L’importanza della misura della distribuzione delle forze verticali statiche per ruota ai fini manutentivi
Negli ultimi 20 anni la comunità europea si è resa protagonista di un susseguirsi di azioni volte alla creazione di uno spazio ferroviario comunitario unico. Ciò ha richiesto l’armonizzazione di norme tecniche, amministrative e di sicurezza, essenziali per conseguire l’interoperabilità dei diversi sistemi ferroviari nazionali. Il percorso normativo è iniziato nel 2001 con la pubblicazione del primo pacchetto ferroviario. Ad oggi, gli stati membri della comunità europea sono alle prese con il recepimento delle ultime direttive, pubblicate sulla Gazzetta Ufficiale nell’ambito dell’implementazione del IV pacchetto ferroviario: la Direttiva UE 2016/797 “relativa all’interoperabilità del sistema ferroviario dell’Unione Europea” e la Direttiva UE 2016/798 “sulla sicurezza delle ferrovie”.
Sulla spinta dell’affermazione dell’interoperabilità, si è resa necessaria un’armonizzazione anche dei parametri di sicurezza caratteristici dei treni circolanti all’interno dello spazio ferroviario europeo. Per questo motivo, durante questi anni di costruzione di un sistema ferroviario unico, si sono susseguiti diversi Regolamenti Europei che, al passo con le continue innovazioni del campo ferroviario, elencano e disciplinano i requisiti essenziali che un rotabile, finalizzato alla circolazione su rete europea, è tenuto a rispettare a seconda della sua categoria di appartenenza. Questi regolamenti prendono il nome di Specifiche Tecniche di Interoperabilità (STI).
Le STI attualmente in vigore per le due principali categorie di rotabili sono:
- Regolamento (UE) n. 321/2013 della Commissione relativo alla specifica tecnica di interoperabilità per il sottosistema “Materiale rotabile — Carri merci” del sistema ferroviario nell’Unione europea (STI WAG)
- Regolamento (UE) n. 1302/2014 della Commissione relativo a una specifica tecnica di interoperabilità per il sottosistema «Materiale rotabile — Locomotive e materiale rotabile per il trasporto di passeggeri» del sistema ferroviario dell’Unione europea (STI LOC&PAS)
Per entrambi, l’ultima versione consolidata in vigore è del 11/03/2020.
La corretta distribuzione della forza peso scaricata sulla rotaia dalle singole ruote è uno dei requisiti essenziali che un rotabile finalizzato alla circolazione su rete europea è tenuto a rispettare. E’ un parametro cruciale, che entra in gioco durante momenti critici della circolazione come frenate, iscrizioni in curva e circolazione su sghembi di binario. Per questo motivo, la distribuzione statica delle forze verticali per ruota di uno stesso asse viene regolamentata attraverso l’imposizione di limiti particolarmente stringenti.
Il Regolamento 1302/2014 disciplina, e tiene in considerazione, il parametro della forza verticale statica per ruota nell’ambito di due requisiti essenziali:
- Carico per ruota
- Sicurezza contro il deragliamento durante la circolazione su sghembi di binario
Carico per ruota
Per questo requisito il paragrafo 4.2.3.2.2 del Regolamento stabilisce:
“Il rapporto della differenza del carico per ruota per ogni asse, Δqj = (Ql – Qr)/(Ql + Qr), deve essere valutato mediante misurazione del carico per ruota, considerando la condizione di carico «massa di progetto in ordine di marcia». Un rapporto superiore al 5 % del carico per asse per tali sale montate è consentito solo se dimostrato accettabile dalla prova per la dimostrazione della sicurezza contro il deragliamento su sghembi […]”
Dunque, a meno di casi eccezionali, lo scarto relativo del carico per ruota per ciascun asse è limitato al 5%.
Sicurezza contro il deragliamento durante la circolazione su sghembi di binario
Su questo aspetto la STI LOC&PAS al paragrafo 4.2.3.4.1 sancisce che:
“L’unità deve essere progettata per garantire la circolazione sicura sugli sghembi di binario, considerando specificatamente la fase di transizione tra un binario sopraelevato e in piano e i difetti di livellamento trasversale.”
È inoltre previsto che:
“La procedura di valutazione della conformità è descritta al punto 6.2.3.3 della presente STI.”
6.2.3.3
“La dimostrazione di conformità viene effettuata sulla base di uno dei metodi indicati nella specifica di cui all’appendice J-1, indice 83.”
Tabella dell’Appendice J-1, indice 83:
La EN 14363, al punto 5.3.3 prevede la misura della distribuzione delle forze verticali statiche per ruota.
Anche il rispetto del requisito essenziale di sicurezza contro il deragliamento durante la circolazione su sghembi di binario prevede dunque la misura delle forze scaricate da ciascuna ruota.