EN 61373 Aplicações Ferroviárias - Equipamentos para Veículos Ferroviários - Testes de Choque e Vibração

A norma europeia "EN 61373 Aplicações ferroviárias - Equipamentos para material circulante - Ensaios de choque e vibração" descreve os requisitos de ensaio para equipamentos projetados para uso em material circulante, sujeitos a altas vibrações e choques inerentes ao ambiente operacional ferroviário. Para garantir a qualidade aceitável do equipamento, são necessários ensaios de duração aceitável que simulem as condições de serviço ao longo de toda a vida útil prevista.

Esta norma especifica requisitos para testes aleatórios de vibração e choque de equipamentos e componentes pneumáticos, elétricos e eletrônicos incorporados em veículos ferroviários. O teste aleatório de vibração é o único método utilizado para validação de equipamentos ou componentes.

Os métodos de ensaio descritos nesta norma visam verificar a capacidade do equipamento a ser testado de suportar as condições de vibração ambiental tipicamente esperadas para veículos ferroviários. Para garantir os melhores resultados possíveis, os valores apresentados nesta norma são derivados de ensaios reais em serviço conduzidos por diversas empresas ferroviárias em todo o mundo.

Esta norma exclui vibrações espontâneas, pois são específicas da aplicação em questão. Julgamento técnico e experiência são necessários para a aplicação e interpretação desta norma. Esta norma é adequada para fins de produção e verificação, mas não exclui a aplicação de outras ferramentas de desenvolvimento (como excitação senoidal) que proporcionam um nível predeterminado de confiabilidade mecânica e operacional.

Os níveis de teste aplicáveis ​​ao equipamento a ser testado são determinados exclusivamente por sua localização no veículo ferroviário (ou seja, montado no rodado, bogie ou carroceria do vagão). Esses testes são realizados em protótipos para obter informações sobre o desempenho sob vibrações aleatórias relacionadas à produção. No entanto, para fins de certificação, os testes devem ser realizados em equipamentos de produção regular.

Os valores de teste especificados nesta norma são divididos em três grupos, dependendo exclusivamente da localização do equipamento dentro do veículo:

• Grupo 1 Montado no corpo:
  • Classe A: Equipamentos montados no corpo, com baixo nível de exposição (por exemplo, compartimentos de passageiros).
  • Classe B: Equipamento montado no corpo com um nível de exposição mais alto (por exemplo, montado no piso ou no teto)

A Classe B geralmente deve ser usada porque não está claro onde o equipamento estará localizado.

Grupo 2: Montado no bogie: Inclui cabines, subconjuntos, equipamentos e componentes a serem montados no bogie de um veículo ferroviário. Estão sujeitos a vibrações e impactos mais severos do que o Grupo 1.

• Grupo 3 Montado no eixo: Inclui subconjuntos, equipamentos e componentes ou conjuntos a serem montados no conjunto de rodas de um veículo ferroviário. Sujeito a estresse mecânico excessivo. Menos comum em equipamentos eletrônicos.

Cada grupo especifica diferentes perfis de teste para níveis de choque e vibração com base em condições realistas de serviço ferroviário.

Esta norma (IEC 61373), posteriormente desenvolvida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), visa garantir a consistência e a confiabilidade dos equipamentos utilizados em veículos ferroviários. Os ambientes ferroviários são inerentemente desafiadores devido à sua constante exposição a tensões mecânicas, como movimentação e irregularidades dos trilhos, frenagem e aceleração. Os equipamentos instalados nos trens (incluindo sistemas de controle, dispositivos de comunicação, sistemas de informação aos passageiros, entre outros) devem suportar essas condições para manter o desempenho, a segurança e a durabilidade.

Esta norma fornece um método de teste uniforme para avaliar a durabilidade desses equipamentos. Ela garante que os dispositivos operem com segurança e precisão ao longo de sua vida útil prevista, em condições ferroviárias reais. Esta norma se aplica a todos os equipamentos elétricos, eletrônicos e eletromecânicos projetados para uso em veículos ferroviários. Estes incluem:

• Painéis de controle
• Circuitos eletrônicos
• Sistemas de passageiros
• Sistemas de tração e auxiliares
• instrumentação

Esta norma não abrange equipamentos projetados para instalações fixas, ou seja, equipamentos de sinalização localizados ao longo da via.

A norma EN 61373 inclui dois tipos básicos de testes mecânicos:

• Teste de vibração aleatória: Simula as vibrações contínuas encontradas durante as operações normais de trens. É aplicado a três eixos perpendiculares entre si (X, Y, Z). Sua duração é normalmente de 5 a 10 horas por eixo. É realizado utilizando um sistema de teste de vibração.
• Teste de choque: simula choques mecânicos de curta duração, como junções de trilhos, desvios ou frenagens de emergência. Normalmente, consiste em três choques em cada direção por eixo. Os perfis de choque são definidos em termos de aceleração, duração e forma de onda (geralmente um meio-seno).

Os critérios de aprovação/reprovação para esses testes são:

• Nenhum dano físico
• Continuidade do desempenho elétrico
• Proteção da assembleia
• Sem perda de funcionalidade ou dados

A norma EN 61373 é importante porque desempenha um papel fundamental na garantia da confiabilidade, segurança e longevidade dos equipamentos elétricos e eletrônicos utilizados em veículos ferroviários. Os principais motivos da importância desta norma são:

• Os ambientes ferroviários são severos: os veículos ferroviários estão constantemente expostos a:
  • Vibrações de trilhos e rodas
  • Impactos causados ​​por frenagem, acoplamento ou irregularidades dos trilhos
  • Condições climáticas extremas, poeira e detritos (dependendo do local de instalação)

Esta norma garante que o equipamento possa suportar essas tensões mecânicas e continuar a operar com segurança e confiabilidade.

• Garante segurança e conformidade: Falhas em equipamentos em sistemas ferroviários podem levar a interrupções de serviço ou, pior, a riscos à segurança. Esta norma ajuda a:
  • Identificar fraquezas de design antes que elas sejam implementadas no mundo real
  • Reduzindo o risco de falhas mecânicas a bordo
  • Atender aos requisitos regulamentares e aos padrões da indústria
• Padroniza os testes em todo o setor: esta norma garante um método de teste consistente. Isso garante:
  • Garante que os fabricantes, operadores ferroviários e laboratórios de teste falem a mesma linguagem
  • Critérios claros de aprovação/reprovação para resistência à vibração e ao choque
  • Oferece comparação justa de equipamentos, independentemente da marca ou país
• Oferece suporte ao acesso ao mercado global: esta norma é compatível com a IEC 61373, o que a torna reconhecida internacionalmente. A conformidade pode levar a:
  • Aumenta o potencial de exportação de produtos ferroviários
  • Atende aos requisitos de fornecimento de operadores ferroviários em todo o mundo
  • Simplifica a certificação de sistemas ferroviários transfronteiriços
• Aumenta a qualidade e a durabilidade do produto: Ao projetar equipamentos para atender a esse padrão,
  • Os fabricantes produzem produtos mais duráveis
  • Os operadores sofrem menos avarias, reparações e tempo de inatividade
  • Os sistemas duram mais e economizam dinheiro durante todo o ciclo de vida do produto

Consequentemente, a norma EN 61373 é uma parte crucial para garantir a confiabilidade mecânica dos equipamentos ferroviários. Ao simular choques e vibrações em condições reais, a norma fornece uma referência de durabilidade, ajudando fabricantes e operadores a reduzir custos de manutenção, aumentar a segurança e melhorar a confiabilidade operacional.

Nossa organização, que atua há muitos anos e acompanha meticulosamente os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia, realiza testes, medições e análises em uma ampla gama de áreas para empresas de todos os setores, com uma equipe qualificada e ampla infraestrutura. Nesse contexto, também fornecemos serviços de teste em conformidade com a norma EN 61373 Aplicações Ferroviárias - Equipamentos para Veículos Ferroviários - Testes de Choque e Vibração.