EN 61373 Aplicaciones ferroviarias - Equipos para vehículos ferroviarios - Pruebas de choque y vibración

EN 61373 Aplicaciones ferroviarias - Equipos para vehículos ferroviarios - Pruebas de choque y vibración

La norma europea «EN 61373 Aplicaciones ferroviarias - Equipos de material rodante - Ensayos de impacto y vibración» describe los requisitos de ensayo para equipos diseñados para su uso en material rodante, sometidos a altas vibraciones e impactos inherentes al entorno operativo ferroviario. Para garantizar una calidad aceptable de los equipos, se requieren ensayos de duración adecuada que simulen las condiciones de servicio durante toda su vida útil prevista.

EN 61373 Aplicaciones ferroviarias - Equipos para vehículos ferroviarios - Pruebas de choque y vibración

Esta norma especifica los requisitos para las pruebas aleatorias de vibración e impacto de equipos y componentes neumáticos, eléctricos y electrónicos incorporados en vehículos ferroviarios. Las pruebas aleatorias de vibración son el único método utilizado para la validación de equipos o componentes.

Los métodos de ensayo descritos en esta norma tienen como objetivo verificar la capacidad del equipo objeto de ensayo para soportar las condiciones de vibración ambiental típicas de los vehículos ferroviarios. Para garantizar los mejores resultados posibles, los valores de esta norma se derivan de ensayos reales en servicio realizados por diversas compañías ferroviarias de todo el mundo.

Esta norma excluye las vibraciones espontáneas, ya que son específicas de la aplicación en cuestión. Se requiere juicio técnico y experiencia para su aplicación e interpretación. Esta norma es adecuada para fines de producción y verificación, pero no excluye la aplicación de otras herramientas de desarrollo (como la excitación sinusoidal) que proporcionan un nivel predeterminado de fiabilidad mecánica y operativa.

Los niveles de prueba aplicables al equipo a ensayar se determinan únicamente por su ubicación en el vehículo ferroviario (es decir, montado en el juego de ruedas, el bogie o la carrocería). Estas pruebas se realizan en prototipos para obtener información relacionada con la producción sobre su rendimiento bajo vibraciones aleatorias. Sin embargo, para fines de certificación, las pruebas deben realizarse en equipos de producción regular.

Los valores de prueba especificados en esta norma se dividen en tres grupos, dependiendo únicamente de la ubicación del equipo dentro del vehículo:

  • Grupo 1 Carrocería montada:
    • Clase A: Equipos montados sobre la carrocería con bajo nivel de exposición (por ejemplo, compartimentos de pasajeros).
    • Clase B: Equipos montados sobre el cuerpo con un nivel de exposición más alto (por ejemplo, montados bajo el piso o en el techo)

Generalmente se debe utilizar la clase B porque no está claro dónde se ubicará el equipo.

Grupo 2: Montados sobre bogies: Incluye cabinas, subconjuntos, equipos y componentes que se montan sobre el bogie de un vehículo ferroviario. Están sujetos a vibraciones e impactos más intensos que los del Grupo 1.

  • Grupo 3 Montados sobre eje: Incluye subconjuntos, equipos y componentes o conjuntos que se montan en el conjunto de ruedas de un vehículo ferroviario. Sujetos a esfuerzos mecánicos excesivos. Menos común en equipos electrónicos.

Cada grupo especifica diferentes perfiles de prueba para los niveles de impacto y vibración basados ​​en condiciones realistas del servicio ferroviario.

Esta norma (IEC 61373), desarrollada posteriormente por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), está diseñada para garantizar la consistencia y fiabilidad de los equipos utilizados en vehículos ferroviarios. Los entornos ferroviarios son inherentemente exigentes debido a su constante exposición a tensiones mecánicas, como el movimiento de las vías, las irregularidades de la vía, el frenado y la aceleración. Los equipos instalados en los trenes (incluidos los sistemas de control, los dispositivos de comunicación, los sistemas de información al pasajero, etc.) deben soportar estas condiciones para mantener su rendimiento, seguridad y durabilidad.

Esta norma proporciona un método de prueba uniforme para evaluar la durabilidad de dichos equipos. Garantiza que los dispositivos funcionen de forma segura y precisa durante su vida útil prevista en condiciones ferroviarias reales. Esta norma se aplica a todos los equipos eléctricos, electrónicos y electromecánicos diseñados para su uso en vehículos ferroviarios. Estos incluyen:

  • Paneles de control
  • circuitos electrónicos
  • Sistemas de pasajeros
  • Sistemas de tracción y auxiliares
  • instrumentación

Esta norma no cubre los equipos diseñados para instalaciones fijas, es decir, los equipos de señalización ubicados a lo largo de la vía.

La norma EN 61373 incluye dos tipos básicos de ensayos mecánicos:

  • Prueba de vibración aleatoria: Simula las vibraciones continuas que se producen durante la operación normal de un tren. Se aplica a tres ejes perpendiculares entre sí (X, Y, Z). Su duración suele ser de 5 a 10 horas por eje. Se realiza mediante un sistema de prueba de vibración.
  • Prueba de impacto: Simula impactos mecánicos de corta duración provocados por eventos como juntas de rieles, cambios de vía o frenadas de emergencia. Normalmente consta de tres impactos en cada dirección por eje. Los perfiles de impacto se definen en función de la aceleración, la duración y la forma de onda (normalmente una semionda sinusoidal).

Los criterios de aprobación o rechazo de estas pruebas son:

  • Sin daños físicos
  • Continuidad del rendimiento eléctrico
  • Protección del conjunto
  • Sin pérdida de funcionalidad ni datos

La norma EN 61373 es importante porque desempeña un papel fundamental para garantizar la fiabilidad, la seguridad y la longevidad de los equipos eléctricos y electrónicos utilizados en vehículos ferroviarios. Las principales razones de su importancia son:

  • Los entornos ferroviarios son duros: los vehículos ferroviarios están constantemente expuestos a:
    • Vibraciones de rieles y ruedas
    • Impactos provocados por frenadas, enganches o irregularidades del carril
    • Condiciones climáticas extremas, polvo y residuos (dependiendo de la ubicación de la instalación)

Esta norma garantiza que los equipos puedan soportar estas tensiones mecánicas y seguir funcionando de forma segura y confiable.

  • Garantiza la seguridad y el cumplimiento normativo: Las fallas en los equipos de los sistemas ferroviarios pueden provocar interrupciones del servicio o, peor aún, riesgos de seguridad. Esta norma ayuda a:
    • Identificar debilidades de diseño antes de implementarlas en el mundo real
    • Reducir el riesgo de fallos mecánicos a bordo
    • Cumplimiento de los requisitos reglamentarios y los estándares de la industria
  • Estandariza las pruebas en toda la industria: Esta norma garantiza un método de prueba consistente. Esto garantiza:
    • Garantiza que los fabricantes, los operadores ferroviarios y los laboratorios de pruebas hablen el mismo idioma
    • Criterios claros de aprobación/rechazo para resistencia a vibraciones y golpes
    • Proporciona una comparación justa de equipos independientemente de la marca o el país.
  • Facilita el acceso al mercado global: Esta norma es compatible con la norma IEC 61373, lo que le otorga reconocimiento internacional. Su cumplimiento puede conllevar:
    • Aumenta el potencial exportador de productos ferroviarios
    • Satisface los requisitos de suministro de los operadores ferroviarios en todo el mundo
    • Simplifica la certificación de los sistemas ferroviarios transfronterizos
  • Aumenta la calidad y durabilidad del producto: al diseñar equipos que cumplan con este estándar,
    • Los fabricantes producen productos más duraderos
    • Los operadores experimentan menos averías, reparaciones y tiempos de inactividad.
    • Los sistemas duran más y ahorran dinero durante todo el ciclo de vida del producto.

Por consiguiente, la norma EN 61373 es crucial para garantizar la fiabilidad mecánica de los equipos ferroviarios. Al simular impactos y vibraciones reales, la norma proporciona un referente de durabilidad, ayudando a fabricantes y operadores a reducir los costes de mantenimiento, aumentar la seguridad y mejorar la fiabilidad operativa.

Nuestra organización, con una larga trayectoria operativa y un meticuloso seguimiento de los avances científicos y tecnológicos globales, realiza pruebas, mediciones y análisis en una amplia gama de áreas para empresas de todos los sectores, con un equipo cualificado y una amplia infraestructura. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba conforme a la norma EN 61373, Aplicaciones Ferroviarias - Equipos para Vehículos Ferroviarios - Pruebas de Choque y Vibración.

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