DIN CEN TS 13979-2-2011 Railway applications - Wheelsets and bogies - Monobloc wheels - Technical approval procedure - Part 2 Cast wheels German version CEN TS 13979-2 2011《轨道交通 轮对.pdf

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1、Dezember 2011 Normenausschuss Fahrweg und Schienenfahrzeuge (FSF) im DINPreisgruppe 18DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 45.040Zur Erstellung einer DIN SPEC kn

2、nen verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$jPD“1714533www.din.deDDIN CEN/TS 13979-2Bahnanwendungen Radstze und Drehgestelle - Vollrder - TechnischeZulassungsverfahren Teil 2: Gussrder;Deutsche Fassung CEN/T

3、S 13979-2:2011Railway applications Wheelsets and bogies - Monobloc wheels - Technical approval procedure Part 2: Cast wheels;German version CEN/TS 13979-2:2011Applications ferroviaires Essieux monts et bogies - Roues monobloc - Procdure dhomologation technique Partie 2: Roues en acier moul;Version a

4、llemande CEN/TS 13979-2:2011Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 48 SeitenDIN SPEC 91242DIN CEN/TS 13979-2 (DIN SPEC 91242):2011-12 Nationales Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 13979-2:2011) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 256 Eisenbahnw

5、esen“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN (Deutschland) gehalten wird. Dieses Dokument (CEN/TS 13979-2:2011) beruht auf der Grundlage einer franzsischen Referenzfassung. Das Ursprungsdokument wurde vom PTA Conventional Rail Cast Wheels“ erstellt. Das zustndige deutsche Arbeitsgremium ist der Arbe

6、itsausschuss NA 087-00-02 Fahrwerke“ des Normen-ausschusses Fahrweg und Schienenfahrzeuge (FSF). Bei der deutschen Fassung handelt es sich um eine Rohbersetzung. Daher ist die franzsische Referenz-fassung ausschlaggebend. Eine DIN SPEC nach dem Vornorm-Verfahren ist das Ergebnis einer Normungsarbeit

7、, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Norm herausgegeben wird. Erfahrungen mit dieser DIN SPEC sind erbeten vorzugsweise als Datei per E-Mail an infofsf-din.de in Form einer Tabelle. Die Vorlage dies

8、er Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellungnahme abgerufen werden; oder in Papierform an den Normenausschuss Fahrweg und Schienenfahrzeuge (FSF), Panoramaweg 1, 34131 Kassel. 2 TECHNISCHE SPEZIFIKATION TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CEN/TS 13979-2 September 2011 ICS 4

9、5.040 Deutsche Fassung Bahnanwendungen Radstze und Drehgestelle Vollrder Technische Zulassungsverfahren Teil 2: Gussrder Railway applications Wheelsets and bogies Monobloc wheels Technical approval procedure Part 2: Cast wheels Applications ferroviaires Essieux monts et bogies Roues monobloc Procdur

10、e dhomologation technique Partie 2: Roues en acier moul Diese Technische spezifikation (CEN/TS) wurde vom CEN am 3. Januar 2011 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des

11、 CEN gebeten, ihre Stellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine Europische Norm umgewandelt werden kann. Die CEN Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei einer EN anzukndigen und die CEN/TS verfgbar zu machen. Es ist z

12、ulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber eine mgliche Umwandlung der CEN/TS in eine EN (parallel zur CEN/TS) beizubehalten. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland

13、, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. Management-Zentrum: Avenue Marnix 17,

14、B-1000 Brssel 2011 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TS 13979-2:2011 DE U RO P I S C H E SKO M I T E EF RN O R M U N GEUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION C O M I T E U RO P E

15、N D E N O R M A L I S AT I O NCEN/TS 13979-2:2011 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 4 Einleitung 5 1 Anwendungsbereich . 6 2 Normative Verweisungen 6 3 Parameter fr die Definition der entsprechenden Anwendung. 6 3.1 Parameter fr die geometrische Austauschbarkeit 6 3.1.1 Funktionsanforderungen 6 3.1.2 Monta

16、geanforderungen 6 3.1.3 Instandhaltungsanforderungen . 7 3.2 Parameter fr die thermomechanische Bewertung 7 3.3 Parameter fr die mechanische Bewertung 7 3.4 Parameter fr die akustische Bewertung7 4 Beschreibung des zuzulassenden Rades . 8 5 Bewertung der geometrischen Austauschbarkeit 8 6 Bewertung

17、des thermomechanischen Verhaltens . 8 6.1 Allgemeines Verfahren 8 6.2 Erster Schritt- Bremsversuch auf dem Prfstand 8 6.2.1 Prfverfahren. 8 6.2.2 Entscheidungskriterien. 9 6.3 Zweiter Schritt- Bruchversuch auf dem Prfstand. 9 6.3.1 Allgemeines . 9 6.3.2 Prfverfahren. 9 6.3.3 Entscheidungskriterium .

18、 9 6.4 Dritter Schritt Bremsversuch auf der Strecke. 9 6.4.1 Allgemeines . 9 6.4.2 Prfverfahren. 10 6.4.3 Entscheidungskriterien. 10 7 Bewertung des mechanischen Verhaltens . 10 7.1 Allgemeines Verfahren 10 7.2 Erster Schritt- Berechnung. 11 7.2.1 Auftretende Krfte. 11 7.2.2 Berechnungsverfahren . 1

19、2 7.2.3 Vorlufige Entscheidungskriterien 13 7.3 Zweiter Schritt- Prfstandsversuch. 13 7.3.1 Allgemeines . 13 7.3.2 Festlegung der Prfstandsbelastung und des Prfverfahrens. 13 7.3.3 Entscheidungskriterien. 13 8 Bewertung des akustischen Verhaltens 13 8.1 Allgemeines Verfahren 13 8.2 Berechnungsverfah

20、ren . 14 8.3 Messungen auf der Strecke 14 8.4 Entscheidungskriterien. 14 9 Technische Zulassungsunterlagen . 15 Anhang A (normativ) Bewertung des thermomechanischen Verhaltens 16 A.1 Ablaufplan der Bewertung 16 A.2 Verfahren des Bremsversuchs auf dem Prfstand 17 DIN CEN/TS 13979-2 (DIN SPEC 91242):2

21、011-12 CEN/TS 13979-2:2011 (D) 3 A.2.1 Kurzbeschreibung des Versuchs .17 A.2.2 Definition der Bremsungen .17 A.2.3 Verfahren zur Messung der Entscheidungskriterien 18 A.2.4 Versuche und Messungen.18 A.2.5 Abweichungen19 A.3 Verfahren des Bruchversuchs auf dem Prfstand19 A.3.1 Kurzbeschreibung des Ve

22、rsuchs .19 A.3.2 Definition der Dauerbremsung19 A.3.3 Erzeugung des Anrisses im Radkranz .20 A.3.4 Versuche und Messungen.20 A.3.5 Abweichungen20 A.4 Verfahren des Bremsversuchs auf der Strecke 21 A.4.1 Kurzbeschreibung des Versuchs .21 A.4.2 Definition der Bremsungen .21 A.4.3 Verfahren zur Messung

23、 der Entscheidungskriterien 21 A.4.4 Versuche und Messungen.22 A.4.5 Abweichungen23 Anhang B (normativ) Ablaufplan der Bewertung des mechanischen Verhaltens .24 Anhang C (informativ) Mechanisches Verhalten Bewertung mit FEM.25 Anhang D (informativ) Mechanisches Verhalten Prfstandsbelastungen und Prf

24、verfahren.26 D.1 Prinzip der Prfstandsbelastungen und des Prfverfahrens.26 D.2 Definition der Belastung26 D.2.1 Allgemeines 26 D.2.2 Messung der Spannungen whrend der Streckenversuche 27 D.3 Dauerschwingversuch auf dem Prfstand 27 D.3.1 Verfahren 1 - Verfahren des regellosen Dauerschwingversuchs 27

25、D.3.2 Verfahren 2 Einstufige Ermdungsprfung29 Anhang E (informativ) Bewertung des akustischen Verhaltens32 E.1 Ablaufplan der Bewertung.32 E.2 Berechnungsverfahren33 E.2.1 Vorbemerkung33 E.2.2 Berechnung der Modalbasis des Rades 33 E.2.3 Auswahl des Referenzgleismodells .33 E.2.4 Definition der Bere

26、chnungsparameter.33 E.2.5 Berechnung der Leistung34 E.2.6 Einfgung .34 E.2.7 Berechnungen der Entscheidungskriterien fr die akustische technische Zulassung des Rades 35 E.2.8 Optionale Berechnungen.35 E.3 Verfahren der Feldmessungen35 E.3.1 Zielstellung und Vorbemerkung .35 E.3.2 Empfehlungen fr die

27、 Betriebsbedingungen.36 E.3.3 Messverfahren39 E.3.4 Analyse der Ergebnisse.41 Anhang F (informativ) Schleppbremswerte fr die Interoperabilitt.45 Literaturhinweise 46 DIN CEN/TS 13979-2 (DIN SPEC 91242):2011-12 CEN/TS 13979-2:2011 (D) 4 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 13979-2:2011) wurde vom Technisc

28、hen Komitee CEN/TC 256 Eisenbahnwesen“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu ide

29、ntifizieren. Dieses Dokument wurde unter einem Mandat erarbeitet, das die Europische Kommission und die Europische Freihandelszone dem CEN erteilt haben, und untersttzt grundlegende Anforderungen der EU-Richtlinie 2008/57/EG. Diese Technische Spezifikation ist Teil einer Reihe Bahnanwendungen Radstz

30、e und Drehgestelle Vollrder Technische Zulassungsverfahren, die aus den folgenden Teilen besteht: Teil 1: Geschmiedete und gewalzte Rder Teil 2: Gussrder Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Technische Spezifikation an

31、zukndigen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik

32、, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN CEN/TS 13979-2 (DIN SPEC 91242):2011-12 CEN/TS 13979-2:2011 (D) 5 Einleitung Teil 1 dieser Serie gilt fr geschmiedete und gewalzte Vollrder. Dieses Verfahren war das einzige, im Rahmen der UIC-Vorschriften zugelassene Verfahren, das in jngster Vergange

33、nheit in den meisten europischen Lndern anwendbar war. Gegossene Rder werden im Schienennetz der AAR und bei besonderen Gterwagenanwendungen in Europa eingesetzt. Diese Technische Spezifikation legt die Anforderungen an das Gieverfahren fest, die zur technischen Zulassung eines Vollrads fhren. Ihre

34、Gliederung entspricht derjenigen des Teils 1. Da die Technische Spezifikation ausschlielich fr Gterwagen gilt und die europische Interoperabilitt begleitet, bestimmt diese Technische Spezifikation im informativen Anhang F die spezifischen Parameter fr die thermomechanische Bewertung eines fr die eur

35、opische Interoperabilitt konzipierten Eisenbahn-gterwagens. Diese Technische Spezifikation beschreibt das Bewertungsverfahren einer Radkonstruktion. Die Anwendung dieser Technischen Spezifikation macht es erforderlich, die Verwendung des Rades zu definieren; diesen Punkt behandelt diese Technische S

36、pezifikation ebenfalls. Es werden zumindest vier Aspekte mit unterschiedlichen Zwecken beschrieben: ein geometrischer Aspekt: um eine Austauschbarkeit verschiedener Lsungen fr die gleiche Anwendung zu ermglichen; ein thermo-mechanischer Aspekt: um Raddeformationen zu behandeln und um sicherzustellen

37、, dass ein Bremsen nicht dazu fhrt, dass Rder brechen; ein mechanischer Aspekt: um sicherzustellen, dass keine Ermdungsrisse im Steg auftreten; ein akustischer Aspekt: um sicherzustellen, dass die gewhlte Lsung fr die in Frage kommende Ver-wendung so gut wie das Referenzrad ist. Fr jeden der drei le

38、tzteren Aspekte zielen die vorgeschlagenen Regeln darauf ab, das Verfahren einzuschrnken, umso leichter sind die Ziele fr das untersuchte Rad zu erreichen. Diese Technische Spezifikation beinhaltet weder die Bewertung der Nabe, noch die Bewertung der statischen Auslegung des Rades. Die meisten Absch

39、nitte dieser Technischen Spezifikation stammen aus Teil 1. Die einzigen technischen Unterschiede liegen an den Besonderheiten des Gieverfahrens. DIN CEN/TS 13979-2 (DIN SPEC 91242):2011-12 CEN/TS 13979-2:2011 (D) 6 1 Anwendungsbereich Diese Technische Spezifikation legt die Anforderungen an ein gego

40、ssenes Vollrad fr einen nicht ange-triebenen Radsatz eines Eisenbahngterwagens fr den Gebrauch in einem europischen Netz fest. Diese Technische Spezifikation gilt nur fr neue Radkonstruktionen oder neue europische Anwendungen. Der Zweck der Anforderungen besteht darin, die Wahl der Konstruktion fr d

41、en betrachteten Anwendungs-bereich nachzuweisen. Die Bewertung hinsichtlich dieser Anforderungen ist das technische Zulassungsverfahren. Diese Technische Spezifikation beschreibt nicht die Qualittsanforderungen fr Gussrder. Diese Qualittsan-forderungen werden in CEN/TS 15718 definiert. 2 Normative V

42、erweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 13103, Bah

43、nanwendungen Radstze und Drehgestelle Laufradsatzwellen Konstruktionsverfahren CEN/TS 15718, Bahnanwendungen Radstze und Drehgestelle Produktanforderungen fr Gussrder 3 Parameter fr die Definition der entsprechenden Anwendung Die Anwendung, fr die das Rad zuzulassen ist, muss durch die folgenden Par

44、ameter definiert werden. Falls fr ein zugelassenes Rad die Anwendungsparameter gendert werden, muss zwischen Kunde und Lieferant eine berprfung der Bewertung durchgefhrt werden. 3.1 Parameter fr die geometrische Austauschbarkeit Die Anwendung ist durch Parameter der geometrischen Austauschbarkeit zu

45、 definieren, die, je nachdem, ob sie mit Funktions-, Montage- oder Wartungsanforderungen verbunden sind, in diese drei Kategorien unterteilt werden. 3.1.1 Funktionsanforderungen Nenndurchmesser der Laufflche, der die Puffer hhe und die Fahrzeugbegrenzungslinie beeinflusst; maximale Radkranzbreite, d

46、ie mit Weichen und Schienenbremsen verbunden ist; Laufflchenprofil auerhalb des konischen Teils der Laufflche; Lage des Radkranzes bezglich des Radsitzes auf der Radsatzwelle; Konizitt der Nabenbohrung; der fr die Scheibenbremsen erforderliche Pl atz, wenn diese auf dem Rad montiert sind; Freiraum f

47、r Drehgestellrahmen, Bremsausrstung und Federung. 3.1.2 Montageanforderungen Bohrungsdurchmesser; Nabenlnge, um den berhang de r Radnabe ber den Radsitz der Radsatzwelle sicherzustellen. DIN CEN/TS 13979-2 (DIN SPEC 91242):2011-12 CEN/TS 13979-2:2011 (D) 7 3.1.3 Instandhaltungsanforderungen Verschle

48、igrenzdurchmesser der Laufflche oder der Durchmesser der letzten Reprofilierung; Form der Grenzmarille; Geometrie des Bereiches fr das S pannen des Rades auf Radsatzdrehbnken; Lage und Form der labpressbohrung und -nut fr die Demontage (wenn erforderlich); allgemeine Radkranzform, um die Ultraschall

49、e igenspannungsmessung von klotzgebremsten Rdern durchfhren zu knnen. 3.2 Parameter fr die thermomechanische Bewertung Die Anwendung muss definiert werden durch: maximale Bremsenergie, die durch die Reibung der Bremssohlen auf der Laufflche erzeugt wird. Diese Energie kann durch eine Leistung Pa, eine Ze