POWERVE

POrtable WEigher for Railway VEhicles - POWERVE

POWERVE (POrtable WEigher for Railway VEhicles – Bilancia Statica Portatile per Rotabili) è un innovativo sistema di misura portatile in grado di determinare come la forza peso di un rotabile si distribuisce su ciascuna ruota.

POWERVE è una bilancia portatile, che può essere portata presso il rotabile e non ha bisogno che il rotabile sia trasportato presso la bilancia.

POWERVE misura staticamente il reale assetto che un rotabile ha sul binario, poiché misura le forze verticali che ciascuna ruota scarica nel punto di contatto, proprio all’interfaccia ruota/rotaia, e quindi misura esattamente quello che accade durante la marcia di un rotabile sul binario.

POWERVE è molto semplice e veloce da usare, una sola persona lo installa/disinstalla in pochi minuti e la misura di un carrello si esegue in meno di 10 minuti.

POWERVE consente di misurare fino a 6 sale montate contemporaneamente.

POWERVE Wheelset Kit (kit sala montata) è molto leggero perché pesa meno di 25Kg.

POWERVE è già in linea con la prEN 15654-2 e produce automaticamente un report di misura che contiene i valori di tutti i parametri utili al tecnico per le sue valutazioni.

POWERVE è corredato di un Control System che gestisce l’intero processo di misura e trasferisce in Cloud i risultati per eseguire successive elaborazioni sui dati e per esportarli nei più comuni formats.

POWERVE è la soluzione ideale nel caso di

  • Messa in esercizio di rotabili nuovi o dopo processi di revamping
  • Interventi di manutenzione in officina o in campo
  • Bilanciamento delle sospensioni
  • Riduzione del rischio svii a bassa velocità per i carri merci (il rapporto Y/Q)
  • Verifica della distribuzione della trazione sulle ruote motrici
  • Installazione di nuove attrezzature sui mezzi d’opera
  • Verifica della distribuzione delle forze verticali dovute ad usura non uniforme dei diametri ruote
  • Verifica della distribuzione del carico trasportato

Descrizione del sistema

POWERVE è costituito da semplici rampe metalliche che si adagiano sulla rotaia davanti a ciascuna ruota e permettono, facendo avanzare il rotabile, la traslazione verticale della ruota a 40mm di altezza rispetto alla rotaia, così da poter interporre gli elementi sensibili.

La misura realizzata con POWERVE pone diversi quesiti che riguardano le tecnologie impiegate, le modalità di misura e le precisioni ottenibili. Per ulteriori dettagli tecnici si faccia riferimento alle FAQ.

POWERVE è un sistema estremamente modulare, esso è costituito da 2 principali parti funzionali:

  • Wheelset Kit
  • Control System

Il Wheelset Kit (kit sala montata) include le parti meccaniche e gli elementi sensibili comprese le relative acquisition board necessarie per misurare 1 singola sala montata.

Il Control System include un Tablet con Applicativo SW per l’esecuzione ed il controllo necessari per gestire il processo di misura.

Kit

Configurazioni commerciali

  • POW2X – composto da 2 Wheelset Kit (ciascuno misura allo stesso tempo le forze verticali di ogni ruota della sala montata) e da 1 Control System.
  • POW3X – composto da 3 Wheelset Kit e da 1 Control System.
  • POW4X – composto da 4 Wheelset Kit e da 1 Control System.
  • POW6X – composto da 6 Wheelset Kit e da 1 Control System.

Diversi Wheelset Kit possono essere utilizzati insieme, fino ad un massimo di 6, e con lo stesso Control System.

POWERVE è fornito, nella sua versione standard, per essere installato su profili di rotaia UNI 50 o UNI 60. Altri profili di rotaia possono essere disponibili su richiesta.

pow2x-pow3x

Industria 4.0

POWERVE consente un’agevole interfaccia con sistemi di gestione aziendale, così da poter essere inserito negli investimenti agevolabili dal Piano Nazionale Industria 4.0. Questo permette di beneficiare delle corrispondenti agevolazioni previste, nella forma di un iperammortamento al 250%.

Industry 4.0

Premiato da SME Instrument

POWERVE è stato premiato da Horizon 2020 – SME Instrument, the Framework Programme for Research and Innovation.

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CERTIFICAZIONI

  • Certificazione di prodotto in conformità alla specifica tecnica DAP 001 H17 NB2015m asseverata da Organismo di Certificazione di Prodotto operante in conformità alla norma UNI CEI EN 17065
  • Prodotto conforme alla direttiva CE sulla compatibilità elettromagnetica, EMC
  • Celle di carico (Classe II – UNI EN ISO 376), caratterizzate in laboratori ACCREDIA conformi alla norma UNI CEI EN 17025

Nell’ambito della certificazione di prodotto è stato verificato il funzionamento complessivo del sistema POWERVE in condizioni operative in campo, in presenza di un Verificatore Indipendente di Sicurezza (VIS), per certificare le prestazioni ottenibili (incertezza complessiva del sistema <1%). Le verifiche sono avvenute utilizzando diversi blocchi di calcestruzzo dal peso noto (misurati con strumentazione avente classe di precisione maggiore), caricati su un carro merci a carrelli, per valutare lo scarto misurato dal sistema POWERVE rispetto ai valori attesi.

OUTPUT DEL SISTEMA

POWERVE, al termine di ogni misurazione genera automaticamente in formato PDF i risultati, pronti per essere condivisi tramite Email, Bluetooth e altri mezzi di condivisione. POWERVE è altresì dotato di una piattaforma Cloud per gestire, archiviare tutte le misure e scaricarle nei più comuni formati (Excel, CSV).

Scarica il DEMO REPORT.

FAQ

1. Quali sono i fattori che determinano la distribuzione della forza peso sulle quattro ruote di un carrello?

Per un rotabile privo di forze esterne applicate, le forze verticali che possono essere misurate nei punti di contatto delle ruote con le rotaie vengono generate tutte dalla forza peso che si distribuisce sulle quattro ruote in funzione di:

  • posizione del baricentro;
  • caratteristiche di rigidezza delle sospensioni;
  • rigidezza torsionale del telaio;
  • diametro del circolo di rotolamento delle ruote;
  • complanarità dei punti di contatto sulle rotaie;
  • rigidezza flessionale delle rotaie.

Alcuni dei suddetti parametri sono propri del veicolo da misurare e non influenzabili dal processo di misura, altri parametri al contrario sono influenzabili dal processo di misura utilizzato.

2. Qual è la modalità con cui POWERVE effettua la misura?

POWERVE è stato sviluppato per misurare da 2 a 6 sale montate contemporaneamente e può essere usato in due modi:

  1. Il primo modo di usare POWERVE consiste nel misurare la distribuzione delle forze sulle ruote di un rotabile in due sessioni di misura. La 1° sessione di misura permette di misurare il 1° carrello del veicolo, e la 2° sessione permette di misurare il 2° carrello dello stesso veicolo. Questa procedura, resa possibile grazie alle caratteristiche tecniche di POWERVE, genera un errore di misura che può essere trascurabile nella maggior parte dei casi (accuratezza <1% –  per approfondimenti – DAP 001 H19 NB 2016b – “Analisi teorica di possibili fattori di errore di misura del peso di un rotabile”).
  2. Il secondo modo di usare POWERVE consiste nel misurare la distribuzione delle forze sulle ruote di un rotabile misurando tutte le sale dello stesso veicolo contemporaneamente e sullo stesso piano. In questo caso la misura sarà in linea con la nuova norma prEN 15654-2 – Railway applications – Measurement of vertical forces on wheels and wheelsets Part 2: Test in workshop for new, modified and maintained vehicles. Questa norma prevede che la misura dell’intero veicolo ferroviario debba essere eseguita contemporaneamente su un binario in piano, perfettamente livellato e stabilizzato (come specificato nella prEN 15654-2 paragrafo 2.3.3 Alignment of contact points / Track characteristics definition).

In entrambi i casi POWERVE è stato sviluppato per misurare il rotabile movimentandolo di appena 1 metro durante la misura e, essendo agevole spostare il sistema presso il carrello da misurare, non necessita di grandi movimentazioni del rotabile.

Questo consente di eseguire i tests anche in piccole officine dove spesso c’è carenza di binari sufficientemente lunghi per utilizzare sistemi installati fissi al binario.

3. Quanto è complesso il corretto posizionamento del sistema rispetto al rotabile da misurare?

Il posizionamento è molto semplice perché il sistema si installa a rotabile fermo e posizionato sul binario di pesatura. È sufficiente utilizzare la dima di posizionamento per installare ciascun componente del sistema perfettamente allineato. Ciò consente di installare sempre il sistema nella posizione corretta, indipendentemente dalle differenti distanze delle sale di diversi rotabili.

4. Quale è l’incertezza massima di misura di POWERVE?

L’incertezza di misura rappresenta quale è il massimo errore complessivo inteso come differenza della singola misura rispetto al “valore vero”. Questa incertezza è data dalla somma di diversi fattori:

  1. ambientali o di contesto (temperatura, vento, binario livellato, ecc.)
  2. errore strumentale (taratura e calibrazione degli elementi sensibili e del sistema di acquisizione)
  3. procedura utilizzata (misura di un carrello alla volta o più carrelli in contemporanea)

 

A questi errori si possono aggiungere ovviamente gli errori umani.

Per quanto riguarda gli errori di cui al punto a) occorre seguire una serie di raccomandazioni indicate nella norma prEN 15654-2.

Per quanto riguarda il punto b) si è provveduto a certificare gli elementi sensibili secondo la norma ISO 376 ottenendo una classe pari a 2 cui corrisponde un errore di ripetibilità <0.2%.

Per quanto riguarda il punto c), come si è già detto, l’errore è nella maggior parte dei casi assolutamente trascurabile (<1% sul peso totale), in base ad una trattazione teorica (vedi documento DAP 001 H19 NB 2016b – “Analisi teorica di possibili fattori di errore di misura del peso di un rotabile”).

Allo scopo poi di valutare operativamente il possibile errore reale si è provveduto ad eseguire una specifica campagna sperimentale (vedi documento DAP 001 H21 NB 2016f POWERVE – “Attività di verifica prestazionale”).

5. Quando si pesa un carrello (un asse) alla volta, il rotabile, salendo sulle rampe, si colloca inclinato rispetto all’orizzontale. Qual è l’influenza di questa inclinazione sulla misura effettuata?

L’influenza di questa inclinazione è nella maggioranza dei casi assolutamente trascurabile. Questo grazie al fatto che sono stati sviluppati elementi sensibili alti appena 40mm per cui, quando l’interperno fra i carrelli è > di 3 metri, l’inclinazione che ne deriva è talmente bassa da non indurre variazioni significative. Per un approfondimento vedi documento DAP 001 H19 NB 2016b – “Analisi teorica di possibili fattori di errore di misura del peso di un rotabile”).

L’aspetto importante consiste nel fatto che POWERVE solleva le ruote senza indurre uno sghembo e quindi senza alterare il normale assetto delle sospensioni, che provocherebbe una diversa distribuzione delle forze scaricate a terra.

6. Perché vengono usate 2 celle piuttosto che solo una?

Perché le 2 celle formano una sorta di “culla” nella quale ciascuna ruota si colloca in una condizione di equilibrio stabile che non necessita di forze esterne di tiro/freno per fermare il rotabile sugli elementi sensibili. In questo modo la misura avviene in totale assenza di forze esterne.

7. Perché si sottolinea che POWERVE non altera il “normale assetto di marcia”?

La misurazione viene effettua su un binario normale semplicemente facendo avanzare le ruote sulle rampe fino a posizionarle sugli elementi sensibili. In questo modo tutti gli sforzi e le sollecitazioni che gravano sulle ruote in assetto di marcia non subiscono variazioni durante la misura e quindi non vengono alterate le condizioni di marcia del rotabile. Cosa diversa invece se per la misurazione fosse necessario sollevare la cassa, in tal caso i sistemi di sospensione (primaria e secondaria) subirebbero certamente delle variazioni rispetto all’assetto iniziale.

8. È possibile effettuare misurazioni anche su carrelli a tre assi (rodiggio C C o Co Co)?

Si è possibile. Per ogni carrello si utilizzano 3 wheelset kit (oppure 6 se si vuole pesare l’intero veicolo).  Le modalità di esecuzione sono del tutto analoghe al caso dei carrelli a due assi (rodiggio B B).

9. È possibile effettuare misurazioni anche su carrelli intermedi tra due casse?

Si. Le modalità di esecuzione sono del tutto analoghe a quelle effettuate su carrelli di estremità.

10. È possibile utilizzare il sistema POWERVE per evidenziare uno sghembo del carrello?

Si. Potendo effettuare le misurazioni sulle singole ruote, una differenza oltre i limiti riscontrata tra le misure rilevate evidenzia una non perfetta complanarità dei quattro punti di appoggio, e quindi uno sghembo dovuto a difettosità del carrello.

11. È possibile utilizzare il sistema POWERVE per effettuare il bilanciamento delle sospensioni del carrello?

Si. Potendo effettuare le misurazioni sulle singole ruote, è possibile ottenere l’equilibratura del carrello agendo sulle sospensioni fino ad ottenere la stessa misura sui quattro appoggi.

12. È possibile utilizzare il sistema POWERVE per prevenire lo svio a bassa velocità?

Si. Potendo effettuare le misurazioni sulle singole ruote, è possibile evidenziare eventuali sghembi del carrello (o del telaio) che sono la principale causa (unitamente agli sghembi propri dei binari) degli svii a bassa velocità.

13. È possibile utilizzare il sistema POWERVE per verificare la giusta distribuzione dei carichi su un pianale di un carro merci?

Si. Potendo effettuare le misurazioni sulle singole ruote, può essere effettuata una misurazione a carro vuoto per verificare il giusto assetto del carro e successivamente la misurazione con il carico. Eventuali discordanze di misurazione tra i singoli appoggi denoterebbe una non perfetta distribuzione del carico.

Vi aspettiamo a

Innotrans Hall B, CityCube 204

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