EN 61373 การใช้งานทางรถไฟ - อุปกรณ์ยานพาหนะรถไฟ - การทดสอบแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน

มาตรฐานยุโรป "EN 61373 การใช้งานทางรถไฟ - อุปกรณ์รถไฟ - การทดสอบแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน" อธิบายข้อกำหนดการทดสอบสำหรับอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับรถไฟ ซึ่งต้องรับแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกสูงในสภาพแวดล้อมการทำงานของรถไฟ เพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพของอุปกรณ์ที่ยอมรับได้ จำเป็นต้องมีการทดสอบจำลองสภาพการใช้งานในระยะเวลาที่ยอมรับได้ตลอดอายุการใช้งานที่คาดไว้

มาตรฐานนี้กำหนดข้อกำหนดสำหรับการทดสอบการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกแบบสุ่มของอุปกรณ์และส่วนประกอบระบบลม ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ที่รวมอยู่ในยานพาหนะทางรถไฟ การทดสอบการสั่นสะเทือนแบบสุ่มเป็นวิธีเดียวที่ใช้สำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์หรือส่วนประกอบ

วิธีการทดสอบที่อธิบายไว้ในมาตรฐานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความสามารถของอุปกรณ์ที่จะทดสอบว่าสามารถทนต่อสภาวะการสั่นสะเทือนของสภาพแวดล้อมที่มักพบในยานพาหนะทางรถไฟ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ค่าที่กำหนดในมาตรฐานนี้จึงมาจากการทดสอบจริงระหว่างการใช้งานที่ดำเนินการโดยบริษัทรถไฟต่างๆ ทั่วโลก

มาตรฐานนี้ไม่รวมการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เนื่องจากการสั่นสะเทือนเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงกับการประยุกต์ใช้งานที่เกี่ยวข้อง การประยุกต์ใช้และการตีความมาตรฐานนี้จำเป็นต้องใช้วิจารณญาณทางเทคนิคและประสบการณ์ มาตรฐานนี้เหมาะสำหรับการผลิตและการตรวจสอบความถูกต้อง แต่ไม่รวมถึงการประยุกต์ใช้เครื่องมือพัฒนาอื่นๆ (เช่น การกระตุ้นแบบไซน์) ที่ให้ระดับความน่าเชื่อถือทางกลและการปฏิบัติงานที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ระดับการทดสอบที่ใช้กับอุปกรณ์ที่จะทดสอบนั้นถูกกำหนดโดยตำแหน่งที่ติดตั้งบนยานพาหนะทางรถไฟ (เช่น ติดตั้งบนชุดล้อ โบกี้ หรือตัวถังรถ) เท่านั้น การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการกับต้นแบบเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเกี่ยวกับประสิทธิภาพภายใต้การสั่นสะเทือนแบบสุ่ม อย่างไรก็ตาม เพื่อวัตถุประสงค์ในการรับรอง การทดสอบจะต้องดำเนินการกับอุปกรณ์จากการผลิตปกติ

ค่าทดสอบที่ระบุในมาตรฐานนี้แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของอุปกรณ์ภายในรถเท่านั้น:

• กลุ่มที่ 1 ติดตั้งบนตัวถัง:
  • คลาส A: อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนตัวถังและมีระดับการรับแสงต่ำ (เช่น ห้องโดยสาร)
  • คลาส B: อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนร่างกายซึ่งมีระดับการรับแสงสูง (เช่น ติดตั้งใต้พื้นหรือบนเพดาน)

โดยทั่วไปควรใช้คลาส B เนื่องจากไม่ชัดเจนว่าอุปกรณ์จะอยู่ที่ใด

กลุ่ม 2: ติดตั้งบนโบกี้: ประกอบด้วยห้องโดยสาร ชิ้นส่วนย่อย อุปกรณ์ และส่วนประกอบต่างๆ ที่จะติดตั้งบนโบกี้ของรถไฟ ซึ่งอาจมีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกที่รุนแรงกว่ากลุ่ม 1

• กลุ่ม 3 ติดตั้งบนเพลา: ประกอบด้วยชิ้นส่วนย่อย อุปกรณ์ และส่วนประกอบหรือชุดประกอบที่จะติดตั้งบนชุดล้อของยานพาหนะทางรถไฟ ซึ่งอาจต้องรับแรงทางกลมากเกินไป พบได้น้อยในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

แต่ละกลุ่มจะกำหนดโปรไฟล์การทดสอบที่แตกต่างกันสำหรับระดับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนโดยอิงตามเงื่อนไขการให้บริการทางรถไฟที่สมจริง

มาตรฐานนี้ (IEC 61373) ซึ่งต่อมาได้รับการพัฒนาโดยคณะกรรมการอิเล็กโทรเทคนิคระหว่างประเทศ (IEC) ออกแบบมาเพื่อรับประกันความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ที่ใช้ในยานพาหนะทางรถไฟ สภาพแวดล้อมทางรถไฟมีความท้าทายโดยเนื้อแท้เนื่องจากต้องเผชิญกับแรงเค้นเชิงกลอย่างต่อเนื่อง เช่น การเคลื่อนที่ของราง ความไม่สม่ำเสมอของราง การเบรก และการเร่งความเร็ว อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนรถไฟ (รวมถึงระบบควบคุม อุปกรณ์สื่อสาร ระบบข้อมูลผู้โดยสาร และอื่นๆ) จะต้องทนทานต่อสภาวะเหล่านี้เพื่อรักษาประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความทนทาน

มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการทดสอบที่เป็นมาตรฐานเดียวกันสำหรับการประเมินความทนทานของอุปกรณ์ดังกล่าว เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างปลอดภัยและแม่นยำตลอดอายุการใช้งานที่คาดไว้ภายใต้สภาพการใช้งานจริงบนทางรถไฟ มาตรฐานนี้ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องกลไฟฟ้าทั้งหมดที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับยานพาหนะทางรถไฟ ซึ่งรวมถึง:

• แผงควบคุม
• วงจรอิเล็กทรอนิกส์
• ระบบผู้โดยสาร
• ระบบขับเคลื่อนและระบบเสริม
• การประพันธ์ดนตรี

มาตรฐานนี้ไม่ครอบคลุมถึงอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อการติดตั้งแบบถาวร เช่น อุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ตั้งอยู่ตามราง

มาตรฐาน EN 61373 ประกอบด้วยการทดสอบเชิงกลพื้นฐานสองประเภท:

• การทดสอบการสั่นสะเทือนแบบสุ่ม: จำลองการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องที่พบในระหว่างการเดินรถไฟตามปกติ โดยใช้แกนตั้งฉากสามแกน (X, Y, Z) โดยทั่วไปจะใช้เวลา 5-10 ชั่วโมงต่อแกน ดำเนินการโดยใช้ระบบทดสอบการสั่นสะเทือน
• การทดสอบแรงกระแทก: จำลองแรงกระแทกทางกลระยะสั้นจากเหตุการณ์ต่างๆ เช่น รอยต่อราง สวิตช์ หรือการเบรกฉุกเฉิน โดยทั่วไปจะประกอบด้วยแรงกระแทกสามจุดในแต่ละทิศทางต่อแกน โปรไฟล์ของแรงกระแทกถูกกำหนดตามความเร่ง ระยะเวลา และรูปคลื่น (โดยปกติจะเป็นครึ่งไซน์)

เกณฑ์การผ่าน/ไม่ผ่านสำหรับการทดสอบเหล่านี้คือ:

• ไม่มีความเสียหายทางกายภาพ
• ความต่อเนื่องของประสิทธิภาพไฟฟ้า
• การป้องกันการประกอบ
• ไม่มีการสูญเสียฟังก์ชันการทำงานหรือข้อมูล

มาตรฐาน EN 61373 มีความสำคัญเนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการรับรองความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และอายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในยานพาหนะทางรถไฟ เหตุผลสำคัญที่ทำให้มาตรฐานนี้มีความสำคัญ ได้แก่:

• สภาพแวดล้อมทางรถไฟมีความรุนแรง: รถไฟต้องเผชิญกับ:
  • แรงสั่นสะเทือนจากรางและล้อ
  • ผลกระทบที่เกิดจากการเบรก การเชื่อมต่อ หรือความผิดปกติของราง
  • สภาพอากาศที่รุนแรง ฝุ่นละอองและเศษขยะ (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้ง)

มาตรฐานนี้รับประกันว่าอุปกรณ์สามารถทนต่อแรงกดดันทางกลเหล่านี้ได้และยังคงทำงานได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้

• รับประกันความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด: ความล้มเหลวของอุปกรณ์ในระบบรถไฟอาจนำไปสู่การหยุดชะงักของการให้บริการ หรือที่แย่กว่านั้นคืออันตรายด้านความปลอดภัย มาตรฐานนี้ช่วย:
  • การระบุจุดอ่อนด้านการออกแบบก่อนที่จะนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง
  • ลดความเสี่ยงจากความล้มเหลวทางกลไกบนเรือ
  • ตอบสนองความต้องการด้านกฎระเบียบและมาตรฐานอุตสาหกรรม
• กำหนดมาตรฐานการทดสอบทั่วทั้งอุตสาหกรรม: มาตรฐานนี้รับประกันวิธีการทดสอบที่สอดคล้องกัน ซึ่งจะทำให้:
  • รับรองว่าผู้ผลิต ผู้ประกอบการรถไฟ และห้องปฏิบัติการทดสอบพูดภาษาเดียวกัน
  • เกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่านที่ชัดเจนสำหรับการต้านทานการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก
  • ให้การเปรียบเทียบอุปกรณ์อย่างยุติธรรมโดยไม่คำนึงถึงยี่ห้อหรือประเทศ
• รองรับการเข้าถึงตลาดโลก: มาตรฐานนี้สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 61373 ทำให้เป็นที่ยอมรับในระดับสากล การปฏิบัติตามข้อกำหนดสามารถนำไปสู่:
  • เพิ่มศักยภาพการส่งออกผลิตภัณฑ์ทางรถไฟ
  • ตอบสนองความต้องการด้านการจัดหาของผู้ประกอบการรถไฟทั่วโลก
  • ลดความซับซ้อนในการรับรองระบบรถไฟข้ามพรมแดน
• เพิ่มคุณภาพและความทนทานของผลิตภัณฑ์: โดยการออกแบบอุปกรณ์ให้ตรงตามมาตรฐานนี้
  • ผู้ผลิตผลิตสินค้าที่มีความทนทานมากขึ้น
  • ผู้ปฏิบัติงานประสบปัญหาการเสียหาย การซ่อมแซม และเวลาหยุดทำงานน้อยลง
  • ระบบมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและประหยัดเงินตลอดวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์

ดังนั้น มาตรฐาน EN 61373 จึงเป็นส่วนสำคัญในการรับรองความน่าเชื่อถือเชิงกลของอุปกรณ์ทางรถไฟ ด้วยการจำลองแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนในโลกแห่งความเป็นจริง มาตรฐานนี้จึงเป็นมาตรฐานอ้างอิงด้านความทนทาน ช่วยให้ผู้ผลิตและผู้ปฏิบัติงานลดต้นทุนการบำรุงรักษา เพิ่มความปลอดภัย และปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน

องค์กรของเราดำเนินงานมายาวนานหลายปีและติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างพิถีพิถัน ดำเนินการทดสอบ วัดผล และวิเคราะห์ในหลากหลายด้านให้กับธุรกิจในทุกภาคส่วน ด้วยทีมงานผู้เชี่ยวชาญและโครงสร้างพื้นฐานที่ครอบคลุม ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน EN 61373 การใช้งานทางรถไฟ - อุปกรณ์ยานพาหนะทางรถไฟ - การทดสอบแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน