EN 12663 کاربردهای راه آهن - الزامات ساختاری برای بدنه وسایل نقلیه ریلی

استاندارد اروپایی «EN 12663 کاربردهای راه‌آهن - الزامات ساختاری بدنه‌های وسایل نقلیه ریلی» شامل زیربخش‌های زیر است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:

• استاندارد "EN 12663-1 بخش 1: لوکوموتیوها و واگن‌های مسافربری (و روش جایگزین برای واگن‌های باری)" به منظور ارائه مبنایی یکنواخت برای طراحی سازه بدنه خودرو در نظر گرفته شده است. الزامات بارگذاری برای طراحی و آزمایش سازه بدنه خودرو بر اساس تجربیات اثبات شده و با پشتیبانی ارزیابی داده‌های تجربی و اطلاعات منتشر شده است. هدف این استاندارد، فراهم کردن آزادی عمل برای تأمین‌کننده در بهینه‌سازی طراحی خود ضمن حفظ سطوح ایمنی مورد نیاز است.

طراحی سازه‌ای بدنه‌های وسایل نقلیه ریلی به بارهایی که در معرض آنها قرار می‌گیرند و خواص موادی که از آنها ساخته شده‌اند بستگی دارد. هدف این استاندارد ارائه مبنایی یکسان برای طراحی سازه‌ای بدنه‌های وسایل نقلیه است.

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

• وسیله نقلیه ریلی: سازه اصلی تحمل بار، بدنه بالای واحدهای تعلیق، شامل تمام اجزایی است که مستقیماً استحکام، سختی و پایداری سازه را فراهم می‌کنند. تجهیزات مکانیکی و سایر اجزای نصب شده جزئی از بدنه وسیله نقلیه محسوب نمی‌شوند، اما قطعات متصل به آنها جزئی از آن هستند.
• اتصال تجهیزات: عنصر اتصالی که تجهیزات را به بدنه خودرو و زیرساخت یا شاسی باربری محلی مربوطه متصل می‌کند.

سیستم مختصات در استاندارد نشان داده شده است. جهت مثبت محور x (مربوط به محور طولی بدنه خودرو) جهت حرکت را نشان می‌دهد. جهت مثبت محور z (مربوط به محور عمودی بدنه خودرو) به سمت بالا اشاره دارد. محور y (مربوط به محور عرضی بدنه خودرو) در صفحه افقی قرار دارد و سیستم مختصات راستگرد را کامل می‌کند.

الزامات ساختاری در این استاندارد به شرح زیر است: بدنه‌های وسایل نقلیه ریلی باید حداکثر بارهایی را که با الزامات عملیاتی آنها مطابقت دارد، تحمل کنند و عمر مفید مورد نیاز را با احتمال کافی برای تحمل در شرایط عملیاتی عادی فراهم کنند. توانایی بدنه وسیله نقلیه ریلی برای حمل بارهای مورد نیاز بدون تغییر شکل یا شکستگی دائمی باید با محاسبه یا آزمایش مطابق با برنامه تأیید مندرج در این استاندارد اثبات شود. ارزیابی باید بر اساس معیارهای زیر باشد:

• بارگذاری استثنایی، که حداکثر باری را که باید تحمل شود و در آن شرایط عملیاتی کامل حاصل شود، تعریف می‌کند.
• حاشیه ایمنی تعریف شده در این استاندارد به گونه‌ای است که بار استثنایی قبل از وقوع شکستگی یا فروپاشی فاجعه‌بار، به طور قابل توجهی افزایش یابد.
• بارهای سرویس یا چرخه‌ای که برای طول عمر مشخص شده بدون به خطر انداختن ایمنی سازه تحمل می‌شوند
• بارهای ناشی از عملیات ریل گذاری مجدد و بازیابی بدون خرابی فاجعه بار.

داده‌هایی که شرایط سرویس مورد انتظار را توصیف می‌کنند، باید بخشی از مشخصات باشند. از این داده‌ها، تمام حالات بار قابل توجه باید به شیوه‌ای سازگار با معیارهای پذیرش تعریف شوند. در صورت لزوم، معیارهای سختی تعریف شده در اینجا باید بخشی از مشخصات باشند. الزامات این استاندارد مبتنی بر استفاده از مواد فلزی است و الزامات تعریف شده در این استاندارد فقط برای این مواد اعمال می‌شود. در صورت استفاده از مواد مختلف (غیرفلزی)، اصول اساسی این استاندارد همچنان باید اعمال شود و داده‌های مناسبی که نشان دهنده عملکرد این مواد هستند، باید استفاده شوند.

برای اعمال این استاندارد، تمام وسایل نقلیه ریلی به دسته‌هایی تقسیم می‌شوند. طبقه‌بندی دسته‌های مختلف وسایل نقلیه ریلی صرفاً بر اساس الزامات ساختاری بدنه‌های وسیله نقلیه است. مشتریان مسئول تعیین دسته‌ای هستند که وسایل نقلیه ریلی آنها برای آن طراحی خواهد شد. مشتریان با در نظر گرفتن شرایط مانور و اقدامات ایمنی سیستم، در انتخاب دسته متفاوت خواهند بود. این مورد قابل پیش‌بینی است و نباید مغایر با این استاندارد تلقی شود.

با توجه به ساختار منحصر به فرد و اهداف طراحی متمایز، سه گروه اصلی از هم متمایز می‌شوند: لوکوموتیوها، واگن‌های مسافربری و واگن‌های باری. این سه گروه را می‌توان بر اساس الزامات ساختاری‌شان به زیرگروه‌های بیشتری تقسیم کرد. دسته‌بندی واگن‌های باری از استاندارد EN 12663-2 گرفته شده است.

• استاندارد "EN 12663-2 بخش 2: واگن‌های باری" حداقل الزامات ساختاری برای بدنه واگن‌های باری و تجهیزات ویژه مرتبط، مانند سقف، دیوارهای جانبی و انتهایی، درها، تکیه‌گاه‌ها، بست‌ها و اتصالات را شرح می‌دهد. همچنین الزامات خاص برای بدنه واگن‌های باری را در زمانی که واگن مجهز به سپرهای مقاوم در برابر تصادف است، شرح می‌دهد.

این استاندارد بارهای حمل شده توسط بدنه خودرو و تجهیزات ویژه را تعریف می‌کند، داده‌های مربوط به مواد را ارائه می‌دهد، کاربرد آن را مشخص می‌کند و اصول و روش‌هایی را که برای تأیید طراحی از طریق تجزیه و تحلیل و آزمایش استفاده می‌شود، ارائه می‌دهد.

دو روش برای اعتبارسنجی این طرح ارائه شده است:

• بر اساس بارگذاری‌ها، آزمایش‌ها و معیارهای مبتنی بر روش‌هایی که قبلاً توسط قوانین UIC استفاده شده‌اند و فقط برای بدنه‌های خودرو ساخته شده از فولاد معتبر هستند
• این روش بر اساس روش طراحی و ارزیابی بدنه خودرو که در استاندارد EN 12663-1 ارائه شده است، می‌باشد. شرایط بار قابل اجرا برای واگن‌های باری در این روش در این استاندارد ارائه شده است. این روش در استاندارد EN 12663-1 نیز کپی شده است تا استفاده از آن در واگن‌های باری تسهیل شود.

واگن‌های باری به دسته‌هایی تقسیم می‌شوند که صرفاً بر اساس الزامات ساختاری بدنه‌هایشان تعریف می‌شوند. برخی از واگن‌های باری در هیچ یک از دسته‌های تعریف‌شده قرار نمی‌گیرند؛ الزامات ساختاری برای چنین واگن‌های باری باید بخشی از مشخصات و بر اساس اصول ارائه شده در این استاندارد باشد.

این استاندارد در مورد تمام واگن‌های باری در قلمرو اتحادیه اروپا و EFTA اعمال می‌شود. الزامات مشخص شده، شرایط عملیاتی و موقعیت‌های رایج در این کشورها را در نظر می‌گیرند.

استاندارد EN 12663 از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا الزامات ساختاری برای بدنه وسایل نقلیه ریلی را تعریف می‌کند و به تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و دوام در طراحی و تولید قطار کمک می‌کند. دلایل اصلی اهمیت حیاتی این استاندارد عبارتند از:

• تضمین ایمنی (یکپارچگی سازه): این استانداردها تضمین می‌کنند که بدنه واگن‌های قطار می‌توانند در طول عملکرد عادی، از جمله شرایط اضطراری مانند تصادف یا خروج از ریل، بارهای استاتیک و دینامیکی را تحمل کنند. آن‌ها با تعیین محدودیت‌هایی برای تغییر شکل، خستگی و استحکام، از خرابی‌های فاجعه‌بار جلوگیری می‌کنند.
• راهنمای طراحی: این استاندارد چارچوبی را برای طراحان و مهندسان فراهم می‌کند تا وسایل نقلیه ریلی را با عملکرد قابل پیش‌بینی توسعه دهند. این استاندارد با شبیه‌سازی شرایط عملیاتی واقعی، حالت‌های مختلف بارگذاری مانند نیروهای عمودی، طولی و عرضی را مشخص می‌کند.
• استانداردسازی در سراسر اروپا: این استانداردها، هنجارهای اروپایی هستند و به هماهنگی طراحی واگن‌های ریلی در سراسر کشورهای اتحادیه اروپا کمک می‌کنند. این امر قابلیت همکاری را تضمین می‌کند و صدور گواهینامه را هنگام فعالیت واگن‌ها در مرزها (به عنوان مثال، در سیستم‌های ریلی در سراسر اروپا) ساده می‌کند.
• بهبود چرخه عمر و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری: شامل دستورالعمل‌های طراحی خستگی است که به پیش‌بینی و افزایش عمر خودرو از طریق انتخاب و ساخت مناسب مواد کمک می‌کند. با جلوگیری از خرابی زودرس سازه، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد.
• الزامات انطباق: انطباق با استانداردهای EN 12663 یک الزام قانونی رایج برای صدور گواهینامه و تأیید وسایل نقلیه ریلی جدید در کشورهای اتحادیه اروپا است. این استاندارد همراه با EN 15227 (مقاومت در برابر تصادف)، EN 45545 (حفاظت در برابر آتش) و سایر استانداردهای مشابه استفاده می‌شود.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد EN 12663 Railway Applications - Structural Requirements for Railway Vehicles Bodyes ارائه می‌دهیم.