Revamping banco prova dinamometrico per il collaudo dei freni ferroviari
Limiti del vecchio banco dinamometrico e necessità
Il revamping del banco dinamometrico nasce dall’esigenza, nel settore ferroviario, di testare in modo più accurato ed efficiente i componenti dei sistemi frenanti di locomotori e vagoni. Ceppi, pinze, dischi e guarnizioni devono infatti essere verificati secondo normative tecniche rigorose, tra cui la FICHE UIC 548, e in condizioni che riproducano il più possibile l’esercizio reale. L’obiettivo del progetto era quindi quello di trasformare un banco prova esistente in uno strumento moderno, automatico e pienamente conforme agli standard ferroviari..
Contesto e motivazioni del revamping banco prova dinamometrico
Prima dell’intervento, il banco non consentiva un controllo completo del comportamento dei freni in condizioni operative reali. Le criticità principali riguardavano la difficoltà di acquisire e gestire i dati in tempo reale, l’assenza di strumenti integrati per la generazione di report e grafici e la mancanza di un’interfaccia utente intuitiva. In pratica, le prove risultavano lente da impostare, poco ripetibili e complesse da documentare, con un forte impatto sull’efficienza del reparto di test.
Soluzione Opus: revamping banco dinamometrico e automazione completa
Opus automazione ha realizzato un revamping del banco dinamometrico progettando un sistema altamente automatizzato, modulare e allineato alle normative ferroviarie di riferimento. L’intervento ha coinvolto sia la parte meccanica sia l’architettura di controllo hardware–software, con l’obiettivo di trasformare il banco in una piattaforma di prova completa.
Sul piano meccanico è stato integrato un motore di trazione accoppiato a masse volaniche simulate e un cabinato di prova dedicato all’alloggiamento del gruppo ruota/freno. Questa configurazione permette di riprodurre le reali condizioni di sollecitazione dei freni in modo controllato e ripetibile.
Dal punto di vista dell’automazione sono stati introdotti un driver DC per il pilotaggio del motore principale e un PLC per la gestione delle logiche di prova. A questi si affianca un sistema cRIO National Instruments, responsabile dell’acquisizione dati e del calcolo delle forze in tempo reale. L’intero banco è supervisionato tramite HMI sviluppata in LabVIEW, che consente la visualizzazione dei parametri, l’archiviazione su database SQL e la generazione automatica dei report di prova.
Il software di gestione offre una panoramica completa sugli stati delle utenze, sugli allarmi e sui grafici in tempo reale. Le prove possono essere avviate in modalità automatica oppure gestite manualmente, mentre la preparazione delle “ricette” di prova facilita la standardizzazione delle campagne di test. L’interfaccia include maschere dedicate per la regolazione del motore, la configurazione dei PID e l’analisi acustica del freno, rendendo il banco dinamometrico uno strumento flessibile anche per attività di ricerca e sviluppo.
Per un riferimento generale sulle normative applicabili ai sistemi frenanti ferroviari è possibile consultare la documentazione ufficiale UIC (ad esempio la FICHE UIC 548) disponibile sul sito dell’Union Internationale des Chemins de fer
I risultati ottenuti:
Grazie al revamping del banco dinamometrico, il cliente dispone oggi di un sistema di prova completamente controllabile, con regolazione precisa di velocità e coppia e una forte riduzione degli errori manuali. L’automazione delle sequenze di test ha migliorato in modo significativo la ripetibilità delle misure e ha reso più semplice confrontare risultati ottenuti in momenti diversi o su componenti differenti.
La nuova architettura di acquisizione consente di raccogliere i dati in modo efficiente, con elaborazioni in tempo reale e strumenti evoluti di post-processing. L’interfaccia utente, più intuitiva e ricca di funzionalità, rende il banco fruibile anche da operatori non specialisti, pur mantenendo le opzioni avanzate richieste dai tecnici di prova.
La conformità alle normative ferroviarie di riferimento garantisce che i risultati siano affidabili e utilizzabili a supporto di certificazioni e validazioni interne. Infine, la generazione automatica di report e grafici ha migliorato la tracciabilità delle prove e la documentazione dei risultati, riducendo i tempi dedicati alle attività di reporting e aumentando il valore informativo di ogni sessione di test.
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