POWERVE

POrtable WEigher for Railway VEhicles - POWERVE

POWERVE (POrtable WEigher for Railway VEhicles – Système portable de pesage statique pour véhicules ferroviaires) est un système de mesure innovant et portable qui permet de déterminer la distribution de la force d’un véhicule sur chaque roue.

POWERVE est une balance portable. Elle s’amène jusqu’au véhicule et il ne faut pas qu’on déplace le véhicule pour arriver au système.

POWERVE définit de manière statique l’assiette normale d’un véhicule sur la voie parce qu’il mesure les forces verticales exercées par roue sur le point de contact, au niveau de l’interface roue-rail, et donc il mesure précisément ce qui se passe au cours de la marche d’un véhicule sur le rail.

POWERVE est très facile et rapide à utiliser. Il suffit d’une seule personne pour l’installer\désinstaller en quelques minutes et même le mesurage d’un bogie se fait en moins en 10 minutes.

POWERVE mesure jusqu’à 6 essieux montés en même temps.

POWERVE Wheelset Kit (Kit d’essieu monté) est très léger. Il ne pèse que moins de 25kg.

POWERVE est déjà conforme à prEN 15654-2 et il produit en automatique un rapport de mesure contenant les valeurs de tous les paramètres utiles pour les évaluations du technicien.

POWERVE possède un Control System qui gère le procédé de mesure entier et transfère les résultats au Cloud pour réaliser les élaborations de données et pour les exporter dans les formats plus communs.

POWERVE est la solution parfaite pour

  • Mettre en service des véhicules nouveaux ou après refontes
  • La maintenance dans les ateliers ou sur le terrain
  • Equilibrer les suspensions
  • Réduire les risques de déraillement à faible vitesse des wagons (rapport Y/Q)
  • Vérifier la distribution de traction sur les roues motrices
  • Installer de nouveaux équipements sur les engins de travaux
  • Vérifier la distribution des forces verticales dues à usure inégale des diamètres des roues
  • Vérifier la distribution de la charge transportée

Description du système

POWERVE est fait de simples rampes métalliques placées devant chaque roue sur les rails qui permettent, en avançant le véhicule, la translation verticale de la roue de 40mm de hauteur par rapport au rail de façon à placer les éléments sensibles.

Le mesurage avec POWERVE soulève des différentes questions sur les technologies employées, les modalités de mesure et l’exactitude possible. Pour plus d’informations techniques, reportez-vous à la FAQ.

POWERVE est un système extrêmement modulaire ; il est composé de deux parties principales de fonctionnement:

  • Wheelset Kit
  • Control System

Le Wheelset Kit contient les parties mécaniques et les éléments sensibles avec leurs Acquisition Boards (cartes d’acquisition) nécessaires pour mesurer 1 seul essieu monté.

Le Control System comprend une Tablette avec logiciel pour réaliser, vérifier et donc gérer le procédé de mesure.

Kit

Configurations dans le marché

  • POW2X – composé de 2 Wheelset Kits (chacun mesure en même temps les efforts verticaux de chaque roue d’un essieu monté), et 1 Control System ;
  • POW3X – composé de 3 Wheelset Kits et 1 Control System ;
  • POW4X – composé de 4 Wheelset Kits et 1 Control System ;
  • POW6X – composé de 6 Wheelset Kits et 1 Control System.

Plusieurs Wheelset Kits peuvent être utilisés conjointement mais jusqu’à un maximum de 6 et avec le même Control System.

POWERVE est fourni dans sa version standard afin de l’utiliser sur des rails à profil U50 jusqu’à 60E1. Sur demande, le système est disponible même pour d’autres profils de rail.

pow2x-pow3x

Industrie 4.0

POWERVE s’intègre facilement dans la gestion d’entreprise puisqu’on peut l’inclure dans les investissements subventionnés par Industrie 4.0. Cela permet de bénéficier des avantages prévus, consistants en un amortissement de 250%.

Industry 4.0

Recompensé par SME Instrument

POWERVE a été récompensé par Horizon 2020 – SME Instrument, the Framework Programme for Research and Innovation.

h2020-immagine-SME

CERTIFICATIONS

  • Certification de produit en conformité avec la spécification technique DAP 001 H17 NB2015m confirmée par un Organisme de Certification de Produit qui travaille conformément à la norme UNI CEI EN 17065
  • Produit en conformité avec la directive CE sur la compatibilité électromagnétique EMC
  • Cellules de charge (Classe 2 – UNI EN ISO 376), marquées dans des laboratoires ACCREDIA conformément à la norme UNI CEI EN 17025

Dans le cadre de la certification de produit, on a vérifié le fonctionnement total du Système POWERVE dans les conditionnes opérationnelles sur le terrain au moyen d’un procédé d’évaluation indépendant de la sécurité qui en a certifié les prestations (incertitude total du système <1%). Les évaluations ont été réalisées à l’aide de différents blocs de ciment de poids connu (mesurés avec des dispositifs de classe de précision supérieure), placés sur un wagon à bogies. L’objectif était d’évaluer l’écart obtenu de POWERVE par rapport aux valeurs attendues.

OUTPUT SU SYSTÈME

la fin de chaque mesurage, POWERVE élabore automatiquement les résultats en format PDF. On peut déjà les partager par courriel, Bluetooth et d’autres moyens. POWERVE est doté même d’une plateforme Cloud qui gère, stocke toutes les mesures et permet le téléchargement sous les formats les plus communs (Excel, CSV).

Téléchargez le RAPPORT DÉMO.

FAQ

1. Quels sont les facteurs qui déterminent la distribution de la force sur les quatre roues d’un bogie ?

Quand il n’y a pas de forces externes, les efforts verticaux mesurés dans les points de contact entre roues et rails sont produits par la charge repartie sur les quatre roues en fonction de :

  • La position du centre de gravité ;
  • Les caractéristiques de la rigidité des suspensions ;
  • La rigidité torsionnelle du châssis ;
  • Le diamètre de la bande de roulement des roues ;
  • La coplanarité des points de contact sur les rails ;
  • La rigidité flexionnelle des rails.

Certains d’entre eux sont propres au véhicule à mesurer et ne sont pas liés au procédé de mesure tandis que d’autres peuvent être influencés par le procédé de mesure appliqué.

2. De quelle façon POWERVE mesure ?

POWERVE a été développé pour mesurer de 2 à 6 essieux montés en même temps et il est utilisé en deux manières différentes :

  1. La première concerne l’utilisation de POWERVE pour mesurer la distribution de la force sur les roues d’un véhicule ferroviaire en 2 étapes de mesure. La 1ère étape permet de mesurer le 1er bogie d’un véhicule tandis que la 2ème étape permet de mesurer le 2ème bogie du même véhicule. Cette procédure, grâce aux spécifications techniques de POWERVE, produit une erreur de mesure négligeable dans la plupart des cas (Exactitude <1% – pour plus d’infos DAP 001 H19 NB 2016b – Analyse théorique des facteurs d’erreur éventuels au cours du mesurage d’un véhicule ferroviaire).
  2. La deuxième concerne l’utilisation de POWERVE pour mesurer la distribution des forces exercées sur les roues d’un véhicule. Il mesure tous les essieux montés en même temps et au même niveau. Dans ce cas, le mesurage se conformera à la nouvelle norme prNF EN 15654-2 – Applications ferroviaires – Mesurage des masses par essieu – Partie 2 : Approbation de type des véhicules neufs et des véhicules modifiés. En outre, cette norme prévoit le mesurage du véhicule entier en même temps et sur une voie parfaitement en palier et en alignement (comme indiqué au point 2.3.3 de la norme prNF EN 15654-2).

Dans tous les cas, le système POWERVE a été conçu afin de déplacer le véhicule de juste un mètre pendant les mesurages. Donc, vu qu’il est facile de le transporter, il ne faut pas beaucoup déplacer le véhicule.

Cette caractéristique permet d’utiliser le Système même dans les petits ateliers où les voies ne sont pas assez longues pour y installer des systèmes fixes.

3. Est-il difficile de placer le système correctement par rapport au véhicule à mesurer ?

Le positionnement du Système est très facile parce qu’il s’installe à véhicule à l’arrêt et sur la voie de mesure choisie. Il suffit d’utiliser un gabarit de positionnement pour installer chaque élément en parfait alignement. Cela est très importante pour installer correctement le système, indépendamment des distances des essieux des différents véhicules.

4. Quelle est l’incertitude maximale de mesure de POWERVE ?

L’incertitude de mesure représente l’erreur maximale totale, c’est-à-dire la différence entre chaque mesure et la ‘’ vraie valeur’’. Cette incertitude est la somme de plusieurs facteurs :

  1. valeurs environnementales ou de contexte (température, vent, voie en palier, etc.)
  2. erreur d’instrument (tare et étalonnage des éléments sensibles et du système d’acquisition)
  3. méthode employée (mesurage d’un bogie à la fois ou plusieurs bogies en même temps)

À tous ces valeurs-ci, on doit ajouter aussi les erreurs humaines.

En ce qui concerne les erreurs dûes au point a), il faut suivre les recommandations indiquées dans la norme prEN 15654-2.

Pour ceux du point b), les éléments sensibles ont été certifiés conformément à la norme ISO 376 et ils ont obtenu la classe 2 et une erreur de répétabilité <0.2%.

En ce qui concerne le point c), l’erreur est absolument négligeable dans la plupart des cas (<1% du poids total), d’après le document DAP 001 H19 NB 2016b – Analyse théorique des facteurs d’erreur éventuels au cours du mesurage d’un véhicule ferroviaire 

En vue d’évaluer l’erreur éventuelle en fonctionnement, on a réalisé une spécifique campagne expérimentale (voir DAP 001 H21 NB 2016f POWERVE – Essai de vérification fonctionnelle sur le terrain).

5. Lorsqu’on pèse un bogie (un essieu) à la fois, le véhicule qui monte les rampes étant incliné par rapport au plan. De quelle manière cette pente affecte le mesurage réalisé?

L’influence de cette pente est complètement négligeable dans la plupart des cas parce que les éléments sensibles ont une hauteur de seule 40mm. Par conséquent, si l’entraxe des bogies est > 3m, l’inclination résultant est si faible qu’il n’y a pas de variations importantes. En savoir plus, DAP 001 H19 NB 2016b – Analyse théorique des facteurs d’erreur éventuels au cours du mesurage d’un véhicule ferroviaire.

L’aspect le plus important est que POWERVE soulève les roues et ne provoque pas de gauches. Donc, le système n’altère pas l’assiette normale des suspensions. Dans le cas contraire, cela provoquerait une distribution complètement différente des forces exercées sur la terre.

6. Pourquoi on utilise deux cellules de charge et pas une seule ?

Parce que deux cellules forment une sorte de ‘’berceau’’ dans laquelle chaque roue se place dans une condition d’équilibre. Il ne faut pas de forces de traction \ freinage pour arrêter le véhicule sur les éléments sensibles. Pour cette raison, le mesurage se fait en l’absence de forces externes.

7. Pourquoi on souligne toujours que POWERVE n’altère pas ‘’l’assiette normale de marche’’ ?

Le mesurage se réalise sur une voie normale. Les roues avancent sur les rampes jusqu’à se placer sur les éléments sensibles. De cette manière, tous les efforts exercés sur les roues pendant la marche ne sont pas affectés au cours du mesurage et le même pour les conditions de marche du véhicule. Au contraire, s’il fallait soulever la caisse du véhicule, les systèmes de suspension (primaire et secondaire) connaitraient certainement des variations par rapport à l’assiette original.

8. Peut-on mesurer même des bogies à 3 essieux (C C ou Co Co) ?

Oui, c’est possible. On utilise 3 Wheelset Kits pour chaque bogie (ou 6 Kits pour peser le véhicule entier). Les modalités de réalisation sont les mêmes que le cas de bogies à 2 essieux (B B).

9. Peut-on mesurer même des bogies intermédiaires placés entre deux caisses ?

Oui. Les modalités de réalisation sont les mêmes que celles des bogies aux extrémités.

10. Peut-on utiliser le système POWERVE pour mettre en évidence un gauche de voie ?

Oui. Lorsqu’on fait des mesurages sur les roues seules, la différence dehors des limites entre les mesures détectées représente une coplanarité imparfaite des quatre points d’appui et par conséquent un gauche de voie dû au bogie.

11. Est-il possible d’utiliser le système POWERVE pour équilibrer les suspensions du bogie ?

Oui. Lorsqu’on fait des mesurages sur les roues seules, on peut équilibrer le bogie en agissant sur les suspensions jusqu’à obtenir la même mesure pour les quatre points d’appui.

12. Peut-on utiliser le système POWERVE pour éviter le déraillement à faible vitesse ?

Oui. Lorsqu’on fait des mesurages sur les roues seules, on peut mettre en évidence des gauches du bogie (ou du châssis) qui sont la cause principale (avec les gauches propres des voies) des déraillements à faible vitesse.

13. Peut-on utiliser le système POWERVE pour vérifier la réelle distribution de la charge sur le plancher d’un wagon ?

Oui. Lorsqu’on fait des mesurages sur les roues seules, on peut réaliser un mesurage d’un véhicule déchargé pour vérifier la bonne assiette du wagon et après un mesurage sur le véhicule chargé. Si les mesures entre les points sont différentes, il y a une distribution imparfaite de la charge sur le véhicule.

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