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4. DKE

DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieser Internationale Norm-Entwurf legt die Anforderungen für die Prüfung von Betriebsmitteln fest, die zum Einsatz auf Bahnfahrzeugen vorgesehen sind, die anschließend Schwingungen und Schocks ausgesetzt sind, wie sie im Bahnbetrieb üblich sind. Um sicher zu sein, dass die Qualität des Betriebsmittels vertretbar ist, muss es Prüfungen von vernünftiger Dauer überstehen, die die Betriebsbedingungen während seiner zu erwartenden Lebensdauer nachbilden. Simulierte Lebensdauerprüfungen können auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden, jeweils mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. In diesem Dokument, zusammen mit den IEC-Publikationen, auf die im Abschnitt 2 verwiesen wird, wird das Verstärkungsverfahren verwendet; es wird das Vorgabe-Prüfverfahren definiert, das bei Schwingungsprüfungen an Betriebsmitteln zum Einsatz auf Bahnfahrzeugen zu befolgen ist. Wenn Betriebsangaben zur Verfügung stehen, können Prüfungen unter Verwendung des in Anhang A umrissenen Verfahrens durchgeführt werden. Liegen die Pegel unter denen, die in diesem Dokument angeführt sind, so wird das Betriebsmittel partiell nach diesem Dokument zertifiziert (ausschließlich für Betriebsbedingungen, die Werte für die Funktionsprüfung vorgeben, die höchstens gleich den im Prüfbericht festgelegten sind). Obwohl dieses Dokument hauptsächlich Bahnfahrzeuge auf festen Schienennetzen betrifft, ist eine weitergehende Anwendung nicht ausgeschlossen. Für Systeme mit Luftreifen oder andere Transportsysteme wie Oberleitungsbusse, bei denen sich die Schwingungs- und Schockpegel erheblich von denen unterscheiden, die auf festen Stahlschienen erzielt werden, können Lieferant und Kunde in der Angebotsphase die Prüfpegel vereinbaren. Es wird empfohlen, Frequenzspektren sowie Dauer und Amplitude der Schocks unter Verwendung der Leitlinien in Anhang A festzulegen. Betriebsmittelprüfungen bei niedrigeren als den in diesem Dokument angeführten Pegeln müssen das Ergebnis einer Vereinbarung zwischen Lieferant und Kunde sein, die auf kundenspezifischen Spektren aus Messungen an Bord beruht. Die Zertifizierung nach diesem Dokument wird erreicht, ist jedoch auf den spezifischen Fall beschränkt. Dieses Dokument gilt für die Prüfung in Richtung einer Achse. Prüfungen in Richtung mehrerer Achsen dürfen jedoch bei vorheriger Vereinbarung zwischen Hersteller und Kunde vorgenommen werden. Die in diesem Dokument angeführten Prüfwerte sind in drei Kategorien unterteilt, die nur vom Einbauort des Betriebsmittels im Fahrzeug abhängen. Dieses Dokument ist zur Bewertung von Betriebsmitteln vorgesehen, die an der Hauptkonstruktion des Fahrzeugs (und/oder an Bauteilen, die daran angebaut sind) befestigt sind. Mit der Hauptkonstruktion im Sinne dieses Dokuments sind Fahrzeugkasten, Drehgestell und Radsatz gemeint. In diesem Dokument, zusammen mit den IEC-Publikationen, auf die im Abschnitt 2 verwiesen wird, wird das Verstärkungsverfahren verwendet, wie unter a) angegeben; es wird das Vorgabe-Prüfverfahren definiert, das bei Schwingungsprüfungen an Betriebsmitteln zum Einsatz auf Bahnfahrzeugen zu befolgen ist. Bei vorheriger Vereinbarung zwischen Hersteller und Kunde dürfen jedoch andere vorhandene Normen angewendet werden. In solchen Fällen gilt die Zertifizierung nach diesem Dokument nicht. Die Kosten der Prüfung werden durch das Gewicht, die Form und die Komplexität des zu prüfenden Betriebsmittels beeinflusst. Deshalb darf der Lieferant in der Angebotsphase ein kosteneffektiveres Verfahren zum Nachweis der Übereinstimmung mit den Anforderungen dieses Dokuments vorschlagen. Werden alternative Verfahren vereinbart, so liegt es in der Verantwortung des Lieferanten, seines Kunden oder dessen Vertreters, nachzuweisen, dass der Zweck dieses Dokuments erfüllt wurde. Wenn ein alternatives Bewertungsverfahren vereinbart wurde, kann das geprüfte Betriebsmittel nicht nach den Anforderungen dieses Dokuments zertifiziert werden. Dieses Dokument ist zur Bewertung von Betriebsmitteln vorgesehen, die an der Hauptkonstruktion des Fahrzeugs (und/oder an Bauteilen, die daran angebaut sind) befestigt sind. Es ist nicht zur Prüfung von Betriebsmitteln vorgesehen, die einen Teil der Hauptkonstruktion bilden. Mit der Hauptkonstruktion im Sinne dieses Dokuments sind Fahrzeugkasten, Drehgestell und Radsatz gemeint. Die folgenden Punkte fallen nicht in den Anwendungsbereich dieses Dokuments: - Fahrmotoren für Bahnfahrzeuge; - Jede mechanische Teilkonstruktion, die nicht mit elektrischen/elektronischen/pneumatischen Bauteilen ausgestattet ist. Es gibt eine Anzahl von Fällen, in denen vom Kunden zusätzliche oder spezielle Schwingungsprüfungen gefordert werden könnten, die nicht in diesem Dokument festgelegt werden, zum Beispiel: a) Betriebsmittel, die an Gegenständen angebaut oder mit diesen verbunden sind, von denen bekannt ist, dass sie eine Anregung mit fester Frequenz erzeugen; b) Betriebsmittel wie Fahrmotoren, Stromabnehmer, Schienenstromabnehmer oder Federungselemente, die Prüfungen unterzogen werden dürfen, die ihren besonderen Anforderungen beim Einsatz in Bahnfahrzeugen entsprechen. In allen solchen Fällen sollten die auszuführenden Prüfungen Gegenstand einer gesonderten Vereinbarung in der Angebotsphase sein; c) Betriebsmittel, die für den Einsatz in durch den Kunden festgelegten besonderen Betriebsumgebungen vorgesehen sind; d) Transport- und Handhabungsprüfungen. Betriebsmittelprüfungen bei niedrigeren als den in diesem Dokument angeführten Pegeln müssen das Ergebnis einer Vereinbarung zwischen Lieferant und Kunde sein, die auf kundenspezifischen Spektren aus Messungen an Bord beruht. Die Zertifizierung nach diesem Dokument wird erreicht, ist jedoch auf den spezifischen Fall beschränkt. Ein Beispiel dafür sind Oberleitungsbusse, bei denen am Fahrzeugkasten angebaute Betriebsmittel nach den Anforderungen für Betriebsmittel der Kategorie 1 des Dokuments geprüft werden könnten.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN 61373 (VDE 0115-106):2011-04 und DIN EN 61373 Berichtigung 1 (VDE 0115-106 Berichtigung 1):2018-01 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Berücksichtigung spezifischer ASD-Spektren aus Messungen an Bord und Zertifizierung auf bestimmte Fälle beschränkt; b) Ausschluss aus dem Anwendungsbereich von Fahrmotoren und jeglicher Teilkonstruktion, die nicht mit einer elektrischen/elektronischen/pneumatischen Einrichtung ausgestattet ist; c) Klarstellung der Reihenfolge der Prüfungen und der typischen Prüffolge unter Berücksichtigung der Möglichkeit gleichzeitiger Prüfungen mehrerer Achsen; d) Empfehlung und Anleitung zum Entfernen elastischer Aufnahmen von Betriebsmitteln (falls sie sich zwischen dem Betriebsmittel und der Hauptkonstruktion befinden) während der Lebensdauerprüfung; e) nähere Bestimmung der Spannvorrichtung zum Anbringen des Betriebsmittels auf dem Prüfstand; f) Anleitung zur Verwendung eines Messpunkts als Möglichkeit zur Beurteilung der mechanischen Unversehrtheit; g) Verfahren zur Berechnung des Beschleunigungsverhältnisses, das beim ASD-Funktionswert zur Ermittlung des ASD-Wertes für die simulierte Lebensdauer anzuwenden ist; h) Dauer der Lebensdauerprüfung kann auf 5 Stunden bis 100 Stunden je Achse eingestellt werden, mit Angabe des zugehörigen Beschleunigungsverhältnisses (Vorgabewert) in einer Tabelle; i) Erläuterung des Konzepts der strukturellen Integrität; j) Beschreibung von Fällen der Befreiung von Prüfungen, Baugruppenprüfungen und der Finite-Elemente-Analyse für Konstruktionsteile von Betriebsmitteln (neuer Anhang E); k) die niedrigste Frequenz f1 von ASD-Spektren liegt unabhängig von der Masse des Betriebsmittels für Kategorien 1 und 2 fest bei 5 Hz; l) Aktualisierung von ASD-Spektren für Funktionsprüfungen mit rauschförmigen Schwingungen: Tabelle 1, Tabelle 2, Tabelle 3, Tabelle 4, Tabelle A.2 sowie Bild 5, Bild 6, Bild 7, Bild 9;

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/UK 351.1 - Fahrzeuge