Składniki interoperacyjności w taborze kolejowym. Wymagania

Transkrypt

Składniki interoperacyjności w taborze kolejowym.
Wymagania
dr inż. Zbigniew Durzyński - Instytut Pojazdów Szynowych „Tabor”
1
Definicja składnika interoperacyjności wg Dyrektywy 2001/16/WE Parlamentu
Europejskiego i Rady z dnia 19 marca 2001 jest następująca:
„Składniki interoperacyjności” to wszelkie elementarne
składniki, grupy części składowych, podzespoły lub pełne
zespoły sprzętowe włączone lub mające być włączone do
podsystemu, od których bezpośrednio lub pośrednio zależy
transeuropejski system kolei konwencjonalnych.
Pojęcie "składnik" obejmuje zarówno przedmioty materialne
jak i niematerialne, np. takie jak oprogramowanie.
Podobna definicja zawarta jest w Dyrektywie 96/48/WE z dnia 23
lipca 1996 r.
2
Podsystemy, w których TSI zawarte są wymagania w zakresie
składników interoperacyjności związanych z taborem kolejowym
są następujące:
• koleje dużych prędkości (TSI HS)
• wagony towarowe (TSI CR WAG)
• lokomotywy i tabor pasażerski (TSI CR L&P – formalnie
jeszcze nie obowiązujące)
• osoby o ograniczonej możliwości poruszania się (TSI PRM)
W pozostałych TSI, w których są powiązania z taborem kolejowym (np.
hałas, bezpieczeństwo w tunelach kolejowych) składników interoperacyjności nie definiuje się
3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Lista składników w TSI HS
Automatyczne centralne zderzaki-sprzęgi
Elementy zderzaków i cięgieł
Sprzęg holowniczy do holowania i ratownictwa
Szyba przednia kabiny maszynisty
Koła
Lampy czołowe
Lampy obrysowe
Lampy tylne
Sygnały dźwiękowe
Pantografy
Nakładki stykowe
Złącza dla systemu opróżniania toalet
Wózki do opróżniania toalet
Złącza do uzupełniania wody
4
Lista składników w TSI CR L&P
Sprzęgi holownicze do celów ratowniczych
Koła
15. Zabezpieczenie przed poślizgiem kół
Lampy czołowe
Lampy obrysowe
Lampy końca pociągu
Sygnały dźwiękowe
Pantograf
Nakładki stykowe pantografu
16. Wyłącznik główny
Przyłącze systemu opróżniania toalet
Przyłącze wlotowe do napełniania zbiorników wody
5
Lista składników w TSI CR WAG
17. Zderzaki
18. Urządzenie sprzęgowe
19. Szablony do oznakowań
20. Wózek i podwozie
21. Zestawy kołowe
Koła
22. Osie
23. Rozdzielacz (zawór rozrządczy)
24. Przekładnik z ciągłą regulacją ciśnienia dla zmiennego obciążenia /
automatyczny hamulec z przełączaniem „próżne - ładowne”
25. Zabezpieczenie przed poślizgiem kół
6
Lista składników w TSI CR WAG
26.
Regulator luzu hamulcowego
27.
Siłownik hamulca
28.
Sprzęgi hamulcowe
29.
Kurek końcowy
30.
Odcinacz rozdzielacza
31.
Okładzina hamulcowa
32.
Klocki hamulcowe
33.
Zawór przyspieszacza opróżniania przewodu hamulcowego
34.
Zawór ważący i urządzenie przełączające „próżny – ładowny”
7
Lista składników w TSI PRM
35. Kabiny toalet standardowe i uniwersalne
36. Urządzenia do przekazywania informacji dźwiękowych i wizualnych
pasażerom
37. Urządzenia alarmowe dla pasażerów
38. Urządzenia wspomagające wsiadanie
39. Przyciski
40. Stanowiska przewijania dzieci
41. Oznakowanie wizualne i dotykowe
8
ZAŁĄCZNIK
DYREKTYWA 2008/57/WE w sprawie interoperacyjności systemu kolei we Wspólnocie
TECHNICZNA SPECYFIKACJA INTEROPERACYJNOŚCI
Podsystem „Tabor kolejowy – lokomotywy i tabor pasażerski”
systemu kolei konwencjonalnych
SPIS TREŚCI
SPIS TREŚCI..................................................................................................................................
1. WSTĘP ................................................................................................................................
1.1. Zakres techniczny .....................................................................................................................
1.2. Zakres geograficzny ..................................................................................................................
1.3. Zawartość niniejszej TSI ...........................................................................................................
1.4. Dokumenty odniesienia .............................................................................................................
2. PODSYSTEM „TABOR” I JEGO FUNKCJE.......................................................................
2.1. Podsystem „Tabor” jako część systemu kolei konwencjonalnych ................................................
2.2. Definicje odnoszące się do taboru ..............................................................................................
2.3. Tabor objęty niniejszą TSI ........................................................................................................
3. WYMOGI ZASADNICZE ....................................................................................................
3.1. Część ogólna .............................................................................................................................
3.2. Elementy podsystemu „Tabor” odpowiadające wymogom zasadniczym......................................
3.3. Wymogi zasadnicze nieujęte w niniejszej TSI.............................................................................
3.3.1. Wymogi ogólne, wymogi odnoszące się do utrzymania i eksploatacji ........................................................................
3.3.2. Wymogi szczególne dla innych podsystemów .........................................................................................................
4. CHARAKTERYSTYKA PODSYSTEMU „TABOR”............................................................
4.1. Wstęp .......................................................................................................................................
4.1.1 Część ogólna .......................................................................................................................................................
4.1.2 Opis taboru objętego zakresem stosowania niniejszej TSI ........................................................................................
4.1.3 Podstawowa klasyfikacja taboru dotycząca stosowania wymogów TSI ......................................................................
4.1.4 Klasyfikacja taboru pod względem bezpieczeństwa przeciwpożarowego....................................................................
4.2 Specyfikacja funkcjonalna i techniczna podsystemu „Tabor” .....................................................
4.2.1 Część ogólna .......................................................................................................................................................
4.2.1.1
Podział..............................................................................................................................................................
4.2.1.2
Punkty otwarte...................................................................................................................................................
4.2.1.3
Aspekty bezpieczeństwa .....................................................................................................................................
4.2.2 Konstrukcja oraz części mechaniczne.....................................................................................................................
9
5.
Składniki interoperacyjności
5.3
Specyfikacja składników interoperacyjności
5.3.2
Koła
4.2.3.5.2.2
Charakterystyka mechaniczna i geometryczna kół
- EN 13979-1:2003
- 4.5
Zasady utrzymania
- 4.2.3.5.2.1 Charakterystyka mechaniczna i geometryczna zestawów kołowych
- EN13260:2009
- EN13103:2009 dla kół tocznych
- EN13104:2009 dla kół napędnych
- 4.2.12.2: Dokumentacja ogólna
- 4.2.3.3.2: Monitorowanie stanu łożysk osi
10
Koło powinno być zaprojektowane i oceniane pod kątem obszaru
stosowania, określonego przez:
• charakterystykę geometryczną: nominalna średnica okręgu tocznego
• charakterystykę mechaniczną: maksymalna pionowa siła statyczna,
prędkość maksymalna i czas trwałości
• charakterystykę termomechaniczną: maksymalna energia hamowania.
Koło powinno spełniać wymogi w zakresie charakterystyk geometrycznej,
mechanicznej i termomechanicznej określonych w pkt 4.2.3.5.2.2.
Parametry kół zapewniają bezpieczne poruszanie się taboru i mają wpływ
na prowadzenie taboru.
11
Zachowanie mechaniczne:
Charakterystykę mechaniczną koła należy wykazać, wykonując obliczenia
wytrzymałości mechanicznej, z uwzględnieniem trzech przypadków obciążenia:
tor prosty (koło wyśrodkowane), łuk (obrzeże koła dociskane do szyny) oraz
pokonywanie zwrotnic i przejazdów (nacisk wewnętrznej powierzchni obrzeża koła
wywierany na szynę); jest to określone normą EN 13979-1:2003, pkt 7.2.1 i 7.2.2.
W przypadku kół kutych i walcowanych kryteria decyzyjne są określone normą EN
13979-1:2003/A1:2009, pkt 7.2.3; w przypadku gdy z obliczeń wynikają wartości
wykraczające poza wymienione kryteria decyzyjne, zgodnie z normą EN 139791:2003/A1:2009, pkt 7.3, wymagane jest przeprowadzenie badania na stanowisku
badawczym w celu wykazania tej zgodności.
12
Zachowanie mechaniczne (cd):
W przypadku kół kutych i walcowanych charakterystykę zmęczeniową
(uwzględniającą także chropowatość powierzchni) należy sprawdzać za pomocą
próby zmęczeniowej typu przy 10 milionach cykli obciążenia i przy naprężeniu
zmęczeniowym w tarczy poniżej 450 MPa (dla tarczy obrobionej) i 315 MPa (dla
tarczy nieobrobionej), z prawdopodobieństwem 99,7%. Kryteria dotyczące
naprężenia zmęczeniowego mają zastosowanie do gatunków stali ER6, ER7, ER8 i
ER9; w przypadku innych gatunków stali kryteria decyzyjne ekstrapoluje się ze
znanych kryteriów dotyczących innych materiałów.
Inne typy kół są dopuszczalne dla pojazdów przeznaczonych wyłącznie do użytku
krajowego. W takim przypadku kryteria decyzyjne i kryteria dotyczące naprężenia
zmęczeniowego są określane w przepisach krajowych.
Takie przepisy krajowe są zgłaszane przez państwa członkowskie zgodnie z art. 3.
13
Zachowanie termomechaniczne:
Jeżeli dane koło jest wykorzystywane podczas hamowania jednostki za pomocą
klocków działających na powierzchnie toczne kół, to powinno być ono
sprawdzone pod kątem termomechanicznym, z uwzględnieniem maksymalnej
przewidzianej energii hamowania. Badanie typu, określone normą EN 139791:2003/A1:2009, pkt 6.2, wykonuje się w celu sprawdzenia, czy poprzeczne
przemieszczenie obręczy podczas hamowania oraz naprężenie resztkowe
mieszczą się w wyszczególnionych granicach tolerancji.
W przypadku kół kutych i walcowanych kryteria decyzyjne dotyczące naprężeń
resztkowych wyszczególnione są dla gatunku materiału kół ER 6 i ER 7 w normie
EN 13979-1:2003/A1:2009, pkt 6.2.2;
14
Zachowanie termomechaniczne (cd):
W przypadku pozostałych gatunków stali kryteria decyzyjne dotyczące naprężeń
resztkowych ekstrapoluje się ze znanych kryteriów dotyczących materiałów ER 6 i
ER 7. Dopuszcza się drugie badanie zgodnie z normą EN 13979-1:2003/A1:2009,
pkt 6.3, jeżeli w pierwszym badaniu przekroczone jest projektowe naprężenie
resztkowe. W tym przypadku wykonuje się również próbę hamowania w
warunkach eksploatacji, zgodnie z normą EN 13979-1:2003/A1:2009, pkt 6.4.
Inne typy kół są dopuszczalne dla pojazdów przeznaczonych wyłącznie do użytku
krajowego. W takim przypadku zachowanie termomechaniczne wynikające z
wykorzystania klocków hamulcowych jest określane w przepisach krajowych.
Takie przepisy krajowe są zgłaszane przez państwa członkowskie zgodnie z art. 3
15
Sprawdzanie wyprodukowanych kół:
W celu zagwarantowania w fazie produkcji, że żadne wady nie obniżą
charakterystyki mechanicznej kół, powinna istnieć procedura weryfikacji. Należy
sprawdzić wytrzymałość materiału kół na rozciąganie, twardość powierzchni
tocznych, odporność na kruche pękanie, właściwości materiału i czystość
materiału.
Procedura weryfikacji zawiera dane na temat liczności próbki dla każdego parametru, jaki ma być sprawdzany.
Wymiary geometryczne:
Wymiary geometryczne kół określone na rys. 2 powinny być zgodne z wartościami
granicznymi wyszczególnionymi w tabeli 5. Wymienione wartości graniczne przyjmuje się jako wartości projektowe (nowe koło) oraz jako eksploatacyjne wartości
graniczne (stosowane do celów utrzymania; zob. również pkt 4.5).
16
Skos
Przeciw
spadek
Kąt
obrzeża
Symbole dotyczące kół
17
Oprócz wymogów wymienionych w niniejszym punkcie, pojazdy wyposażone w
koła obracające się niezależnie powinny spełniać wymogi dotyczące charakterystyki geometrycznej zestawów kołowych określone w TSI lok&pas, pkt 4.2.3.5.2.1.
pt. Charakterystyka mechaniczna i geometryczna zestawów kołowych
18
WSP (wheel slide protection - zabezpieczenie przed poślizgiem kół)
System WSP jako składnik interoperacyjności powinien być zaprojektowany i
oceniany pod kątem obszaru stosowania, określonego przez:
• układ amulcowy typu pneumatycznego
• maksymalną prędkość eksploatacyjną.
Uwaga: WSP nie uznaje się za składnik interoperacyjności w przypadku innych
typów układów hamulcowych, takich jak: układy hydrauliczne, dynamiczne oraz
mieszane i w takim przypadku niniejszy punkt nie ma zastosowania.
System zabezpieczenia przed poślizgiem kół (WSP) jest systemem zaprojektowanym w celu zapewnienia pełnego wykorzystania dostępnej przyczepności poprzez
kontrolowaną redukcję i przywracanie siły hamowania, aby zapobiec blokowaniu i
niekontrolowanemu poślizgowi zestawów kołowych, a tym samym ogranicza do
minimum możliwość wydłużenia drogi hamowania i ryzyko uszkodzenia kół.
19
WSP (zabezpieczenie przed poślizgiem kół) - cd
System WSP powinien spełniać wymogi odnoszące się do systemu zabezpieczenia kół przed poślizgiem, przedstawione w TSI lok&pas, pkt 4.2.4.6.2. pt. „Zabezpieczenie przed poślizgiem kół”.
Wymogi dotyczące stosowania i użytkowania systemu WSP w pojeździe:
Pojazdy przystosowane do maksymalnej prędkości eksploatacyjnej wyższej niż
150 km/h muszą być wyposażone w system zabezpieczenia przed poślizgiem kół.
Pojazdy wyposażone w klocki hamulcowe na powierzchni tocznej kół o skuteczności hamowania, dla której przyjmuje się obliczeniową przyczepność koło/szyna
wyższą niż 0,12, muszą być wyposażone w system zabezpieczenia przed poślizgiem kół.
Pojazdy nie wyposażone w klocki hamulcowe na powierzchni tocznej kół o skuteczności hamowania, dla której przyjmuje się obliczeniową przyczepność koło/
szyna wyższą niż 0,11 muszą być wyposażone w system zabezpieczenia przed
poślizgiem kół.
20
WSP (zabezpieczenie przed poślizgiem kół) – cd
Wymóg dotyczący powyższego systemu zabezpieczenia przed poślizgiem kół ma
zastosowanie do dwóch trybów hamowania:
• hamowania nagłego
• hamowania służbowego.
Stosuje się go również w przypadku układu hamulca dynamicznego, który stanowi
część hamulca służbowego i może stanowić część hamulca bezpieczeństwa (zob.
pkt 4.2.4.7 pt. Hamulec dynamiczny – układy hamulcowe połączone z trakcją).
Wymogi dotyczące skuteczności systemu WSP:
W przypadku pojazdów wyposażonych w układ hamowania dynamicznego system
WSP (o ile występuje, zgodnie z powyższym punktem) powinien sterować siłą
hamowania dynamicznego; jeżeli system WSP nie jest dostępny, siła hamowania
dynamicznego powinna być zablokowana lub ograniczona, aby nie spowodować
współczynnika przyczepności koło/szyna wyższego niż 0,15.
21
WSP (zabezpieczenie przed poślizgiem kół) – cd
Zabezpieczenie przed poślizgiem kół powinno być zaprojektowane zgodnie z
normą EN 15595:2009 pkt 4 i sprawdzone za pomocą metodologii określonej
normą EN 15595:2009, pkt 5 i 6.
W przypadku odniesienia do normy EN 15595:2009, pkt 6.2 „Przegląd wymaganych programów badań” zastosowanie ma jedynie pkt 6.2.3 i stosuje się go w
odniesieniu do wszystkich pojazdów.
Jeżeli pojazd jest wyposażony w WSP, w celu sprawdzenia skuteczności systemu
WSP (maksymalne wydłużenie drogi hamowania w stosunku do drogi hamowania
na suchej szynie) w przypadku, gdy jest on częścią danego pojazdu, przeprowadza się próbę.
W analizie bezpieczeństwa dotyczącej funkcji hamowania nagłego, wymaganej w
pkt 4.2.4.2.2. (pt. „Wymogi bezpieczeństwa”) uwzględnia się odpowiednie części
składowe systemu zabezpieczenia kół przed poślizgiem.
22
6.
OCENA ZGODNOŚCI LUB PRZYDATNOŚCI DO STOSOWANIA
6.1
Składniki interoperacyjności
6.1.1
Ocena zgodności
6.1.2
Procedury oceny zgodności
6.1.2.1
Moduły oceny zgodności
6.1.2.2
Szczególne procedury oceny dotyczące składników interoperacyjności
6.1.2.2.1
Zabezpieczenie przed poślizgiem kół (pkt 5.3.3)
23
Szczególne procedury oceny dotyczące składników interoperacyjności
Lampy czołowe (pkt 5.3.4)
Kolor reflektorów należy badać zgodnie z normą EN 15153-1:2007, pkt 6.1.
Światłość reflektorów należy badać zgodnie z normą EN 15153-1:2007, pkt 6.2.
Lampy sygnałowe (pkt 5.3.5)
Kolor lamp sygnałowych należy badać zgodnie z normą EN 15153-1:2007, pkt 6.1.
Światłość lamp sygnałowych należy badać zgodnie z normą EN 15153-1:2007, pkt
6.2.
Lampy końca pociągu (pkt 5.3.6)
Kolor lamp końca pociągu należy badać zgodnie z normą EN 15153-1:2007, pkt 6.1.
Światłość lamp końca pociągu należy badać zgodnie z normą EN 15153-1:2007, pkt
6.2.
24
(*) Moduły CA1, CA2 lub CH można
stosować wyłącznie w przypadku
produktów wprowadzanych do
obrotu, a więc opracowanych przed
wejściem niniejszej TSI w życie pod
warunkiem, że producent wykaże
przed jednostką notyfikowaną, że do
celów poprzednich zastosowań
dokonano przeglądu konstrukcji i
przeprowadzono badanie typu na
porównywalnych warunkach i że są
one zgodne z wymogami niniejszej
TSI; potwierdzenie tego faktu jest
udokumentowane i jest uznane za
zapewniające ten sam poziom
dowodowy jak moduł CB lub badanie
konstrukcji zgodnie z modułem CH1.
25
Składnik
interoperacyjności
Sprzęgi ratownicze
Dokument
Tytuł Normy Europejskiej / Karty UIC
UIC 648:September 2001
Connections for electric cables and air pipes on
headstocks of locomotives and driving trailers
EN15551:2009
Kolejnictwo. Pojazdy szynowe. Zderzaki
EN15566:2009
Kolejnictwo. Pojazdy kolejowe. Urządzenie
cięgłowe i sprzęg śrubowy
UIC 541-1: November 2003 Braking power.
EN 13979-1:2003/A1:2009
EN 13103:2009
Koła
EN 13104:2009
EN 14363:2005
EN 13260:2009
WSP – zabezpieczenie
przed poślizgiem kół
EN 15595:2009
Kolejnictwo. Zestawy kołowe i wózki. Koła
monoblokowe. Procedura dopuszczenia. Część
1: Koła kute i walcowane
Kolejnictwo. Zestawy kołowe i wózki. Osie
zestawów kołowych tocznych. Zasady
konstrukcji
Kolejnictwo. Zestawy kołowe i wózki. Osie
zestawów kołowych napędnych. Zasady
konstrukcji
Railway applications. Testing for the
acceptance of running characteristics of
railway vehicles. Testing of running behavior
and stationary tests
Railway applications. Wheelsets and bogies.
Wheelsets. Product requirements
Connections for electric cables and air pipes on
headstocks of locomotives and driving trailers
26
27
Dziękuję za uwagę
dr inż. Zbigniew Durzyński - Instytut Pojazdów Szynowych „Tabor”
28

Składniki interoperacyjności w taborze kolejowym. Wymagania

Transkrypt

Podobne dokumenty

Prawo europejskie - Urząd Transportu Kolejowego

Pobierz ten numer w pdf - Instytut Pojazdów Szynowych “TABOR”

VARI 4405 Obciążniki kół

Krajowe Ramy Interoperacyjności

Oprogramowanie ma spełniać wymóg realizacji obowiązków

Ministerstwo Spraw Wewnętrznych / Ministerstwo Transportu