IT202000031898A1 - Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito - Google Patents
Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito Download PDFInfo
- Publication number
- IT202000031898A1 IT202000031898A1 IT102020000031898A IT202000031898A IT202000031898A1 IT 202000031898 A1 IT202000031898 A1 IT 202000031898A1 IT 102020000031898 A IT102020000031898 A IT 102020000031898A IT 202000031898 A IT202000031898 A IT 202000031898A IT 202000031898 A1 IT202000031898 A1 IT 202000031898A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- wheel
- braking
- force
- friction force
- railway vehicle
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 32
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
- B60T17/228—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/04—Arrangements of piping, valves in the piping, e.g. cut-off valves, couplings or air hoses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
- B60T2270/88—Pressure measurement in brake systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/30—Railway vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
- B60Y2306/15—Failure diagnostics
Description
DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: ?Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito?
DESCRIZIONE
Settore tecnico
La presente invenzione si colloca, in generale, nel settore dei sistemi frenanti ferroviari. In particolare, l?invenzione si riferisce a un procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario e da un sistema per la misurazione di una forza di attrito. La verifica di funzionamento, i.e. la diagnosi, potendo essere svolta anche in tempo reale.
Tecnica nota
Successivamente all?attivazione di un veicolo ferroviario o di un convoglio ferroviario includente pi? veicoli ferroviari, prima della sua entrata in servizio, ad esempio esercizio giornaliero, viene eseguita una azione nota agli esperti del settore come ?prova freno?. Tale azione ? necessaria per verificare il corretto funzionamento di un sistema di frenatura, complessivo del veicolo ferroviario o convoglio ferroviario.
La ?prova freno? viene eseguita con metodi differenti a seconda della composizione della tipologia dell?uno o pi? veicoli ferroviari e della composizione del convoglio ferroviario.
Nel caso di treni di ultima generazione, detti a composizione fissa, la prova freno ? generalmente automatizzata. Ad esempio, mediante sensori di pressione connessi a cilindri di frenatura di un sistema di frenatura, i mezzi di controllo (e.g. computer) di frenatura verificano che pressioni pneumatiche di frenatura da essi comandate siano effettivamente presenti a detti cilindri di frenatura, entro bande di tolleranza predeterminate.
Questo tipo di verifica automatica non ? comunque in grado di verificare che il cilindro di frenatura del sistema di frenatura applichi la forza di frenatura, corrispondente alla pressione di frenatura, ad una coppia di frizione pastigliadisco o ceppo-ruota. Malfunzionamenti del cilindro di frenatura potrebbero ad esempio variare il rapporto nominale pressione/forza riducendo localmente la forza di frenatura.
Nel caso di treni merci, composti ad esempio da una locomotiva e da una pluralit? di veicoli ferroviari, non esiste nessun mezzo informativo di comunicazione tra detta locomotiva ed i veicoli ferroviari connessi. In tal caso, la ?prova freno? include una procedura che coinvolge un operatore, al quale ? demandato un controllo, almeno visivo, del fatto che in assenza di pressione pneumatica di frenatura il ceppo 103 sia distaccato dalla ruota, oppure, la pastiglia sia distaccata dal disco. L?operatore deve inoltre verificare che in presenza di una pressione pneumatica di frenatura, il ceppo sia in contatto con la ruota, oppure, la pastiglia sia a contatto con il disco.
Questa procedura richiede un tempo estremamente elevato, in quanto per la verifica visiva l?operatore ? obbligato a camminare lungo il veicolo ferroviario o convoglio ferroviario per ciascun lato, in tutta la sua lunghezza. Tale procedura viene effettuata nel caso di frenatura applicata e poi ripetuta nel caso di frenatura rilasciata. Inoltre, l?analisi visiva non assicura che, quando visivamente la frenatura risulta applicata, la pressione effettivamente applicata ai cilindri di frenatura corrisponda a quella nominale, celando guasti occulti ad uno o pi? componenti pneumatici nella catena di generazione della forza di frenatura.
Recenti sviluppi tecnologici propongono di dotare ciascun veicolo ferroviario di un sistema di acquisizione di dati autoalimentato mediante sistemi di ?energy harvesting?, connesso ad opportuni sensori di pressione e di forza, dotato di mezzi di comunicazione wireless, e capace di trasmettere verso terra i dati inerenti al test del freno durante la fase di ?prova freno?.
Per quanto il sistema proposto funzioni, esso implica un costo elevato sia per quanto riguarda i componenti hardware, sia per quanto riguarda i conti di installazione e di aggiornamento della flotta completa.
Inoltre, essendo la ?prova freno? una procedura inerente alla sicurezza in esercizio, potrebbe implicare onerosi costi di sviluppo e certificazione in accordo alle norme di sicurezza vigenti (EN50126, EN50128, EN50129) per quanto riguarda il sistema di acquisizione e soprattutto di trasmissione dei dati.
Nell?ambito dei veicoli con ruote gommate, vi sono apparecchiature per la verifica periodica di un sistema di frenatura, ove il veicolo sotto test viene prima posizionato su rulli che imprimono rotazione alle ruote e, successivamente, vengono azionati i freni del veicolo in prova. Infine, viene misurata la coppia frenate impressa sui rulli. Sulla base di questa misura viene valutata l?efficienza del sistema di frenatura. Evidentemente, questo approccio non pu? essere applicato nel caso di un veicolo ferroviario o convoglio ferroviario all?inizio di ogni missione quotidiana, a causa della complessit? di applicazione su ciascun assile di ciascun veicolo costituente il convoglio ed a causa del tempo necessario per poterlo eseguire.
Sintesi dell?invenzione
Uno scopo della presente invenzione ? dunque quello di fornire una soluzione efficace ma che non implichi costi elevati per quanto riguarda sia i componenti hardware sia i costi di installazione e di aggiornamento di una eventuale flotta completa.
Un ulteriore scopo ? quello di fornire una soluzione che non implichi onerosi costi di sviluppo e certificazione in accordo alle norme di sicurezza vigenti alla data di deposito della presente invenzione (EN50126, EN50128, EN50129).
I suddetti ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo un aspetto dell?invenzione, da un procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1, da un sistema per la misurazione di forza di attrito generata da almeno una ruota di ameno un veicolo ferroviario avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 4 o 8, e da un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 10. Forme di attuazione preferenziali dell?invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto ? da intendersi come parte integrante della presente descrizione.
Breve descrizione dei disegni
Verranno ora descritte le caratteristiche funzionali e strutturali di alcune forme di realizzazione preferite di un procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, un sistema per la misurazione di forza di attrito generata da almeno una ruota di ameno un veicolo ferroviario e di un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario secondo l?invenzione. Si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:
- la figura 1 illustra esemplificativamente un cilindro di frenatura e un ceppo di mezzi di frenatura, i quali sono predisposti per agire su una ruota che transita a contatto su una rotaia;
- la figura 2 illustra una forma di realizzazione di un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario secondo l?invenzione;
- la figura 3 illustra un una ulteriore forma di realizzazione di un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario secondo l?invenzione; - la figura 4 illustra in alto una esemplificativa relazione tra la pressione di frenatura di condotta generale e una forza di frenatura, e in basso una esemplificativa relazione tra un valore di tara ed un valore di pieno carico e la forza di frenatura;
- la figura 5 illustra una forma di realizzazione di un sistema per la misurazione di forza di attrito generata da almeno una ruota di ameno un veicolo ferroviario.
Descrizione dettagliata
Prima di spiegare nel dettaglio una pluralit? di forme di realizzazione dell?invenzione, va chiarito che l?invenzione non ? limitata nella sua applicazione ai dettagli costruttivi e alla configurazione dei componenti presentati nella seguente descrizione o illustrati nei disegni. L?invenzione ? in grado di assumere altre forme di realizzazione e di essere attuata o realizzata praticamente in diversi modi. Si deve anche intendere che la fraseologia e la terminologia hanno scopo descrittivo e non vanno intese come limitative. L?utilizzo di ?includere? e ?comprendere? e le loro variazioni sono da intendersi come ricomprendenti gli elementi enunciati a seguire e i loro equivalenti, cos? come anche elementi aggiuntivi e gli equivalenti di questi.
Inoltre, in tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti, quali "longitudinale", "trasversale", "verticale" o "orizzontale", vanno riferiti ad un generico terreno 205 longitudinale alla direzione di avanzamento dell?uno o pi? veicoli ferroviari.
Per quanto riguarda le figure, ? utilizzata una vista laterale e quanto visualizzato e descritto per una ruota appoggiata da una rispettiva rotaia potr? essere inteso duplicato ed applicato ad una coppia di ruote vincolate da un assile, ed a due rotaie costituenti un binario, in cui ciascuna rotaia ? associata a ciascuna ruota.
Osservando ad esempio la figura 1, ? illustrato un sistema di frenatura di tipo ceppo su ruota. Un esperto del settore ? in grado di applicare la presente invenzione in modo analogo anche ad un sistema di frenatura di tipo pastiglia su disco. Facendo riferimento a tale figura, nel seguito viene esemplificativamente spiegato in dettaglio come una forza di attrito generata da una ruota si generi e come pu? essere calcolata.
Una ruota 100 avente velocit? angolare ?(t) appoggia su una rotaia 101 nel punto di contatto 102.
Un ceppo pu? esercitare una forza di frenatura Fa equivalente sulla ruota 100 in un punto 104.
Nel punto di contatto 102 tra la ruota 100 e la rotaia 101, si generer? di conseguenza una forza di attrito Fb.
L?equazione di equilibrio delle forze agenti sulla circonferenza della ruota 100 avente un raggio r e momento di inerzia J, a meno di attriti volventi non significativi per la trattazione della presente invenzione, ? qui riportata (la ruota 100 avente velocit? angolare ?(t)):
Per valori costanti diversi da zero di ?(t) si avr?:
E quindi, in condizioni di velocit? ?(t) costante:
Potendo quindi misurare la forza di attrito Fb in condizione di ?(t) costante, si avr? direttamente il valore della forza di frenatura Fa, indipendentemente dai parametri fisici della ruota, ovvero dell?assile, a meno di forze legate ad attriti volventi ad esempio legati ai cuscinetti, comunque considerabili trascurabili per lo scopo della presente invenzione.
In un primo aspetto, l?invenzione riguarda un procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303.
L?almeno un veicolo ferroviario include almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota, mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, e una condotta generale 220 predisposta per fornire una pressione di frenatura Pf ai mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota.
I mezzi di frenatura possono includere ad esempio un cilindro di frenatura a cui ? accoppiato un ceppo o una pastiglia, e possono essere predisposti per agire, rispettivamente, su una ruota o su un disco. I mezzi di frenatura possono includere inoltre una valvola ?distributore?, un serbatoio ausiliario, un dispositivo di pesatura pneumatico 223, un sistema di trasmissione meccanico 225.
In una prima forma di realizzazione, il procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura comprende i passi di:
a) imporre nella condotta generale 220 una pressione di frenatura Pf atta a produrre una forza di frenatura Fa sull?almeno una ruota 100, 200 dell?almeno un assile dell?almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303;
b) trainare l?almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303, ad esempio mediante un mezzo di traino 300, in modo che l?almeno un veicolo ferroviario si muova secondo una velocit? di avanzamento non nulla e costante nel tempo;
c) misurare sulla rotaia 101, 201, 502, ad esempio mediante almeno un mezzo sensore di forza 208, 209 o almeno un mezzo sensore estensimetrico 501, una forza di attrito Fb che ? funzione di detta forza di frenatura Fa, l?almeno una forza di attrito Fb essendo esercitata dall?almeno una ruota 100, 200, 503 in un punto di contatto 102, 202 tra detta rotaia e detta almeno una ruota;
d) confrontare l?almeno una forza di attrito Fb misurata con un predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin;
e) determinare che i mezzi di frenatura associati all?almeno una ruota la cui forza di attrito Fb misurata ? minore di detto predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin sono malfunzionanti.
Il mezzo di traino pu? essere ad esempio una locomotiva.
Preferibilmente, l?almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303 pu? includere una pluralit? di assili. Inoltre, a ciascun assile potranno essere accoppiate almeno due ruote. In tal caso, i passi c, d), e) spiegati in precedenza potranno essere eseguiti per ciascuna ruota di ciascun assile dell?almeno un veicolo ferroviario.
Preferibilmente, i veicoli ferroviari possono essere almeno due 301, 302, ?, 303. Chiaramente, ciascun veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303 potr? includere una pluralit? di assili e a ciascun assile potranno essere accoppiate almeno due ruote. In tal caso, i passi c, d), e) spiegati in precedenza potranno essere eseguiti per ciascuna ruota di ciascun assile di ciascun veicolo ferroviario.
Pertanto, riassumendo per tutte le ruote, si potr?:
c) misurare sulla rotaia 101, 201, 502, ad esempio mediante l?almeno un mezzo sensore di forza (208, 209) o l?almeno un mezzo sensore estensimetrico (501), le forze di attrito Fb esercitate dalle ruote 100, 200, 503 nei rispettivi punti di contatto tra la rotaia e le ruote;
d) confrontare le forze di attrito Fb misurate con un predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin;
e) determinare che i mezzi di frenatura associati a ciascuna ruota la cui forza di attrito Fb misurata ? minore di detto predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin sono malfunzionanti.
In un secondo aspetto, l?invenzione riguarda un sistema per la misurazione di forza di attrito generata da almeno una ruota di almeno un veicolo ferroviario. Tale almeno un veicolo ferroviario comprende almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota, mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, e una condotta generale 220 predisposta per fornire una pressione di frenatura Pf ai mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, in cui la pressione di frenatura Pf ? atta a produrre una forza di frenatura Fa sull?almeno una ruota 100, 200. Come osservabile ad esempio in figura 1, una forza di attrito Fb ? esercitata dall?almeno una ruota 100, 200, 503, in un punto di contatto 102, 202 tra la rotaia e l?almeno una ruota, quando su detta almeno una ruota ? esercitata detta forza di frenatura Fa. Il valore della forza di attrito Fb generata dall?almeno una ruota ? funzione della forza di frenatura Fa applicata all?almeno una ruota.
Facendo riferimento alla figura 2, in una prima forma di realizzazione, il sistema per la misurazione di forza di attrito 304 comprende un segmento mobile di rotaia 201 predisposto per consentire un transito a contatto di detta almeno una ruota 200 in una fase di misurazione. Il transito a contatto dell?almeno una ruota 200 ? predisposto per trasmettere al segmento mobile di rotaia 201 la forza di attrito Fb che ? funzione della forza di frenatura Fa. Il segmento mobile di rotaia 201 ? predisposto per effettuare uno scorrimento, secondo un verso di transito di detta almeno una ruota 200, a causa della forza di attrito Fb generata da detta almeno una ruota.
Il sistema per la misurazione di forza di attrito 304 comprende almeno un primo mezzo sensore di forza 208, ad esempio un trasduttore di forza, disposto a lato di una prima estremit? di del segmento mobile di rotaia 201. Il primo mezzo sensore di forza 208 ? disposto rispetto al segmento mobile di rotaia 201 in modo che il segmento di mobile di rotaia 201 sia predisposto per spingere contro il primo mezzo sensore di forza 208 quando il segmento di mobile di rotaia 201 si muove nel verso di transito, i.e. avanzamento, dell?almeno una ruota. Il primo mezzo sensore di forza 208 ? predisposto per misurare la forza generata dallo scorrimento del segmento mobile di rotaia 201 secondo il verso di transito dell?almeno una ruota. La forza generata dallo scorrimento orizzontale del segmento mobile di rotaia 201 e misurata dal primo mezzo sensore di forza 208 ? sostanzialmente corrispondente alla forza di attrito Fb generata dall?almeno una ruota.
Preferibilmente, il sistema per la misurazione di forza di attrito 304 pu? comprendere inoltre un secondo mezzo sensore di forza 209, ad esempio trasduttore di forza, disposto a lato di una seconda estremit? del segmento mobile di rotaia 201, opposta alla prima estremit?. In questo modo, il sistema per la misurazione di forza di attrito 304 pu? essere in grado di misurare la forza generata dallo scorrimento del segmento mobile di rotaia 201 secondo entrambi i possibili versi di transito dell?almeno una ruota.
Preferibilmente, il segmento mobile di rotaia 201 pu? essere predisposto per scorrere su mezzi di scorrimento 203 predisposti per essere appoggiati ad un supporto 204. Il supporto 204 pu? essere predisposto per essere sottostante il segmento mobile di rotaia 201 e vincolato ad un terreno 205.
Preferibilmente, il supporto 204 pu? essere predisposto per trasmette una forza verticale gravante su di esso ad almeno un mezzo sensore di forza peso 213, ad esempio ma non esclusivamente un trasduttore di forza o una cella di carico.
In una forma di realizzazione alternativa, il sistema per la misurazione di forza di attrito generata da almeno una ruota di ameno un veicolo ferroviario, comprende almeno un primo mezzo sensore estensimetrico 501 predisposto per essere vincolato ad un lato della rotaia 502. Il primo mezzo sensore estensimetrico 501 ? predisposto per essere orientato in modo da misurare detta forza di attrito Fb secondo un primo verso di transito dell?almeno una ruota 200 o un secondo verso di transito dell?almeno una ruota 200, opposto al primo verso di transito.
Preferibilmente, il sistema per la misurazione di forza di attrito pu? includere inoltre un secondo mezzo sensore estensimetrico predisposto per essere vincolato ad un lato della rotaia 502, adiacente a detto primo mezzo sensore estensimetrico 501. Il secondo mezzo sensore estensimetrico potr? quindi essere predisposto per essere orientato in modo da misurare una forza peso gravante sulla rotaia.
Il primo e il secondo mezzo sensore estensimetrico possono essere ciascuno un sensore estensimetrico o estensimetro.
In altre parole, il primo e il secondo mezzo sensore estensimetrico possono sostituire funzionalmente rispettivamente il primo mezzo sensore di forza di forza e il secondo mezzo sensore di forza 208, 209 e l?almeno un mezzo sensore di forza peso 213.
Data la economicit? di quest?ultima soluzione, pi? mezzi sensori estensimetrici possono essere installati lungo rotaia 502 lungo l?area di misura per poter eseguire la misura contemporaneamente su pi? ruote ed accelerare il processo di misurazione.
In un altro aspetto, l?invenzione riguarda un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura per almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303. Nuovamente, l?almeno un veicolo ferroviario include almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota, mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, e una condotta generale 220 predisposta per fornire una pressione di frenatura Pf ai mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, in cui la pressione di frenatura Pf ? atta a produrre una forza di frenatura Fa sull?almeno una ruota 100, 200. Come gi? spiegato in precedenza, la forza di attrito Fb ? esercitata dall?almeno una ruota 100, 200, 503 in un punto di contatto 102, 202 tra detta rotaia e detta almeno una ruota, quando su detta almeno una ruota ? esercitata detta forza di frenatura Fa. Il valore della forza di attrito Fb generata dall?almeno una ruota essendo funzione di detta forza di frenatura Fa applicata all?almeno una ruota.
In una prima forma di realizzazione, il sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura include un sistema per la misurazione di forza di attrito secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione descritte in precedenza.
Inoltre, il sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura include mezzi di controllo predisposti per determinare che i mezzi di frenatura associati all?almeno una ruota la cui forza di attrito Fb misurata ? minore di un predeterminato valore di forza di attrito minimo associato Fbmin sono malfunzionanti.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota 100, 200, 503 quando rilevano un valore della forza di attrito Fb di picco positivo.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota 100, 200, 503 quando rilevano un valore di forza peso Fp di picco positivo.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota 100, 200, 503 mediante un dispositivo conta-assile 308 predisposto per essere installato in prossimit? del punto di contatto tra l?almeno una ruota e la rotaia in cui avviene la misurazione della forza di attrito Fb. Il dispositivo conta-assile 308 potr? trasmettere continuamente le informazioni da lui rilevate ai mezzi di controllo mediante un mezzo di comunicazione cablato o wireless 314.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota 100, 200, 503 mediante una telecamera 310 predisposta per essere installata in prossimit? del punto di contatto tra l?almeno una ruota e la rotaia in cui avviene la misurazione della forza di attrito Fb, e almeno un algoritmo di riconoscimento di immagine.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per assegnare un identificativo di posizione univoco lungo l?almeno un veicolo ferroviario a ciascuna ruota identificata 100, 200, 503.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per:
- ricevere ciascuna forza di attrito Fb misurata corrispondente a ciascuna ruota 100, 200, 503 di uno o pi? veicoli ferroviari;
- confrontare ciascuna forza di attrito Fb misurata con almeno un predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin; e
- determinare che i mezzi di frenatura associati a ciascuna ruota la cui associata forza di attrito Fb misurata ? minore di detto almeno un predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin sono malfunzionanti.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono confrontare ciascuna forza di attrito Fb misurata, associata a ciascuna ruota 100, 200, 503, con un rispettivo predeterminato valore di forza di attrito minimo associato Fbmin associato a ciascuna ruota attraverso detto identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari.
Preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per confrontare ciascuna forza di attrito Fb associata a ciascuna ruota 100, 200, 503 con un predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin associato a ciascuna ruota 100, 200, 503. Come osservabile in figura 3, ciascun valore di forza di attrito minimo Fbmin associato a ciascuna ruota pu? essere predisposto per essere memorizzato in un array indirizzato dall?identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari. L?array pu? essere incluso in una banca dati 312 associata a detti mezzi di controllo.
Oppure o in aggiunta, i mezzi di controllo possono essere predisposti per:
- identificare a quale veicolo ferroviario ? associata ciascuna ruota 100, 200, 503, mediante una telecamera 310 predisposta per essere installata in prossimit? del punto di contatto tra ciascuna ruota e la rotaia in cui avviene la misurazione della forza di attrito Fb e almeno un algoritmo di riconoscimento di immagine;
- confrontare ciascuna forza di attrito Fb associata a ciascuna ruota 100, 200, 503 con un rispettivo predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin associato a ciascun veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303.
Ciascun valore di forza di attrito minimo Fbmin associato a ciascuna veicolo ferroviario 301, 302?303 pu? essere predisposto per essere memorizzato in un primo array indirizzato dall?identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari. Nuovamente, l?array pu? essere predisposto per essere incluso in una banca dati 312 associato a detti mezzi di controllo.
In tal caso, preferibilmente, i mezzi di controllo possono essere predisposti per:
- ottenere parametri di frenatura pesata associati all?uno o pi? veicoli ferroviari 301, 302, ?, 303, in cui detti parametri di frenatura pesata associati all?uno o pi? veicoli ferroviari 301, 302, ?, 303 essendo predisposti per essere memorizzati in un secondo array indirizzato dall?identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari;
- ottenere valori normalizzati di forza di frenatura Fa associati a ciascuna ruota 100, 200, 503 attraverso detti parametri di frenatura pesata.
Preferibilmente, come osservabile nuovamente in figura 3, i mezzi di controllo possono essere inclusi in un sistema di gestione della misura 305 includente un sistema computerizzato e predisposto per ricevere ciascun valore di forza di attrito Fb misurato dal sistema per la misurazione di una forza di attrito.
Nel seguito, per chiarire ulteriormente il funzionamento della presente invenzione, saranno illustrati vari esempi realizzativi e esempi di utilizzo della presente invenzione.
Facendo riferimento alla figura 2, ? spiegato in dettaglio un primo esempio realizzativo di un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario. La ruota 200 appartiene ad un veicolo ferroviario, non illustrato in figura, ed ? appoggia sul segmento mobile di rotaia 201 nel punto di contatto 202. Il segmento mobile di rotaia 201 ? libero di muovere lungo l?assile X su mezzi di scorrimento o rotolamento 203 appoggiati ad un supporto 204. Nell?esempio illustrato, si considera il supporto 204 solidale con il riferimento di terra meccanica 205. Nel presente esempio, il supporto 204 pu? anche traslare verticalmente lungo l?assile Y e gravare su almeno un sensore di forza 213.
Come osservabile in figura 2, il movimento orizzontale del segmento mobile di rotaia 201 ? limitato nelle due direzioni lungo l?assile X da due rotaie 206, 207 solidali con il riferimento di terra meccanica 205.
Due mezzi sensori di forza, e.g. il primo e il secondo mezzo sensore di forza 208, 209, ad esempio ma non esclusivamente due celle di carico, misurano la forza esercitata dal segmento mobile di rotaia 201 nel suo possibile movimento orizzontale lungo l?assile X, rispettivamente sulla rotaia 206, a sinistra nella figura, e sulla rotaia 207, a destra nella figura.
Durante la fase di frenatura del veicolo ferroviario, mezzi di frenatura includenti un cilindro di frenatura 110 e il ceppo 111 esercita una forza di frenatura Fa sulla ruota 100 nel punto 112 equivalente.
A seconda della direzione della ruota 200, nel caso di ?(t)=0 uno tra il primo e il secondo trasduttore di forza 208, 209, misurer? la forza di attrito FB corrispondente alla forza di frenatura Fa, ovvero la forza di frenatura esercitata dal ceppo 211 sulla ruota 200 nel punto 212 equivalente.
Genericamente, un sistema di frenatura per convogli ferroviari per il trasporto merci, secondo lo stato dell?arte, ? costituito da una condotta generale 220 la cui pressione ? controllata da una locomotiva trainate uno o pi? veicoli ferroviari.
La condotta generale 220 alimenta un dispositivo 221 noto come valvola ?distributore? ed un serbatoio ausiliario, non illustrato in figura. La valvola ?distributore? 221 genera una pressione di frenatura 225 in funzione della pressione presente nella condotta generale 220, seguendo una funzione di trasferimento nota agli esperti del settore.
Un dispositivo di pesatura pneumatico 223 riceve la pressione di frenatura generata dalla valvola ?distributore? 221 ed una informazione di peso 223. L?informazione di peso 223 essendo ad esempio, ma non esclusivamente, una pressione indicativa del peso del carrello o del veicolo ferroviario a cui appartiene la ruota 200. L?informazione di peso 223 essendo ulteriormente, ad esempio ma non esclusivamente, la posizione di un indicatore azionato manualmente che indica il peso del carrello o del veicolo ferroviario a cui appartiene la ruota 200.
Un dispositivo di pesatura pneumatico 222 genera una pressione di frenatura pesata 224 funzione della pressione di frenatura 225 e della informazione di peso 223.
La forza di frenatura Fa ? funzione della pressione di frenatura pesata 224, delle dimensioni del cilindro di frenatura 210, del sistema di trasmissione meccanico 225, del coefficiente di attrito tra il ceppo 211 e la ruota 200.
Nota la pressione nella condotta generale 120, la misura della forza di attrito Fb da parte di uno dei mezzi sensori di forza 208, 209, ? quindi indicativa dello stato della catena di frenatura costituita dalla valvola ?distributore? 221, dal dispositivo di pesatura pneumatico 222, dal sistema di trasmissione meccanico 225 dal ceppo 211, dal coefficiente di attrito tra il ceppo di 211 e la ruota 200.
Qualora il supporto 204 sia libero di scorrere verticalmente lungo l?assile cartesiano Y, ed appoggi sull?almeno un mezzo sensore di forza peso 213, ad esempio, ma non esclusivamente celle di carico, un trasduttore di forza peso, legge la forza peso Fp esercitata dalla ruota 200 sul segmento mobile di rotaia 201.
Nota la forza peso Fp ? possibile dedurre la informazione di peso 223 in ingresso al dispositivo di pesatura pneumatico 222.
Figura 4a illustra una relazione, nota agli eserti del settore, tra la pressione di frenatura di condotta generale Pf e la forza di frenatura Fa = forza di attrito Fb, al variare della forza peso crescente nel verso della freccia 401, ove Pb=5bar nominali e Pr=3.5bar nominali, ove il valore di forza di frenatura a tara Fa(T) ed il valore di forza di frenatura a pieno carico Fa(FL) sono valori specifici per uno specifico modello di veicolo ferroviario.
Figura 4b illustra una possibile relazione, nota agli esperti del settore ferroviario, al variare della forza peso tra il valore a tara Fp(T) ed il valore di pieno carico Fp(FL) e la forza di frenatura Fa = forza di attrito Fb per un valore costante di pressione di frenatura di condotta generale Pf, ad esempio Pf=3.5 bar, per uno specifico modello di veicolo ferroviario.
Verranno definiti di seguito, i parametri Fa(T), Fa(FL), Fp(T), Fp(FL) come ?parametri di frenatura pesatura del veicolo ferroviario?.
Nota la pressione di frenatura Pf nella condotta generale 220, la forza peso Fp, la misura della forza di attrito Fb = forza di frenatura Fa, ? possibile quindi avere una migliore accuratezza nella valutazione dello stato dei mezzi di frenatura (anche detti catena di frenatura) comprendente la valvola ?distributore? 220, dal dispositivo di pesatura pneumatico 222, da un sistema di trasmissione meccanico 225 dal ceppo 211, dal coefficiente di attrito tra il ceppo 211 e la ruota 200.
Nel seguito ? riportato inoltre un primo esempio realizzativo di un procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura per almeno un veicolo ferroviario.
Facendo riferimento alla figura 3, una locomotiva 300 pu? trainare un convoglio ferroviario composto da almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303, a velocit? costante allo scopo di mantenere nulla l?accelerazione angolare di ciascuna ruota del convoglio ferroviario, ovvero transitan-
do su un sistema per la misurazione di una forza di attrito. Nel presente esempio, oltre alla locomotiva sono illustri altri tre veicoli ferroviari 301, 302, 303, aventi ciascuno quattro assili, per un totale di 8 ruote per veicolo ferroviario.
Ulteriormente, la locomotiva 300 pu? comandare una pressione di frenatura costante Pf nota, tale da sollecitare i mezzi di frenatura dell?almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303 ad applicare una forza di frenatura Fa, e contemporaneamente tale da permettere a detta locomotiva 300 di continuare a trainare il convoglio ferroviario a velocit? costante.
Diversamente, la locomotiva 300 pu? comandare una pressione di frenatura costante Pf tale da garantire le condizioni di misura descritte al paragrafo precedente, il cui valore dipende ulteriormente da condizioni operative istantanee locali, e trasmette detto valore di pressione Pf mediante un canale wireless ad un sistema di gestione della misura 305, la cui funzione verr? successivamente dettagliata.
Un sistema per la misurazione di forza di attrito 304, potr? misurare la forza di attrito Fb esercitata da ciascuna ruota sul segmento mobile di rotaia 201 facente parte del sistema per la misurazione di forza di attrito 304.
Il sistema per la misurazione di forza di attrito 304 potr? trasmettere continuamente il valore di attrito Fb misurato di ciascuna ruota dell?almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303 ad un sistema di gestione della misura 305 mediante un mezzo di comunicazione cablato o wireless 306.
Qualora il supporto 204 sia libero di scorrere verticalmente lungo l?assile cartesiano Y, l?almeno un mezzo sensore di forza peso 213 legge la forza peso Fp esercitata dalla ruota 200 sul segmento mobile di rotaia 201 e trasmette continuamente il valore di forza peso Fp misurato, corrispondente a ciascuna ruota dell?ameno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303, al sistema di gestione della misura 305 computerizzato mediante il mezzo di comunicazione cablato o wireless 307.
Tale sistema di gestione della misura 305 potr? essere in grado di identificare il passaggio di una ruota secondo almeno uno dei seguenti metodi:
- identificando una variazione di forza lungo l?assile X, da valore nullo a valore non nullo e ritorno al valore nullo, misurato da almeno uno tra il primo e il secondo mezzo sensore di forza 208, 209;
- identificando una variazione di forza peso Fp lungo l?assile Y, da valore nullo a valore non nullo e ritorno al valore nullo, misurato dall?almeno un mezzo sensore di forza peso 313;
- mediante un dispositivo conta-assile 308 connesso a detto sistema di gestione di misura 305 mediante un mezzo di comunicazione cablato o wireless 309;
- mediante una telecamera 310 che invia l?immagine dell?almeno un veicolo ferroviario 301, 302?303 transitante sul sistema di misura 304 mediante un mezzo di comunicazione cablato o wireless 311 al sistema di gestione della misura 305; il sistema di gestione della misura 305 identifica il passaggio di una ruota transitante sul sistema di misura 304 mediante algoritmi di analisi dell?immagine, analizzando l?immagine inviata dalla telecamera 310.
Al passaggio di ciascuna ruota, il sistema di gestione di misura 305 pu? associare a ciascuna ruota un identificativo univoco costituito da un valore numerico incrementale e lo salva in una banca dati 312, e.g. database, assieme al corrispondente valore misurato di forza di attrito Fb ed eventualmente al corrispondente valore di forza peso Fp misurato.
La banca dati 312 potr? contenere la configurazione del convoglio ferroviario, ovvero la posizione di ciascun veicolo ferroviario all?interno del convoglio ferroviario ed il numero di assili di ciascun veicolo ferroviario. In tal modo, il sistema di gestione della misura 305 centralizzato potr? essere in grado di associare ciascuna misura di forza di frenatura Fb a ciascuna ruota di ciascun veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303.
Durante un primo esempio di prova freno di un convoglio ferroviario comprendete almeno un veicolo ferroviario 301, 3012?303, trainato da una locomotiva 300 a velocit? costante, quando detta locomotiva 300 applica una pressione di frenatura Pf nella condotta generale 220, potranno essere svolti i seguenti passi:
- acquisire ciascun valore di forza di attrito Fb inviato dal sistema per la misurazione di una forza di attrito 204 e associarlo a ciascuna ruota identificata con almeno uno dei metodi di identificazione precedentemente descritti;
- confrontare i valori di forza di attrito Fb acquisiti con un predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin associato al convoglio ferroviario in misura e al valore di pressione in condotta generale 220;
- in presenza di un valore di forza di attrito Fb inferiore a detto predeterminato valore di forza di attrito minimo Fbmin, identificare il veicolo ferroviario associato alla ruota a cui appartiene l?attuale valore di forza di attrito Fb e segnalare il veicolo ferroviario identificato ad un operatore, mediante ad esempio, ma non esclusivamente, una interfaccia uomo-macchina 313.
Diversamente, durante un secondo esempio di prova freno di un convoglio ferroviario comprendente almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303, trainato dalla locomotiva 300 a velocit? costante, quando detta locomotiva 300 applica una pressione di frenatura Pf nella condotta generale 220, si potranno svolgere i seguenti passi:
- acquisire ciascun valore di forza di attrito Fb inviato dal sistema per la misurazione di forza di attrito 204 e associarlo a ciascuna ruota identificata con almeno uno dei metodi di identificazione precedentemente descritti;
- confrontare i valori di forza di attrito Fb acquisiti con i valori contenuti in un vettore di predeterminati valori di forza di attrito minimi Fbmin_1, Fbmin_2, ?, Fbmin_3, in cui ciascuno ? associato ad uno di detti veicoli ferroviari 301, 302, ?, 303 inclusi nel convoglio ferroviario in misura, in cui ciascuno di detti valori di forza di attrito minimi Fbmin_1, Fbmin_2, ?, Fbmin_3 ? associato ad un predeterminato valore di pressione di frenatura Pf di condotta generale 220, detto vettore di predeterminati valori essendo contenuto nella banca dati 312.
- in presenza di un valore di forza di attrito Fb inferiore a detto predeterminato corrispondente valore di Fbmin_n, identificare il veicolo ferroviario associato alla ruota a cui appartiene l?attuale valore di forza di attrito Fb e segnala il veicolo ferroviario identificato ad un operatore mediante ad esempio, ma non esclusivamente, una interfaccia uomo-macchina 313.
Ancora diversamente, durante un terzo esempio di prova freno di un convoglio ferroviario includente almeno un veicolo ferroviario 301, 302, ?, 303, trainato da una locomotiva 300 a velocit? costante, quando detta locomotiva 300 applica una predeterminata pressione di frenatura Pf nella condotta generale 220, si potranno svolgere i seguenti passi:
- acquisire ciascun valore di forza di attrito Fb e di forza peso Fp inviato dal sistema per la misurazione di forza di attrito 204, ed associare ciascun valore di forza di attrito Fb e valore di forza peso Fp a ciascuna ruota identificata con almeno uno dei metodi di identificazione precedentemente descritti;
- normalizzare ciascun valore acquisito di forza Fb in funzione del valore associato di forza peso Fp acquisito, del valore di pressione di frenatura Pf in condotta generale, e di parametri di frenatura pesata associati al veicolo ferroviario in esame; in cui i parametri di frenatura pesata sono contenuti nella banca dati 312;
- confrontare ciascun valore di forza di attrito Fb normalizzato con i valori normalizzati di confronto contenuti in un vettore di predeterminati valori di forza di attrito minimi Fbmin_1, Fbmin_2, ?, Fbmin_3, in ciascuno di tali valori di forza di attrito minimi Fbmin_1, Fbmin_2, ?, Fbmin_3 ? associato ad uno di detti veicoli ferroviari 301, 302, ?, 303 appartenenti al convoglio ferroviario in misura;
- in presenza di un valore di forza di attrito Fb inferiore a detto predeterminato corrispondente valore di forza di attrito minimo Fbmin_n, identificare il veicolo ferroviario associato alla ruota a cui appartiene l?attuale valore di forza di attrito Fb e segnalare il veicolo ferroviario ad un operatore mediante, ad esempio ma non esclusivamente, una interfaccia uomo-macchina 313.
Il vantaggio conseguito ? dunque quello di aver fornito una soluzione efficace ma senza implicare costi elevati sia per quanto riguarda i componenti hardware, sia per quanto riguarda i conti di installazione e di aggiornamento della flotta completa.
Un ulteriore vantaggio conseguito ? dunque quello di aver fornito una soluzione che non implichi onerosi costi di sviluppo e certificazione in accordo alle norme di sicurezza vigenti (EN50126, EN50128, EN50129).
Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione di un procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, un sistema per la misurazione di forza di attrito generata da almeno una ruota di ameno un veicolo ferroviario e di un sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario secondo l?invenzione. Si intende che ciascuna forma di realizzazione pu? essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. L?invenzione, inoltre, non ? limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potr? essere variata entro l?ambito definito dalle rivendicazioni annesse.
Claims (21)
1. Procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario (301, 302, ?, 303), in cui detto almeno un veicolo ferroviario include:
- almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota;
- una condotta generale (220) predisposta per fornire una pressione di frenatura (Pf) ai mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota;
detto procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura comprendendo i passi di:
a) imporre in detta condotta generale (220) una pressione di frenatura (Pf) atta a produrre una forza di frenatura (Fa) sull?almeno una ruota (100, 200) di detto almeno un assile dell?almeno un veicolo ferroviario (301, 302, ?, 303);
b) trainare detto almeno un veicolo ferroviario (301, 302, ?,303), in modo che detto almeno un veicolo ferroviario si muova secondo una velocit? di avanzamento non nulla e costante nel tempo;
c) misurare sulla rotaia (101, 201, 502) almeno una forza di attrito (Fb) che ? funzione di detta forza di frenatura (Fa), l?almeno una forza di attrito (Fb) essendo esercitata dall?almeno una ruota (100, 200, 503) in un punto di contatto (102, 202) tra detta rotaia e detta almeno una ruota;
d) confrontare l?almeno una forza di attrito (Fb) misurata con un predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin);
e) determinare che i mezzi di frenatura associati all?almeno una ruota la cui forza di attrito (Fb) misurata ? minore di detto predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) sono malfunzionanti.
2. Procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo la rivendicazione 1, in cui l?almeno un veicolo ferroviario (301, 302, ?, 303) include una pluralit? di assili, in cui a ciascun assile sono accoppiate almeno due ruote;
in cui i passi c, d), e) sono eseguiti per ciascuna ruota di ciascun assile dell?almeno un veicolo ferroviario.
3. Procedimento per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i veicoli ferroviari sono almeno due (301, 302, ?, 303);
in cui i passi c, d), e) sono eseguiti per ciascuna ruota di ciascun assile di ciascun veicolo ferroviario.
4. Sistema per la misurazione di una forza di attrito generata da almeno una ruota di almeno un veicolo ferroviario, in cui detto almeno un veicolo ferroviario comprende:
- almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota;
- mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota;
- una condotta generale (220) predisposta per fornire una pressione di frenatura (Pf) a detti mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, in cui la pressione di frenatura (Pf) ? atta a produrre una forza di frenatura (Fa) sull?almeno una ruota (100, 200);
in cui una forza di attrito (Fb) ? esercitata dall?almeno una ruota (100, 200, 503), in un punto di contatto (102, 202) tra detta rotaia e detta almeno una ruota, quando su detta almeno una ruota ? esercitata detta forza di frenatura (Fa);
il valore della forza di attrito (Fb) generata dall?almeno una ruota essendo funzione di detta forza di frenatura (Fa) applicata all?almeno una ruota;
detto sistema per la misurazione di forza di attrito (304) comprendendo un segmento mobile di rotaia (201) predisposto per consentire un transito a contatto di detta almeno una ruota (200) in una fase di misurazione, il transito a contatto di detta almeno una ruota (200) essendo predisposto per trasmettere a detto segmento mobile di rotaia (201) detta forza di attrito (Fb) che ? funzione della forza di frenatura (Fa);
detto segmento mobile di rotaia (201) essendo predisposto per effettuare uno scorrimento, secondo un verso di transito di detta almeno una ruota (200), a causa della forza di attrito (Fb) generata da detta almeno una ruota;
detto sistema per la misurazione di forza di attrito (304) comprendendo almeno un primo mezzo sensore di forza (208) disposto a lato di una prima estremit? di detto segmento mobile di rotaia (201); detto primo mezzo sensore di forza (208) essendo disposto rispetto al segmento mobile di rotaia (201) in modo che il segmento di mobile di rotaia (201) sia predisposto per spingere contro detto primo mezzo sensore di forza (208) quando detto segmento di mobile di rotaia (201) si muove nel verso di transito di detta almeno una ruota;
detto primo mezzo sensore di forza (208) essendo predisposto per misurare la forza generata dallo scorrimento di detto segmento mobile di rotaia (201) secondo il verso di transito di detta almeno una ruota;
la forza generata dallo scorrimento orizzontale di detto segmento mobile di rotaia (201) e misurata dal primo mezzo sensore di forza (208) essendo corrispondente alla forza la forza di attrito (Fb) generata dall?almeno una ruota.
5. Sistema per la misurazione di una forza di attrito secondo la rivendicazione 4, in cui il sistema per la misurazione di forza di attrito (304) comprende inoltre un secondo mezzo sensore di forza (209) disposto a lato di una seconda estremit? di detto segmento mobile di rotaia (201), opposta a detta prima estremit?;
in questo modo, il sistema per la misurazione di forza di attrito (304) ? in grado di misurare la forza generata dallo scorrimento di detto segmento mobile di rotaia (201) secondo entrambi i possibili versi di transito di detta almeno una ruota.
6. Sistema per la misurazione di una forza di attrito secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto segmento mobile di rotaia (201) ? predisposto per scorrere su mezzi di scorrimento (203) predisposti per essere appoggiati ad un supporto (204);
detto supporto (204) essendo predisposto per essere sottostante detto segmento mobile di rotaia (201) e vincolato ad un terreno (205).
7. Sistema per la misurazione di una forza di attrito secondo la rivendicazione 6, in cui il supporto (204) ? predisposto per trasmette una forza verticale gravante su di esso a un mezzo sensore di forza peso (213).
8. Sistema per la misurazione di una forza di attrito generata da almeno una ruota di almeno un veicolo ferroviario, in cui detto almeno un veicolo ferroviario comprende:
- almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota;
- mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota;
- una condotta generale (220) predisposta per fornire una pressione di frenatura (Pf) a detti mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, in cui la pressione di frenatura (Pf) ? atta a produrre una forza di frenatura (Fa) sull?almeno una ruota (100, 200);
in cui una forza di attrito (Fb) ? esercitata dall?almeno una ruota (100, 200, 503), in un punto di contatto (102, 202) tra detta rotaia e detta almeno una ruota, quando su detta almeno una ruota ? esercitata detta forza di frenatura (Fa);
il valore della forza di attrito (Fb) generata dall?almeno una ruota essendo funzione di detta forza di frenatura (Fa) applicata all?almeno una ruota;
detto sistema per la misurazione di forza di attrito (304) comprendendo almeno un primo mezzo sensore estensimetrico (501) predisposto per essere vincolato ad un lato della rotaia (502);
detto primo mezzo sensore estensimetrico (501) essendo predisposto per essere orientato in modo da misurare detta forza di attrito (Fb) secondo un primo verso di transito di detta almeno una ruota (200) o un secondo verso di transito di detta almeno una ruota (200), opposto a detto primo verso di transito di detta almeno una ruota (200).
9. Sistema per la misurazione di una forza di attrito secondo la rivendicazione 8, includente inoltre un secondo mezzo sensore estensimetrico predisposto per essere vincolato ad un lato della rotaia (502), adiacente a detto primo mezzo sensore estensimetrico (501),
detto secondo mezzo sensore estensimetrico essendo predisposto per essere orientato in modo da misurare una forza peso gravante sulla rotaia.
10. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario (301, 302?303), in cui l?almeno un veicolo ferroviario include:
- almeno un assile a cui ? accoppiata almeno una ruota;
- mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota;
- una condotta generale (220) predisposta per fornire una pressione di frenatura (Pf) a detti mezzi di frenatura associati a detta almeno una ruota, in cui la pressione di frenatura (Pf) ? atta a produrre una forza di frenatura (Fa) sull?almeno una ruota (100, 200);
in cui una forza di attrito (Fb) ? esercitata dall?almeno una ruota (100, 200, 503), in un punto di contatto (102, 202) tra detta rotaia e detta almeno una ruota, quando su detta almeno una ruota ? esercitata detta forza di frenatura (Fa);
il valore della forza di attrito (Fb) generata dall?almeno una ruota essendo funzione di detta forza di frenatura (Fa) applicata all?almeno una ruota;
il sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura includendo:
- un sistema per la misurazione di una forza di attrito secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 9; e
- mezzi di controllo predisposti per determinare che i mezzi di frenatura associati all?almeno una ruota la cui forza di attrito (Fb) misurata ? minore di un predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) sono malfunzionanti.
11. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota (100, 200, 503) quando rilevano un valore della forza di attrito (Fb) di picco positivo.
12. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota (100, 200, 503) quando rilevano un valore di forza peso (Fp) di picco positivo.
13. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota (100, 200, 503) mediante un dispositivo conta-assi (308) predisposto per essere installato in prossimit? del punto di contatto tra l?almeno una ruota e la rotaia in cui avviene la misurazione della forza di attrito (Fb).
14. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per identificare che ? avvenuto il passaggio di una ruota (100, 200, 503) mediante:
- una telecamera (310) predisposta per essere installata in prossimit? del punto di contatto tra l?almeno una ruota e la rotaia in cui avviene la misurazione della forza di attrito (Fb); e
- almeno un algoritmo di riconoscimento di immagine.
15. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per assegnare un identificativo di posizione univoco lungo l?almeno un veicolo ferroviario a ciascuna ruota identificata (100, 200, 503).
16. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 15, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per:
- ricevere ciascuna forza di attrito (Fb) misurata di ciascuna ruota (100, 200, 503) di uno o pi? veicoli ferroviari;
- confrontare ciascuna forza di attrito (Fb) misurata con almeno un predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin); e
- determinare che i mezzi di frenatura associati a ciascuna ruota la cui associata forza di attrito (Fb) misurata ? minore di detto almeno un predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) sono malfunzionanti.
17. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo la rivendicazione 16 quando dipendente dalla 15, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per confrontare ciascuna forza di attrito (Fb) associata a ciascuna ruota (100, 200, 503) con un rispettivo predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) associato a ciascuna ruota attraverso detto identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari.
18. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per confrontare ciascuna forza di attrito (Fb) associata a ciascuna ruota (100, 200, 503) con un rispettivo predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) associato a ciascuna ruota (100, 200, 503),
ciascun predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) associato a ciascuna ruota essendo predisposto per essere memorizzato in un array indirizzato dall?identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari;
detto array essendo incluso in una banca dati (312) associata a detti mezzi di controllo.
19. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17, in cui i mezzi di controllo sono predisposti per:
- identificare a quale veicolo ferroviario ? associata ciascuna ruota (100, 200, 503), mediante una telecamera (310) predisposta per essere installata in prossimit? del punto di contatto tra ciascuna ruota e la rotaia in cui avviene la misurazione della forza di attrito (Fb) e almeno un algoritmo di riconoscimento di immagine;
- confrontare ciascuna forza di attrito (Fb) associata a ciascuna ruota (100, 200, 503) con un rispettivo predeterminato valore di forza di attrito minimo (Fbmin) associato a ciascun veicolo ferroviario (301, 302, ?, 303);
in cui ciascun valore di forza di attrito minimo (Fbmin) associato a ciascuna veicolo ferroviario (301, 302, ?, 303) ? predisposto per essere memorizzato in un primo array indirizzato dall?identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari;
detto array essendo predisposto per essere incluso in una banca dati (312) associato a detti mezzi di controllo.
20. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo la rivendicazione 19, in cui detti mezzi di controllo sono predisposti per - ottenere parametri di frenatura pesata associati all?uno o pi? veicoli ferroviari (301, 302, ?, 303), in cui detti parametri di frenatura pesata associati all?uno o pi? veicoli ferroviari (301, 302, ?, 303) sono predisposti per essere memorizzati in un secondo array indirizzato dall?identificativo di posizione univoco lungo l?uno o pi? veicoli ferroviari;
- ottenere valori normalizzati di forza di frenatura (Fa) associati a ciascuna ruota (100, 200, 503) attraverso detti parametri di frenatura pesata.
21. Sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 20, in cui detti mezzi di controllo sono inclusi in un sistema di gestione della misura (305) includente un sistema computerizzato e predisposto per ricevere ciascun valore di forza di attrito (FB) misurato dal sistema per la misurazione di una forza di attrito.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102020000031898A IT202000031898A1 (it) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito |
| EP21847537.4A EP4267442A1 (en) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | Method and system for verifying the operation of braking means of at least one vehicle, and system for measuring the friction force |
| CN202180084781.5A CN116829427A (zh) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | 用于验证至少一个车辆的制动装置的操作的方法和系统，以及用于测量摩擦力的系统 |
| US18/257,785 US20240109529A1 (en) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | Method and system for verifying the operation of braking means of at least one vehicle, and system for measuring the friction force |
| KR1020237022582A KR20230137300A (ko) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | 적어도 하나의 차량의 제동 수단의 작동을 검증하기위한 방법 및 시스템, 그리고 마찰력을 측정하기 위한 시스템 |
| PCT/IB2021/062191 WO2022137165A1 (en) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | Method and system for verifying the operation of braking means of at least one vehicle, and system for measuring the friction force |
| JP2023538681A JP2024502762A (ja) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | 少なくとも１つの車両のブレーキ手段の動作を検証するための方法およびシステム、および摩擦力を測定するためのシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102020000031898A IT202000031898A1 (it) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT202000031898A1 true IT202000031898A1 (it) | 2022-06-22 |
Family
ID=75340037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102020000031898A IT202000031898A1 (it) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240109529A1 (it) |
| EP (1) | EP4267442A1 (it) |
| JP (1) | JP2024502762A (it) |
| KR (1) | KR20230137300A (it) |
| CN (1) | CN116829427A (it) |
| IT (1) | IT202000031898A1 (it) |
| WO (1) | WO2022137165A1 (it) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2030855A2 (de) * | 2007-08-30 | 2009-03-04 | Bombardier Transportation GmbH | Schienenfahrzeug und Verfahren zum Prüfen der Wirksamkeit einer mechanischen Bremse des Schienenfahrzeugs |
| US20200079343A1 (en) * | 2018-07-12 | 2020-03-12 | Amsted Rail Company, Inc. | Brake monitoring systems for railcars |
-
2020
- 2020-12-22 IT IT102020000031898A patent/IT202000031898A1/it unknown
-
2021
- 2021-12-22 WO PCT/IB2021/062191 patent/WO2022137165A1/en active Application Filing
- 2021-12-22 EP EP21847537.4A patent/EP4267442A1/en active Pending
- 2021-12-22 KR KR1020237022582A patent/KR20230137300A/ko unknown
- 2021-12-22 CN CN202180084781.5A patent/CN116829427A/zh active Pending
- 2021-12-22 JP JP2023538681A patent/JP2024502762A/ja active Pending
- 2021-12-22 US US18/257,785 patent/US20240109529A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2030855A2 (de) * | 2007-08-30 | 2009-03-04 | Bombardier Transportation GmbH | Schienenfahrzeug und Verfahren zum Prüfen der Wirksamkeit einer mechanischen Bremse des Schienenfahrzeugs |
| US20200079343A1 (en) * | 2018-07-12 | 2020-03-12 | Amsted Rail Company, Inc. | Brake monitoring systems for railcars |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116829427A (zh) | 2023-09-29 |
| JP2024502762A (ja) | 2024-01-23 |
| WO2022137165A1 (en) | 2022-06-30 |
| US20240109529A1 (en) | 2024-04-04 |
| KR20230137300A (ko) | 2023-10-04 |
| EP4267442A1 (en) | 2023-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10933896B2 (en) | Method and apparatus for determining changes in the longitudinal dynamic behavior of a railway vehicle | |
| CN101535114B (zh) | 用于限制铁路列车的列车内的力的方法和装置 | |
| Matsumoto et al. | A new measuring method of wheel–rail contact forces and related considerations | |
| CN111417553B (zh) | 用于确定轨道车辆的车轮-轨道附着力值的系统及其相应方法 | |
| Gerlici et al. | Rail vehicles brake components test bench utilisation | |
| BR112014011421B1 (pt) | métodos para otimização de performance de via e sistema para a determinação de um perfil de status de uma seção devia | |
| Vineesh et al. | Non-uniformity in braking in coaching and freight stock in Indian Railways and associated causes | |
| AU2015364756A1 (en) | Railway vehicle condition monitoring apparatus | |
| RU2394120C2 (ru) | Способ оценки состояния железнодорожного пути | |
| RU2659365C1 (ru) | Способ оценки напряженно-деформированного состояния пути | |
| KR20130013133A (ko) | 차축에 작용하는 외력을 이용한 차륜의 탈선 예측방법 | |
| US11745707B2 (en) | Individualized dynamic electric train braking | |
| IT202000031898A1 (it) | Procedimento e sistema per la verifica di funzionamento di mezzi di frenatura di almeno un veicolo ferroviario, e sistema per la misurazione di forza di attrito | |
| RU2756348C1 (ru) | Система мониторинга и диагностики умного грузового вагона | |
| CN100434320C (zh) | 铁路车辆的摩擦控制装置 | |
| CN112428754A (zh) | 一种跨座式单轨列车水平橡胶轮胎胎压在线检测装置 | |
| Papini et al. | An integrated approach for the optimization of wheel–rail contact force measurement systems | |
| JP6979898B2 (ja) | 鉄道車両の状態監視装置 | |
| Kuba et al. | Experimental verification of tank wagon’s ability to transmit longitudinal forces in opposite track curves | |
| WO2023248131A1 (en) | Methods for verifying the operation of at least one braking means of at least one vehicle and corresponding verification systems | |
| Matsumoto et al. | A new monitoring method of train derailment coefficient | |
| Dižo et al. | Assessment of negative effects of a coach running with the wheel-flat on a track by means of simulation computations | |
| RU2582761C1 (ru) | Автоматизированная система измерений динамических характеристик и выявления вагонов с отрицательной динамикой | |
| RU85135U1 (ru) | Комплекс технических средств выявления на ходу поезда вагонов, склонных к сходу (ксв) | |
| Dhanasekar et al. | Experimental evaluation of the effect of braking torque on bogie dynamics |