Il banco prova carrelli è uno degli impianti del laboratorio di Railway Engineering ed è equipaggiato con attrezzature per prove sia su sottoinsiemi dei veicoli (telai di carrelli, carrelli con sale montate, sospensioni, pantografi…) sia su parti di armamento. II banco è stato progettato per essere riconfigurabile ed accogliere tutti i tipi di carrelli attualmente in servizio su reti ferroviarie, metropolitane e tramviarie e permette l’esecuzione di test statici, dinamici e di fatica sia ai fini di ricerca sia di certificazione in accordo con la norma europea EN 13749; tale attività di sperimentazione richiede la riproduzione fedele delle condizioni di carico a cui il carrello sarà sottoposto durante il suo esercizio.

Questo dipenderà dal tipo di carrello, dalla sua struttura, dall’armamento, dalla geometria del binario, dalla sopraelevazione, dalle forze applicate in curva, dalle condizioni di accelerazione-decelerazione e da quelle estreme ad esempio di tamponamento.

Il metodo di prova da applicare sul campione di un carrello ferroviario consiste nell’applicazione di carichi statici e dinamici sul telaio carrello e la contemporanea misura delle deformazioni sui diversi componenti del carrello. Oltre alle misure estensimetriche vengono effettuati una serie di controlli non distruttivi (magnetoscopici e/o con liquidi penetranti) al fine di verificare la nucleazione di cricche e eventualmente monitorarne l’evoluzione durante la prova di fatica.

Nella fase di allestimento della prova gli attuatori utilizzati per il trasferimento di carichi al telaio carrello vengono collegati mediante una serie di interfacce specificatamente progettate allo scopo. Gli estensimetri utilizzati per la misurazione delle deformazioni conseguenti sono installati in specifici punti di misura definiti dai progettisti del carrello. Il sistema di misura estensimetrico permette di misurare fino ad un massimo di 120 canali indipendenti.

Durante la prova è possibile controllare simultaneamente vari attuatori idraulici (fino a 12) con differenti range di carichi applicabili fino a un massimo di 1000 kN. Tutti gli attuatori sono controllati in retroazione sia in spostamento che in forza attraverso servo-valvole e un sistema di controllo adeguato a garantite le performance richieste durante le prove a fatica e statiche.

Il banco prove è stato pensato per permettere l’applicazione dei carichi considerando il carrello montato sulle sale e privilegiando l’utilizzo delle sospensioni primarie originali in modo tale da replicare il più fedelmente possibile le condizioni reali di ripartizione dei carichi a terra.

Il banco garantisce le seguenti performance:

• Una variabilità dello scartamento da valori di 900 mm fino ad un massimo di 1600 mm.
• L’alloggiamento di carrelli equipaggiati con ruote aventi diametro fino ad un massimo di 1200 mm.
• L’alloggiamento di carrelli con un numero di sale compreso tra 2 e 5.
• Il collocamento di carrelli aventi passo tra due sale contigue compreso tra i 700 mm e i 3000 mm.

Sono numerose le richieste che ogni anno pervengono al DMEC da parte dei principali costruttori internazionali di treni, tra cui Alstom, Bombardier, Hitachi Rail, ecc. per l’esecuzione di test finalizzati sia alla omologazione di nuovi carrelli, sia alla verifica dello stato di sollecitazione in particolari condizioni di carico per migliorare la fase di progettazione.