Problèmatique soulevée

Les roues des véhicules ferroviaires sont soumises à d'extrêmes sollicitations entraînant entre autres des faux-ronds. De telles défectuosités, comme aussi la formation de méplats, transforment la transmission de force normalement continue des roues sur le rail en une force très concentrée et vigoureuse. Les résultats néfastes sont les suivants:

• forte sollicitation des véhicules et de la voie et par la suite à des coûts de maintenance plus élevés
• Bruits et vibrations augmentés
• perte du comfort de roulement
• endommagements des véhicules et de la voie
• déraillements conséquents aux roues abîmées

Reconnaître fiablement et sûrement les marques d'usure causées par d'extrêmes sollicitations

Solution

Le Système "ATLAS" permet la surveillance continue, fiable et à coûts réduits des roues porteuses et roues motrices du matériel roulant. Au moyen de bandes extensométriques, installées dans la voie, les forces exercées par les roues sur la superstructure sont enregistrées. Lors du passage d'un train les roues défectueuses sont repérées et un protocole de données est établi. Ce dernier est mémorisé par ordinateur et transmis à un poste central de commande - en moins d'une seconde les messages d'alarme signalent les roues défectueuses avec leur position respective. Le système "ATLAS" ne permet pas seulement de détecter les roues défectueuses mais peut également servir de bascule à wagons dynamique, enregistrant le poids et l'état des charges transportées.

Composants du système

1 Capteurs de mesure
A l'aide de bandes extensométriques les forces exercées par les roues sur le rail sont directement enregistrées. Les calculs s'appuient sur les caractéristiques de la résistance électrique modifiée en fonction des déformations.

2 Poste de service et de communication (SCT)
Un ordinateur industriel puissant, protégé contre les influences environnantes particulièrement difficiles, constitue l'élément principal. A partir de là peuvent être effectuées toutes les fonctions de maintenance et de test sur le système de mesurage connecté. Les données recueillies sont traitées par un algorythme spécial permettant d'évaluer et d'afficher aussi bien la charge que les défectuosités exercées sur les roues. D'autre par ce poste de service sert d'interface au réseau maître attribué (par exemple TCP/IP) et se laisse intégrer dans différentes configurations.

3 Poste central
L'intégration de plusieurs postes de mesure ainsi que d'autres systèmes de détection peut se faire, de manière optionnelle, au niveau d'un poste central. Là aussi, l'incorporation dans différentes configurations ou protocoles réseau est possible.

4 Poste de télémaintenance
Grâce à la fonction de télémaintenance toutes les opérations de maintenance et de test du système ATLAS peuvent être effectuées dans le monde entier. Ceci permet de réduire encore davantage les coûts d'exploitation.

5 Service de maintenance
Selon les souhaits du client nous offrons également la surveillance, la configuration et la maintenance des systèmes.

Technique de mesure innovante

Les installations stationnaires servent à contrôler la rondeur correcte des roues et peuvent aussi être utilisées comme bascules de wagons dynamiques. Le principe de détection de méplats fonctionne ainsi: au moyen de bandes extensométriques tous les points susceptibles d'absorber des forces sont mesurés simultanément. La somme de toutes ces forces est égale à la force Q. L'effet dynamique de la roue est détecté sur la circonférence entière de la roue. La séparation des forces des différentes roues se fait par l'enlacement de différents segments de mesure. Ce procédé de mesure spécial contribue de manière décisive à augmenter la sécurité et à optimiser l'entretien des roues.

Structure d'un point de mesure

R = Force de réaction agissant sur la traverse.
La composante de la force Q, transmise à la traverse, est mesurée afin de compenser l'influence sur l'infrastructure de la voie.

T = Force de cisaillement
au début et à la fin de la plage de mesure. Le coefficient dynamique, calculé à partir de la formule suivante, permet de déduire l'état de la roue (la hauteur du coefficient reflète le degré de détérioration de la roue).

Coefficient dynamique = (Qstat + Qmax) / Qstat

Comme le système ATLAS est en mesure de palper la circonférence entière de la roue toutes les défectuosités géométriques possibles peuvent être mémorisées. Aussi bien les trains ICE circulant à des vitesses de plus de 300 km/h que les trains à marchandises roulant à des vitesses nettement inférieures peuvent être enregistrés.

réduction de coûts de maintenance grâce à une analyse des roues préventive et ponctuelle
les coûts d'entretien de la voie sont diminués
le rendement de la capacité de roulement des roues est nettement augmenté
le comfort de roulement est renforcé
réduction du bruit
surveillance de l'état de chargement (déséquilibre /surcharge)
utilisation optimale de la capacité de chargement
déraillements évités
captation continue de la circonférence entière de la roue
intégration en réseau flexible
transmission de données assurée
concept de télémaintenance
bourrage de la voie sans devoir démonter le système

nombre d'essieux maximal	1000
vitesses	60 – 500 km/h (tests jusqu'à 350 km/h)
plage de température	– 30 bis + 70°C
précision du pesage	+ / -5 %
zone de pesage	1 – 70 tonnes par roue
intervalles de calibrage	une fois par an (recommendation actuelle)
longueur de la section mesurée	env. 4 m, peut être rallongée ou raccourcie au besoin
diamètre de roue maximum	tous les diamètres de roue usuels sont enregistrés de manière continue
entraxe minimum	0,7 m
vitesse du train	détermination de la vitesse du train avec une précision de 1,0 %
technique utilisée	mesure de force directe au moyen de bandes extensométriques