definizione delle apparecchiature, scelte tra quelle disponibili all’interno del laboratorio,

fatta analizzando le variabili da registrare e da misurare come stabilito dalla norma, da montare sulla carrozza oggetto della prova, con una disposizione riportata in Fig. 7,

• il calcolo dell’incertezza di misura da assegnare a ciascuna apparecchiatura e al software

utilizzato per valutare la prova secondo il diagramma di Fig. 3, tramite i dati ricavati in tempo reale. L’incertezza è l’errore insito nel risultato stesso, in modo che il risultato di ciascuna misurazione, riportato in un idoneo documento “Rapporto di prova”, viene accompagnato da una indicazione quantitativa della qualità del risultato stesso cosicché gli utilizzatori finali ne possano accertare l’attendibilità.

SCHEDA N° 3 Revisione 0 del

Fase N° 3.2 Titolo Fase MODALITA’ DI PREPARAZIONE DEL CAMPIONE – personale

Responsabile fase Ufficio Tecnico Sistemi Frenanti

Tipo di verifica Verifica qualifica del personale

Responsabile verifica R UT-SF Esito verifica positivo negativo Data

PIANIFICATO

Durata giorni Data inizio Data fine

Input Output • UIC 544-1, 4° edizione • S.PS.UT-SF PP 001 • UIC 541-05, 2° edizione • Bozza cap. 7 PP REALIZZATO

Durata giorni Data inizio Data fine

Input Output • UIC 544-1, 4° edizione • S.PS.UT-SF PP 001 • UIC 541-05, 2° edizione • Bozza cap. 7 PP Note ed Allegati

L’esecuzione della progettazione è stata caratterizzata inoltre da attività atte alla:

• definizione delle modalità per il trattamento dei campioni di prova, dispositivi

antipattinanti, e analisi preventiva del funzionamento dell’impianto frenante e del dispositivo antipattinante attraverso la valutazione dell’andamento dei tempi di scarico e di rialimentazione,

• preparazione e qualifica del personale,

• identificazione dei parametri ambientali necessari per la corretta realizzazione della prova, • definizione delle condizioni che influenzano la ripetibilità e la riproducibilità della prova.

Figura 7 Schema di alcune apparecchiature necessarie per effettuare le prove montate sulla

carrozza oggetto del test

Completato questo lavoro, le bozze dei capitoli ottenuti da ogni fase andranno a costituire, dopo aver superato una o più fasi di riesame e di verifica, la Procedura di Prova redatta secondo l’indice di Tab. 2.

Tabella 2 Indice della procedura di prova

encoder che riceve i segnali

dalle diverse periferiche, li invia a un pc e a un decoder trasduttori di pressione

dinamo tachimetriche

per la misura della velocità di ogni asse

Accelerometri per la

misura della accelerazione di ogni asse

dispositivo antipattinante

decoder

registratore a carta per

visualizzare durante l’esecuzione della prova i

parametri registrati

PC

il PC utilizza un software di proprietà di Trenitalia per effettuare la valutazione della prova secondo il diagramma riportato a pag. 5

Cap.1 Scopo della prova Cap.2 Campo di applicazione Cap.3 Abbreviazioni

Cap.4 Definizioni

Cap. 5 Riferimenti normativi e bibliografia

Cap. 6 Modalità di campionamento e preparazione del campione sottoposto alla prova Cap. 7 Modalità di esecuzione della prova, compresa la formazione richiesta e l’eventuale

qualifica del personale addetto alle varie fasi per l’esecuzione della prova Cap. 8 Apparecchiature di prova

Cap. 9 Valori dei parametri ambientali Cap.10 Caratteristiche del Rapporto di prova Cap.11 Campi di misura

Cap.12 Incertezza di misura

Cap.13 Ripetibilità e riproducibilità del metodo

La bozza subirà, infine, un processo di validazione per attestare la capacità del metodo di rispondere all’utilizzazione prevista, eseguito utilizzando un metodo di prova diverso e confrontandone i risultati, utilizzando un campione di riferimento o confrontando i risultati ottenuti da un altro laboratorio, aspetto del lavoro non ancora sviluppato.

5 . Conclusioni

E’ stata descritta la metodologia per costruire una procedura, vale a dire un insieme organico di istruzioni, per effettuare prove in linea allo scopo di testare le capacità di intervento di dispositivi di antipattinaggio montati su veicoli ferroviari.

La procedura è il mezzo per strutturare all’interno dell’azienda un sistema di gestione della qualità secondo un approccio per processi, vedendo l’azienda stessa come una organizzazione che, nello gestire numerose attività, processi appunto, utilizza risorse e trasforma elementi in ingresso in elementi in uscita in modo pianificato ed in condizioni controllate.

L’esperienza fatta ha permesso di valutare direttamente nella fase di stesura della procedura l’importanza del lavoro di team che, attraverso lo scambio di idee e pareri diversi, ha reso l’attività progettuale proficua per la soluzione di problematiche che si sono di volta in volta presentate.

L’uso di procedure ha consentito di ottimizzare l’individuazione di problemi e relative cause nelle diverse fasi di riesame ripercorrendo l’iter che ha condotto alla sua emissione e, quindi, di svincolare la realizzazione dei progetti dalle capacità del singolo, facendo entrare il

know-how nella procedura e renderlo di fatto patrimonio dell’azienda, ed inoltre di apportare facilmente le modifiche necessarie per l’ottimizzazione della procedura stessa nell’ottica di un miglioramento continuo rendendo l’attività aziendale realmente dinamica. La procedura descritta si riferisce a prove da effettuare esclusivamente su carrozza isolata, ma con pochi accorgimenti rifacendosi alle normative di riferimento relative, potrà essere utilizzata anche per prove da effettuare su locomotore e vagoni merci, ai fini dell’accreditamento.

Bibliografia

1. UNI CEI EN ISO/IEC 17025 novembre 2000 Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e taratura

2. SINAL DG-0007 rev. 3 marzo 2001 Requisiti generali per l’accreditamento dei laboratori di prova

3. Sistema di antipattinaggio µWUPAR Descrizione caratteristiche tecniche 4. Ryoo, H.J., Kim, J.S., Rim, G.H., Kim, Y.J., Kim, M.S.. Novel Anti-slip/slide Control

Algorithm for Korean High-Speed Train. Source: IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference), v 3, 2003, p 2570-2574

5. Watanabe, Tomoki, Yamashita, Michihiro. A novel anti-slip control without speed sensor for electric railway vehicles. Source: IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference), v 2, 2001, p 1382-1387

6. UIC 541-05 2° edizione 2004 Frein - L’anti-enrayeur (versione francese) 7. UIC 544-1 4° edizione Frein - Performance de freinage (versione

francese)

8. UIC 541-03, 1°edizione-1984 Frein-Prescriptions concernant la construction des différents organes de frein-Robinet de mécanicien (versione francese)

Allegato F “Articolo sulla tesi inviato alla rivista “Ingegneria Ferroviaria””

Omologazione di dispositivi di antipattinaggio

per rotabili ferroviari (Prove su carrozza isolata)

Sommario

Il lavoro descritto è stato svolto, come tesi di laurea in ingegneria meccanica per l’Università degli Studi di Pisa, all’interno e per conto del laboratorio “Sperimentazione” di Trenitalia, ed ha avuto come scopo quello di costruire una procedura, cioè un insieme organico di istruzioni, da utilizzare nell’effettuare prove in linea per testare le capacità di intervento di dispositivi di antipattinaggio montati su veicoli ferroviari sulla base dei requisiti dichiarati dal costruttore, e nel rispetto di prescrizioni riportate in una norma di riferimento. La suddetta procedura in seguito sarà resa oggetto di un procedimento di accreditamento da parte di un Ente preposto e legalmente riconosciuto, il SINAL, con il quale si darà riconoscimento formale della idoneità del Laboratorio ad effettuare quelle specifiche prove. Nella fase di sviluppo del lavoro particolare attenzione è stata riposta alla fase di pianificazione, con la iniziale previsione e stesura delle varie fasi in cui si è pensato di articolare la progettazione della procedura, stabilendo sequenza logica, prevedendo la stima temporale delle varie fasi, ricercando documentazione tecnica di input per ogni fase, e infine assegnando al personale le varie responsabilità in base alle competenze personali e ottenendo come risultato finale un piano del progetto.

1 . Introduzione

La politica europea si è posta l’obiettivo di promuovere il settore ferroviario come modalità di trasporto rispettosa dell’ambiente e di realizzare uno spazio ferroviario senza frontiere sicuro, integrato e competitivo. A tal fine la Commissione Europea ha emesso una serie di direttive, che ogni Stato membro ha l’obbligo di recepire, le cui ultime, in particolare, hanno stabilito norme comuni per facilitare il controllo della sicurezza ferroviaria e incentivare l’interoperabilità, intesa come lo sforzo di rendere compatibili ed operativi i diversi sistemi ferroviari degli Stati membri, superando le barriere costituite da regole diverse, e garantendo il riconoscimento reciproco dei certificati di sicurezza rilasciati negli Stati membri. In base a questi nuovi orientamenti ogni componente da montare su rotabili ferroviari, che circolano sulle reti nazionali ed internazionali, deve essere omologato rispettando le prescrizioni

contenute all’interno di una specifica normativa di riferimento emessa da Enti Internazionali [6]. L’omologazione avviene attraverso l’esecuzione di prove specifiche, come da normativa, effettuate da un laboratorio di prova accreditato, vale a dire da un’entità legalmente riconosciuta idonea ad eseguire prove [1], a cui è stato assegnato il riconoscimento formale della capacità di individuare se un prodotto risponda a determinati requisiti. L’accreditamento viene rilasciato da un Organismo Ufficiale di terza parte, che in Italia è rappresentato dal SINAL [2], che opera attraverso la cooperazione con enti nazionali di normazione quali UNI, CEI, ISPESL, ed inoltre mantiene accordi di mutuo riconoscimento e reciprocità con analoghi organismi di certificazione di altri Paesi. Il lavoro, svolto come tesi di laurea in ingegneria meccanica all’interno del laboratorio “Sperimentazione” di Trenitalia, è nato dall’esigenza di progettare una procedura tecnica da utilizzare per effettuare prove su dispositivi di antipattinaggio montati su rotabili ferroviari, nel caso specifico carrozza isolata, che intervengono in fase di frenata, procedura che definisce in maniera dettagliata la successione delle operazioni da compiere durante l’esecuzione della prova stessa, con le prescrizioni necessarie da rispettare durante il suo svolgimento secondo quanto riportato nella norma di riferimento relativa al suddetto componente, e, successivamente, una volta convalidate le caratteristiche del prodotto, procedere alla sua omologazione. Sono stati esaminati studi correlati al problema in esame presenti in letteratura, tra i quali i più interessanti sono stati quelli in cui è stato proposto: un nuovo tipo di algoritmo di controllo proposto per un sistema di propulsione con un motore ad induzione [4], la rilevazione dell’inizio della più piccola fase di slittamento senza l’utilizzo di sensori di velocità, analizzando la corrente di ciascun motore [5].

2 . Caratteristiche dispositivo antipattinante

Il dispositivo antipattinante, la cui disposizione classica è riportata nella Fig. 1, è presente sui treni allo scopo di evitare un pattinamento troppo pronunciato delle ruote e di impedire un loro eventuale bloccaggio completo

.

La variabile principale che viene tenuta sotto controllo è la velocità di rotazione degli assi delle ruote della carrozza, la cui misura è ottenuta tramite sensori (dinamo tachimetriche, vedi schema apparecchiature pag. 7), e il cui valore viene comparato costantemente con una velocità di riferimento (Vrif), che rappresenta una stima della velocità reale del veicolo,

Figura 3

La ruota che si trova nella condizione di bloccaggio o in fase di pattinamento viene riportata nella zona più favorevole della caratteristica aderenza-pattinamento, nel minor tempo possibile, agendo sulla pressione dell’aria nei cilindri freno attraverso l’intervento di elettrovalvole di aumento, mantenimento o scarico della pressione.

L’elemento di comunicazione tra i diversi apparati è la centralina (vedi fig. sopra) che elabora le informazioni trasmesse dai sensori e di conseguenza comanda le elettrovalvole.

Il valore della pressione massima fornita ai cilindri freno, così come i valori dei tempi di scarico e di rialimentazione sono caratteristiche invariabili del dispositivo antipattinante montato sullo specifico veicolo, pertanto verranno determinati durante la fase di preparazione della prova.

I tempi devono avere un andamento tipico, come riportato in Fig. 2, ed i loro valori si dovrebbero aggirare intorno a:

• tempo di scarico tf 0,8÷1 (s), • tempo di rialimentazione ti 1÷1,5 (s). Distributore Condotta generale Riserva ausiliaria Centralina

Asse 1 Asse 2 Asse 3 Asse 4

Sensore Sensore Sensore Sensore

Cilindro freno 1 Cilindro freno 2 Cilindro freno 3 Cilindro freno 4 Elettrovalvole 1 Elettrovalvole 2 Elettrovalvole 3 Elettrovalvole 4

Pmax 0,95% Pmax 0,4 tf ti

Figura 4 Andamento dei tempi di scarico e di rialimentazione dei cilindri freno

3 . Norma UIC 541-05 2° edizione

L’ UIC 541-05 “Frein-L’anti-enrayeur” [6] è la norma di riferimento sull’antipattinante, elaborata dall’UIC, organismo internazionale di normazione operante nel campo ferroviario. Essa definisce:

• le soglie di velocità in cui l’antipattinante deve assicurare il suo intervento, evidenziando

che non deve in alcun momento modificare lo sforzo di frenata in assenza di slittamento delle ruote e non generare una pressione superiore a quella richiesta dal comando di frenatura; ma adattare lo sforzo di frenata per sfruttare al meglio l’aderenza disponibile,

• i criteri di accettazione delle prove da effettuare per l’omologazione dell’antipattinante.

Si tratta di prove di lancio in cui la carrozza, con il dispositivo montato, viene portata da un locomotore alla velocità imposta dalla suddetta norma, caratteristica della prova da eseguire, e una volta sganciata viene comandata una frenatura rapida (frenatura caratterizzata dallo scarico completo all’atmosfera della condotta generale [8]), lungo un binario rettilineo con pendenza ± 0,002 m, che deve avere una lunghezza di 1500 m, ed essere preceduto da un tratto di circa 3 km per far accelerare il treno e seguito da un altro per consentire al treno ed al veicolo lanciato di arrestarsi con sicurezza, anche in caso di avaria ai freni, di circa 10 km. Il criterio generale del programma di test indicato nella UIC 541-05 è quello di confrontare le prestazioni di frenatura a binario secco con equivalenti prestazioni in condizione di aderenza degradata, caso che necessita dell’innaffiamento della rotaia tramite ugelli posti sotto la

P re ss io n e [ b a r] tempo [s]

carrozza circa 300 metri prima del punto di inizio frenata e protratto fino all’arresto, ponendo dei limiti su allungamento di spazi di frenatura, consumo d’aria compressa, errore ammesso sulla Vrif., scorrimento istantaneo massimo ammesso.

Il programma prevede inoltre l'esecuzione di prove che riproducono condizioni di marcia particolari (trascinamento, sapone sulla rotaia per 20 m 200 m prima dell’inizio della frenatura).

La norma specifica il rispetto di tre criteri per la valutazione della prova :

4. aderenza iniziale per individuare l’istante in cui il primo asse entra in scorrimento,

5. scorrimento minimo degli assi del veicolo, per individuare il quale si calcolano i tempi totali di scorrimento superiore al 10% tra l’inizio della frenatura e velocità del veicolo di 60 Km/h,

6. spazio d’arresto prescritto.

Il metodo di valutazione dei tre criteri segue il diagramma di Fig. 3, secondo quanto riportato nella norma UIC 541-05.

Figura 5 Diagramma valutazione prova

inizio

Esecuzione della prova

Criterio dell’aderenza di partenza rispettato?(τa ≤0,008)

Criterio dello scorrimento minimo rispettato?

Spazio d’arresto =0< della distanza prescritta?

Spazio d’arresto =0< della distanza prescritta? B Prova non valida _C Prova non valida D Prova valida A Prova valida Antipattinante non soddisfacente Aumentare la concentrazione di sapone nella soluzione Diminuire la concentrazione di sapone nella souzione no si no si no si si no

4 . Progettazione della procedura di prova

La progettazione è stata avviata con il definire nella maniera più chiara e concisa quello che è lo scopo del progetto e con il redigere, quindi, un Piano del progetto, come da Fig. 4, seguendo un modello proposto dal SINAL.

Figura 6 Piano del progetto

Successivamente è stata effettuata una ricerca di norme, documentazione scientifica, pubblicazioni esistenti, procedure simili già redatte e ampiamente collaudate all’interno del laboratorio, da utilizzare nella successiva pianificazione della progettazione.

Il piano del progetto è stato articolato attraverso la suddivisione delle diverse attività del piano in fasi, ciascuna delle quali è stata scelta e definita allo scopo di sviluppare una particolare parte della procedura di prova individuata tra gli aspetti che essa deve contenere, come riportato al punto 5.4.4 della normativa di riferimento sui laboratori di prova e taratura [1], e rispettando le prescrizioni sul modo di condurre le prove, contenute al punto 2 della UIC 541-05 sugli antipattinanti.

Per ciascuna fase sono stati definiti i dati di ingresso, utilizzando la lista di documenti tecnici preparata precedentemente, e i risultati previsti che andranno a costituire le bozze dei diversi capitoli della procedura secondo un indice simile a quanto indicato nella [1], ed inoltre sono state stabilite modalità e responsabilità per le attività successive di riesame e verifica del progetto stesso.

La strutturazione del progetto in fasi è stata riportata sotto forma di tabella, con schema simile alla Tab. 1.

Titolo del progetto: PROVE PER L’OMOLOGAZIONE DI DISPOSITIVI DI ANTIPATTINAGGIO PER CARROZZA ISOLATA Metodo di prova

interno: Metodo di prova

ufficiale: Norma di prova:

UIC 541-05, 2° ed.2004 FREIN-L’ANTI-ENRAYEUR Obiettivi

Campioni da sottoporre alla

prova: Dispositivo antipattinante

Proprietà da rilevare: Prestazioni di frenatura in situazioni in cui l’aderenza della rotaia risulta degradata, e verifiche eseguite in base ai limiti imposti dalla Norma di prova.

Misure da eseguire: Vengono misurate alcune variabili e registrate altre in base a quanto definito nella Norma di prova.

Incertezza delle misure: Calcolo dell’errore massimo associato a ciascuna misura eseguita tenendo conto di tutti i fattori che possono provocarlo. Campo di misura: I limiti delle variabili misurate e registrate sono quelli riportati nella Norma di prova.

Altro: Oltre alla Norma di prova si fa riferimento anche alla norma UIC 544-1 sulla prestazione di frenatura su rotaia asciutta Area competente:

Direzione Tecnica: Supervisione: Altre aree coinvolte:

Tabella 3 Tabella fasi

Durante l’esecuzione della progettazione vera e propria si è messo in opera quanto pianificato e per ogni fase, in cui è stato predisposto il piano, è stata preparata una scheda, ved. Fig. 5, che ha permesso di poter riportare in un schema di facile lettura quanto pianificato e successivamente quanto realizzato durante l’esecuzione dell’attività progettuale, ponendo particolare attenzione :

• nel verificare che i dati e i requisiti d’ingresso fossero coerenti con quanto predisposto e

sufficientemente approfonditi e dettagliati per lo sviluppo del lavoro in accordo con le normative di riferimento, evidenziando eventuali miglioramenti o note aggiuntive,

• alla completezza e alla correttezza dei dati di uscita in relazione agli obiettivi di progetto.

L’utilizzo di schede accompagnate a ciascuna fase ha consentito inoltre di poter ripercorrere in qualsiasi momento tutta l’attività progettuale soprattutto durante i riesami e le verifiche. Particolare impegno hanno richiesto due fasi dell’attività progettuale:

• la definizione delle apparecchiature, scelte tra quelle disponibili all’interno del laboratorio,

fatta analizzando le variabili da registrare e da misurare come stabilito dalla norma, da montare sulla carrozza oggetto della prova, con una disposizione riportata in Fig. 6,

• il calcolo dell’incertezza di misura da assegnare a ciascuna apparecchiatura e al software

utilizzato per valutare la prova secondo il diagramma di Fig. 3, tramite i dati ricavati in tempo reale. L’incertezza è l’errore insito nel risultato stesso, in modo che il risultato di ciascuna misurazione, riportato in un idoneo documento “Rapporto di prova”, viene

N° SCHEDA

N°

FASE DEFINIZIONE FASE INPUT OUTPUT RESPONSABILE FASE

TIPO DI VERIFICA E RESPONSABILITA'

VINCOLI FASI PRECEDENTI

1 1 Riferimenti normativi e

Bibliografia Pag. 1 del PdP

Lista documenti di riferimento Bozza cap. 5 2 2 Scopo e campo di applicazione UIC 541-05 UIC 544-1 Bozza cap. 1 e 2

della procedura Fase 1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

accompagnato da una indicazione quantitativa della qualità del risultato stesso cosicché gli utilizzatori finali ne possano accertare l’attendibilità.

Figura 7Scheda di fase

L’esecuzione della progettazione è stata caratterizzata inoltre da attività atte alla:

• definizione delle modalità per il trattamento dei campioni di prova, dispositivi

antipattinanti, e analisi preventiva del funzionamento dell’impianto frenante e del dispositivo antipattinante attraverso la valutazione dell’andamento dei tempi di scarico e di rialimentazione,

• preparazione e qualifica del personale,

• identificazione dei parametri ambientali necessari per la corretta realizzazione della prova, • definizione delle condizioni che influenzano la ripetibilità e la riproducibilità della prova.

Scheda N° 1 Revisione Del

Fase N° 1 Titolo Fase _{Riferimenti normativi e Bibliografia}

Responsabile fase

Tipo di verifica Verifica disponibilità della documentazione necessaria

Responsabile verifica Esito verifica □ positivo □ negativo Data

PIANIFICATO

Durata giorni Data inizio Data fine

Input Output

- Pag. 1 del Piano del Progetto - Lista documenti di riferimento

- Bozza cap. 5 procedura REALIZZATO

Durata giorni Data inizio Data fine

Input Output

- Pag. 1 del Piano del Progetto - Lista documenti di riferimento

- Bozza cap. 5 procedura

Figura 8 Schema di alcune apparecchiature necessarie per effettuare le prove montate sulla

carrozza oggetto del test

Completato questo lavoro, le bozze dei capitoli ottenuti da ogni fase andranno a costituire, dopo aver superato una o più fasi di riesame e di verifica, la Procedura di Prova redatta secondo l’indice di Tab. 2.

Tabella 4 Indice della procedura di prova

Cap.1 Scopo della prova Cap.2 Campo di applicazione Cap.3 Abbreviazioni

Cap.4 Definizioni

Cap.5 Riferimenti normativi e bibliografia

Cap.6 Modalità di campionamento e preparazione del campione sottoposto alla prova Cap.7 Modalità di esecuzione della prova, compresa la formazione richiesta e l’eventuale

qualifica del personale addetto alle varie fasi per l’esecuzione della prova Cap. 8 Apparecchiature di prova

Cap. 9 Valori dei parametri ambientali

encoder che riceve i segnali

dalle diverse periferiche, li invia a un pc e a un decoder trasduttori di pressione

dinamo tachimetriche

per la misura della velocità di ogni asse

Accelerometri per la

misura della accelerazione di ogni asse

dispositivo antipattinante

decoder

registratore a carta per

visualizzare durante l’esecuzione della prova i

parametri registrati

PC

il PC utilizza un software di proprietà di Trenitalia per effettuare la valutazione della prova secondo il diagramma riportato a pag. 5

Cap.10 Caratteristiche del Rapporto di prova Cap.11 Campi di misura

Cap.12 Incertezza di misura

Cap.13 Ripetibilità e riproducibilità del metodo

La bozza subirà, infine, un processo di validazione per attestare la capacità del metodo di rispondere all’utilizzazione prevista, eseguito utilizzando un metodo di prova diverso e confrontandone i risultati, utilizzando un campione di riferimento o confrontando i risultati ottenuti da un altro laboratorio, aspetto del lavoro non ancora sviluppato.

5 . Conclusioni

E’ stata descritta la metodologia per costruire una procedura, vale a dire un insieme organico di istruzioni, per effettuare prove in linea allo scopo di testare le capacità di intervento di dispositivi di antipattinaggio montati su veicoli ferroviari.

La procedura è il mezzo per strutturare all’interno dell’azienda un sistema di gestione della qualità secondo un approccio per processi, vedendo l’azienda stessa come una organizzazione che, nello gestire numerose attività, processi appunto, utilizza risorse e trasforma elementi in ingresso in elementi in uscita in modo pianificato ed in condizioni controllate.

L’esperienza fatta ha permesso di valutare direttamente nella fase di stesura della procedura l’importanza del lavoro di team che, attraverso lo scambio di idee e pareri diversi, ha reso l’attività progettuale proficua per la soluzione di problematiche che si sono di volta in volta presentate.

L’uso di procedure ha consentito di ottimizzare l’individuazione di problemi e relative cause nelle diverse fasi di riesame ripercorrendo l’iter che ha condotto alla sua emissione e, quindi, di svincolare la realizzazione dei progetti dalle capacità del singolo, facendo entrare il know-how nella procedura e renderlo di fatto patrimonio dell’azienda, ed inoltre di apportare facilmente le modifiche necessarie per l’ottimizzazione della procedura stessa nell’ottica di un miglioramento continuo rendendo l’attività aziendale realmente dinamica.

La procedura descritta si riferisce a prove da effettuare esclusivamente su carrozza isolata, ma con pochi accorgimenti rifacendosi alle normative di riferimento relative, potrà essere utilizzata anche per prove da effettuare su locomotore e vagoni merci, ai fini dell’accreditamento.

Bibliografia

1. UNI CEI EN ISO/IEC 17025 novembre 2000 Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e taratura

2. SINAL DG-0007 rev. 3 marzo 2001 Requisiti generali per l’accreditamento dei laboratori di prova

3. Sistema di antipattinaggio µWUPAR Descrizione caratteristiche tecniche 4. Ryoo, H.J., Kim, J.S., Rim, G.H., Kim, Y.J., Kim, M.S.. Novel Anti-slip/slide Control

Algorithm for Korean High-Speed Train. Source: IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference), v 3, 2003, p 2570-2574

5. Watanabe, Tomoki, Yamashita, Michihiro. A novel anti-slip control without speed sensor for electric railway vehicles. Source: IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference), v 2, 2001, p 1382-1387

6. UIC 541-05 2° edizione 2004 Frein - L’anti-enrayeur (versione francese) 7. UIC 544-1 4° edizione Frein - Performance de freinage (versione

francese)

8. UIC 541-03, 1°edizione-1984 Frein-Prescriptions concernant la construction des différents organes de frein-Robinet de mécanicien (versione francese)