Caratterizzazione accelerometrica dell’interazione ruota-rotaia

1. 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

2. 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. Y X Q In tali ipotesi si può assumere che le accelerazioni verticali misurate sia in boccola che sul binario siano identicamente nulle.

3. Causa ed Effetto Forte impatto sulla regolarità dell’esercizio ed elevato costo della manutenzione

4. 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

5. Effetti delle ruote sul binario • Accelerazioni in direzione verticale variabili nel tempo nei punti della rotaia corrispondenti ai punti di contatto della ruota transitante.

6. SWAN-T Real time Wheelsets Condition Monitoring MEMS based technology 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 per acquisire le accelerazioni trasmesse nell’interazione ruota-rotaia, misurando quindi la qualità della superficie di contatto di ciascuna ruota transitante.

7. Caratteristiche SWAN-T MEMS based technology • Composizione del sistema: • 20 accelerometri; • 2 pedali; • Alimentazione autonoma con impianto fotovoltaico. • Unità di acquisizione ed elaborazione; • Modem GSM. • Caratteristiche funzionali: • Accelerometri SMAMID basata su tecnologia MEMS; • Lieve impatto infrastrutturale per l’installazione; • Acquisizione ed elaborazione automatica; • Configurabilità; • Autodiagnostica; • Output remotizzato su web.

8. SWAN-T Difetti della ruota rilevabili MEMS based technology • Sfaccettature; • Poligonazione; • Ovalizzazione.

9. Risultati delle prove sperimentali

10. 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.

11. SWAN-T Real time Wheelsets Condition Monitoring MEMS based technology Per il Gestore Infrastruttura Migliora la qualità dell’infrastruttura Diagnostica Interazione Ruota-Rotaia Riduzione dei costi manutentivi • Riduce: • Fatica della rotaia • Danno al binario • Sollecitazioni alle traverse • Aumenta: • Vita utile delle rotaie

12. Interazione SRR – SWAN-T