EN 61373 Applications ferroviaires - Équipement des véhicules ferroviaires - Essais de chocs et de vibrations

EN 61373 Applications ferroviaires - Équipement des véhicules ferroviaires - Essais de chocs et de vibrations

La norme européenne « EN 61373 Applications ferroviaires – Matériel roulant – Essais de chocs et de vibrations » décrit les exigences d'essai applicables aux équipements destinés au matériel roulant, soumis aux fortes vibrations et aux chocs inhérents à l'exploitation ferroviaire. Pour garantir une qualité acceptable des équipements, des essais d'une durée acceptable, simulant les conditions de service tout au long de leur durée de vie prévue, sont requis.

EN 61373 Applications ferroviaires - Équipement des véhicules ferroviaires - Essais de chocs et de vibrations

Cette norme spécifie les exigences relatives aux essais de vibrations et de chocs aléatoires des équipements et composants pneumatiques, électriques et électroniques intégrés aux véhicules ferroviaires. Les essais de vibrations aléatoires constituent la seule méthode utilisée pour la validation des équipements ou des composants.

Les méthodes d'essai décrites dans la présente norme visent à vérifier la capacité des équipements à tester à résister aux vibrations environnementales typiques des véhicules ferroviaires. Afin de garantir les meilleurs résultats possibles, les valeurs indiquées dans la présente norme sont issues d'essais en service réels réalisés par diverses compagnies ferroviaires du monde entier.

Cette norme exclut les vibrations spontanées, car elles sont spécifiques à l'application concernée. L'application et l'interprétation de cette norme requièrent un jugement technique et une expérience. Elle est adaptée à la production et à la vérification, mais n'exclut pas l'application d'autres outils de développement (tels que l'excitation sinusoïdale) offrant un niveau prédéterminé de fiabilité mécanique et opérationnelle.

Les niveaux d'essai applicables à l'équipement à tester sont déterminés uniquement par son emplacement sur le véhicule ferroviaire (c.-à-d. monté sur l'essieu, le bogie ou la caisse). Ces essais sont réalisés sur des prototypes afin d'obtenir des informations sur les performances en production sous vibrations aléatoires. Cependant, à des fins de certification, les essais doivent être réalisés sur des équipements de production standard.

Les valeurs d'essai spécifiées dans cette norme sont divisées en trois groupes, en fonction uniquement de l'emplacement de l'équipement dans le véhicule :

  • Groupe 1 Monté sur carrosserie :
    • Classe A : Équipement monté sur la carrosserie, à faible niveau d'exposition (par exemple, dans l'habitacle).
    • Classe B : Équipement monté sur le corps avec un niveau d'exposition plus élevé (par exemple, monté au sol ou au plafond)

La classe B doit généralement être utilisée car l’emplacement de l’équipement n’est pas clair.

Groupe 2 : Montés sur bogie : Comprend les cabines, sous-ensembles, équipements et composants destinés à être montés sur le bogie d'un véhicule ferroviaire. Ils sont soumis à des vibrations et des impacts plus importants que ceux du groupe 1.

  • Groupe 3 : Montage sur essieu : Comprend les sous-ensembles, équipements et composants ou ensembles destinés à être montés sur l'essieu d'un véhicule ferroviaire. Soumis à des contraintes mécaniques excessives. Plus rare dans les équipements électroniques.

Chaque groupe spécifie différents profils de test pour les niveaux de chocs et de vibrations en fonction de conditions de service ferroviaire réalistes.

Cette norme (CEI 61373), élaborée ultérieurement par la Commission électrotechnique internationale (CEI), vise à garantir la cohérence et la fiabilité des équipements utilisés dans les véhicules ferroviaires. L'environnement ferroviaire est intrinsèquement exigeant en raison de son exposition constante à des contraintes mécaniques telles que le mouvement et les irrégularités de la voie, le freinage et l'accélération. Les équipements installés à bord des trains (systèmes de contrôle, dispositifs de communication, systèmes d'information voyageurs, etc.) doivent résister à ces conditions pour maintenir leurs performances, leur sécurité et leur durabilité.

Cette norme fournit une méthode d'essai uniforme pour évaluer la durabilité de ces équipements. Elle garantit que les dispositifs fonctionnent de manière sûre et précise tout au long de leur durée de vie prévue, dans des conditions ferroviaires réelles. Elle s'applique à tous les équipements électriques, électroniques et électromécaniques destinés à être utilisés sur les véhicules ferroviaires. Parmi ceux-ci figurent :

  • Panneaux de contrôle
  • circuits électroniques
  • Systèmes de transport de passagers
  • Systèmes de traction et auxiliaires
  • instrumentation

La présente norme ne couvre pas les équipements conçus pour les installations fixes, c'est-à-dire les équipements de signalisation situés le long de la voie.

La norme EN 61373 comprend deux types de base d’essais mécaniques :

  • Essais de vibrations aléatoires : simule les vibrations continues rencontrées lors de l'exploitation normale des trains. Ils sont appliqués sur trois axes perpendiculaires (X, Y, Z). Leur durée est généralement de 5 à 10 heures par axe. Ils sont réalisés à l'aide d'un système d'essais vibratoires.
  • Essais de chocs : simule des chocs mécaniques de courte durée, tels que des joints de rail, des aiguillages ou un freinage d'urgence. Ils consistent généralement en trois chocs dans chaque direction et par axe. Les profils de choc sont définis en termes d'accélération, de durée et de forme d'onde (généralement une demi-sinusoïde).

Les critères de réussite/échec de ces tests sont :

  • Aucun dommage physique
  • Continuité des performances électriques
  • Protection de l'assemblage
  • Aucune perte de fonctionnalité ou de données

La norme EN 61373 est importante car elle joue un rôle crucial pour garantir la fiabilité, la sécurité et la longévité des équipements électriques et électroniques utilisés dans les véhicules ferroviaires. Les principales raisons de son importance sont les suivantes :

  • Les environnements ferroviaires sont difficiles : les véhicules ferroviaires sont constamment exposés à :
    • Vibrations des rails et des roues
    • Impacts causés par le freinage, l'attelage ou les irrégularités ferroviaires
    • Conditions météorologiques extrêmes, poussière et débris (selon l'emplacement d'installation)

Cette norme garantit que les équipements peuvent résister à ces contraintes mécaniques et continuer à fonctionner de manière sûre et fiable.

  • Assure la sécurité et la conformité : les pannes d'équipement sur les réseaux ferroviaires peuvent entraîner des interruptions de service ou, pire encore, des risques pour la sécurité. Cette norme contribue à :
    • Identifier les faiblesses de conception avant qu'elles ne soient déployées dans le monde réel
    • Réduire le risque de panne mécanique à bord
    • Répondre aux exigences réglementaires et aux normes de l'industrie
  • Normalisation des tests dans l'ensemble du secteur : cette norme garantit une méthode de test cohérente. Elle garantit :
    • Garantit que les fabricants, les opérateurs ferroviaires et les laboratoires d'essais parlent le même langage
    • Critères clairs de réussite/échec pour la résistance aux vibrations et aux chocs
    • Fournit une comparaison équitable des équipements quelle que soit la marque ou le pays
  • Favorise l'accès au marché mondial : cette norme est compatible avec la norme CEI 61373, ce qui lui confère une reconnaissance internationale. Sa conformité peut conduire à :
    • Augmente le potentiel d'exportation des produits ferroviaires
    • Répond aux besoins d'approvisionnement des opérateurs ferroviaires du monde entier
    • Simplifie la certification des systèmes ferroviaires transfrontaliers
  • Augmente la qualité et la durabilité du produit : En concevant des équipements conformes à cette norme,
    • Les fabricants produisent des produits plus durables
    • Les opérateurs subissent moins de pannes, de réparations et de temps d'arrêt
    • Les systèmes durent plus longtemps et permettent d'économiser de l'argent tout au long du cycle de vie du produit

Par conséquent, la norme EN 61373 est essentielle pour garantir la fiabilité mécanique des équipements ferroviaires. En simulant des chocs et des vibrations réels, la norme constitue une référence en matière de durabilité, aidant les fabricants et les exploitants à réduire les coûts de maintenance, à accroître la sécurité et à améliorer la fiabilité opérationnelle.

Notre organisation, forte de nombreuses années d'expérience et suivant attentivement les avancées scientifiques et technologiques mondiales, réalise des essais, des mesures et des analyses dans un large éventail de domaines pour des entreprises de tous secteurs, grâce à une équipe qualifiée et une infrastructure complète. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme EN 61373 « Applications ferroviaires - Équipements de véhicules ferroviaires - Essais de chocs et de vibrations ».

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