EN 61373 کاربردهای راه آهن - تجهیزات وسایل نقلیه ریلی - آزمایش‌های ضربه و ارتعاش

استاندارد اروپایی "EN 61373 کاربردهای راه‌آهن - تجهیزات واگن‌های ریلی - آزمایش‌های ضربه و ارتعاش" الزامات آزمایش تجهیزات طراحی‌شده برای استفاده روی واگن‌های ریلی را شرح می‌دهد که در معرض لرزش و ضربه زیاد ذاتی در محیط عملیاتی راه‌آهن هستند. برای اطمینان از کیفیت قابل قبول تجهیزات، آزمایش‌هایی با مدت زمان قابل قبول که شرایط سرویس را در طول عمر مفید مورد انتظار شبیه‌سازی می‌کنند، مورد نیاز است.

این استاندارد الزامات مربوط به آزمایش ارتعاش و شوک تصادفی تجهیزات و قطعات پنوماتیک، الکتریکی و الکترونیکی تعبیه شده در وسایل نقلیه ریلی را مشخص می‌کند. آزمایش ارتعاش تصادفی تنها روشی است که برای اعتبارسنجی تجهیزات یا قطعات استفاده می‌شود.

روش‌های آزمایشی شرح داده شده در این استاندارد به منظور بررسی توانایی تجهیزات مورد آزمایش در مقاومت در برابر شرایط ارتعاش محیطی که معمولاً برای وسایل نقلیه ریلی مورد انتظار است، در نظر گرفته شده‌اند. برای اطمینان از بهترین نتایج ممکن، مقادیر ارائه شده در این استاندارد از آزمایش‌های واقعی در حین کار انجام شده توسط شرکت‌های مختلف راه‌آهن در سراسر جهان استخراج شده‌اند.

این استاندارد ارتعاشات خودبه‌خودی را مستثنی می‌کند زیرا مختص کاربرد مربوطه هستند. برای کاربرد و تفسیر این استاندارد، قضاوت فنی و تجربه لازم است. این استاندارد برای اهداف تولید و تأیید مناسب است، اما کاربرد سایر ابزارهای توسعه (مانند تحریک سینوسی) را که سطح از پیش تعیین‌شده‌ای از قابلیت اطمینان مکانیکی و عملیاتی را ارائه می‌دهند، مستثنی نمی‌کند.

سطوح آزمون قابل اجرا برای تجهیزاتی که باید آزمایش شوند، صرفاً با توجه به محل قرارگیری آنها روی وسیله نقلیه ریلی (یعنی نصب شده روی چرخ و فلک، بوژی یا بدنه واگن) تعیین می‌شوند. این آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های اولیه انجام می‌شوند تا اطلاعات مربوط به تولید در مورد عملکرد تحت ارتعاشات تصادفی به دست آید. با این حال، برای اهداف صدور گواهینامه، آزمایش‌ها باید بر روی تجهیزات تولید شده به طور منظم انجام شوند.

مقادیر آزمون مشخص شده در این استاندارد، بسته به محل قرارگیری تجهیزات در داخل خودرو، به سه گروه تقسیم می‌شوند:

• گروه ۱ - نصب روی بدنه:
  • کلاس A: تجهیزات نصب شده روی بدنه، با سطح مواجهه پایین (مانند محفظه‌های سرنشینان).
  • کلاس B: تجهیزات نصب شده روی بدنه با سطح مواجهه بالاتر (مثلاً تجهیزات نصب شده روی کف یا سقف)

به طور کلی باید از کلاس B استفاده شود زیرا مشخص نیست که تجهیزات کجا قرار خواهند گرفت.

گروه ۲: نصب شده روی بوژی: شامل کابین‌ها، زیر مجموعه‌ها، تجهیزات و قطعاتی است که روی بوژی وسیله نقلیه ریلی نصب می‌شوند. این تجهیزات در مقایسه با گروه ۱ در معرض ارتعاش و ضربه شدیدتری قرار دارند.

• گروه ۳ نصب‌شده روی محور: شامل زیرمجموعات، تجهیزات و قطعات یا مجموعه‌هایی است که قرار است روی مجموعه چرخ و فلک یک وسیله نقلیه ریلی نصب شوند. در معرض فشار مکانیکی بیش از حد قرار دارند. در تجهیزات الکترونیکی کمتر رایج است.

هر گروه، بر اساس شرایط واقعی سرویس راه‌آهن، پروفایل‌های آزمایشی متفاوتی را برای سطوح ضربه و ارتعاش تعیین می‌کند.

این استاندارد (IEC 61373)، که متعاقباً توسط کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) تدوین شده است، برای اطمینان از ثبات و قابلیت اطمینان تجهیزات مورد استفاده در وسایل نقلیه ریلی طراحی شده است. محیط‌های ریلی به دلیل قرار گرفتن مداوم در معرض تنش‌های مکانیکی مانند حرکت ریل، ناهمواری‌های ریل، ترمز و شتاب، ذاتاً چالش برانگیز هستند. تجهیزات نصب شده روی قطارها (از جمله سیستم‌های کنترل، دستگاه‌های ارتباطی، سیستم‌های اطلاعات مسافر و موارد دیگر) باید در برابر این شرایط مقاومت کنند تا عملکرد، ایمنی و دوام خود را حفظ کنند.

این استاندارد یک روش آزمایش یکنواخت برای ارزیابی دوام چنین تجهیزاتی ارائه می‌دهد. این استاندارد تضمین می‌کند که دستگاه‌ها در طول عمر مورد انتظار خود در شرایط واقعی راه‌آهن، با خیال راحت و دقیق کار می‌کنند. این استاندارد برای کلیه تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی و الکترومکانیکی طراحی شده برای استفاده در وسایل نقلیه ریلی اعمال می‌شود. این تجهیزات عبارتند از:

• پنل‌های کنترل
• مدارهای الکترونیکی
• سیستم‌های مسافربری
• سیستم‌های کششی و کمکی
• ابزار

این استاندارد تجهیزات طراحی شده برای نصب‌های ثابت، یعنی تجهیزات سیگنالینگ واقع در امتداد مسیر را پوشش نمی‌دهد.

استاندارد EN 61373 شامل دو نوع اساسی از آزمایش مکانیکی است:

• آزمایش ارتعاش تصادفی: ارتعاشات پیوسته‌ای را که در طول عملیات عادی قطار با آن مواجه می‌شویم، شبیه‌سازی می‌کند. این آزمایش بر روی سه محور عمود بر هم (X، Y، Z) اعمال می‌شود. مدت زمان آن معمولاً ۵ تا ۱۰ ساعت در هر محور است. این آزمایش با استفاده از یک سیستم آزمایش ارتعاش انجام می‌شود.
• آزمایش ضربه: ضربه‌های مکانیکی کوتاه‌مدت ناشی از اتفاقاتی مانند اتصالات ریل، سوئیچ‌ها یا ترمز اضطراری را شبیه‌سازی می‌کند. معمولاً شامل سه ضربه در هر جهت در هر محور است. پروفیل‌های ضربه بر اساس شتاب، مدت زمان و شکل موج (معمولاً نیم سینوسی) تعریف می‌شوند.

معیارهای قبولی/ردی در این آزمون‌ها عبارتند از:

• بدون آسیب فیزیکی
• تداوم عملکرد الکتریکی
• حفاظت از مجموعه
• بدون از دست دادن عملکرد یا داده‌ها

استاندارد EN 61373 از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا نقش مهمی در تضمین قابلیت اطمینان، ایمنی و طول عمر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده در وسایل نقلیه ریلی ایفا می‌کند. دلایل اصلی اهمیت این استاندارد عبارتند از:

• محیط‌های ریلی خشن هستند: وسایل نقلیه ریلی دائماً در معرض موارد زیر قرار دارند:
  • ارتعاشات ناشی از ریل و چرخ
  • ضربات ناشی از ترمز، کوپلینگ یا ناهمواری‌های ریل
  • شرایط آب و هوایی نامساعد، گرد و غبار و آوار (بسته به محل نصب)

این استاندارد تضمین می‌کند که تجهیزات می‌توانند در برابر این فشارهای مکانیکی مقاومت کنند و با خیال راحت و قابل اعتماد به کار خود ادامه دهند.

• ایمنی و انطباق را تضمین می‌کند: خرابی تجهیزات در سیستم‌های راه‌آهن می‌تواند منجر به وقفه در خدمات یا بدتر از آن، خطرات ایمنی شود. این استاندارد به موارد زیر کمک می‌کند:
  • شناسایی نقاط ضعف طراحی قبل از اینکه در دنیای واقعی به کار گرفته شوند
  • کاهش خطر خرابی مکانیکی در کشتی
  • برآورده کردن الزامات قانونی و استانداردهای صنعتی
• استانداردسازی آزمایش در سراسر صنعت: این استاندارد یک روش آزمایش ثابت را تضمین می‌کند. این امر موارد زیر را تضمین می‌کند:
  • تضمین می‌کند که تولیدکنندگان، اپراتورهای راه‌آهن و آزمایشگاه‌های آزمایش به یک زبان صحبت می‌کنند
  • معیارهای قبولی/رد قطعی برای مقاومت در برابر لرزش و ضربه
  • مقایسه منصفانه‌ای از تجهیزات را صرف نظر از برند یا کشور ارائه می‌دهد.
• پشتیبانی از دسترسی به بازار جهانی: این استاندارد با IEC 61373 سازگار است و آن را به استانداردی بین‌المللی تبدیل می‌کند. انطباق با این استاندارد می‌تواند منجر به موارد زیر شود:
  • افزایش پتانسیل صادرات محصولات ریلی
  • نیازهای تأمین تجهیزات اپراتورهای راه‌آهن در سراسر جهان را برآورده می‌کند
  • صدور گواهینامه برای سیستم‌های راه‌آهن فرامرزی را ساده می‌کند
• افزایش کیفیت و دوام محصول: با طراحی تجهیزات مطابق با این استاندارد،
  • تولیدکنندگان محصولات بادوام‌تری تولید می‌کنند
  • اپراتورها خرابی‌ها، تعمیرات و زمان از کارافتادگی کمتری را تجربه می‌کنند
  • سیستم‌ها دوام بیشتری دارند و در طول چرخه عمر محصول، در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کنند.

در نتیجه، استاندارد EN 61373 بخش مهمی از تضمین قابلیت اطمینان مکانیکی تجهیزات راه‌آهن است. این استاندارد با شبیه‌سازی شوک و ارتعاش در دنیای واقعی، معیاری برای دوام ارائه می‌دهد و به تولیدکنندگان و اپراتورها کمک می‌کند تا هزینه‌های نگهداری را کاهش دهند، ایمنی را افزایش دهند و قابلیت اطمینان عملیاتی را بهبود بخشند.

سازمان ما که سال‌هاست فعالیت می‌کند و با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، با تیمی ماهر و زیرساخت‌های گسترده، آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل را در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای مشاغل در تمام بخش‌ها انجام می‌دهد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد EN 61373 کاربردهای راه‌آهن - تجهیزات وسایل نقلیه ریلی - تست ضربه و ارتعاش ارائه می‌دهیم.