Riduzione del rumore delle ruote elastiche dei treni per il trasporto ferroviario urbano

Le ruote dei treni con anelli smorzatori riducono significativamente i livelli di rumore, migliorano il comfort dei passeggeri e aiutano gli operatori ferroviari a rispettare le moderne normative sul rumore.

Quando parliamo della resistenza delle ruote dei treni con anelli smorzatori, stiamo essenzialmente valutando due aspetti:

1. Resistenza meccanica della ruota forgiata stessa

2. Impatto degli anelli smorzatori sulla resistenza e durata della ruota

1. Resistenza meccanica delle ruote dei treni

Le ruote dei treni (siano o meno dotate di anelli smorzatori) sono in acciaio forgiato, trattate termicamente e devono essere conformi agli standard EN 13262, AAR M-107/M-208 o GOST.
I valori di resistenza tipici sono:

• Resistenza alla trazione (Rm): 850 – 1.050 MPa

• Limite di snervamento (Re): ≥ 550 – 600 MPa

• Durezza (anima e mozzo): 260 – 320 HB (Brinell)

• Resistenza alla frattura: ≥ 30 MPa√m (per resistere alla propagazione delle cricche)

• Resistenza a fatica: Progettato per ≥ 1,5–2,0 milioni di cicli di carico con carichi assiali standard

Questo assicura che la ruota possa resistere a carichi assiali elevati (fino a 25–35 tonnellate/asse per il trasporto merci, 17–22 tonnellate per i treni passeggeri) e a forti forze di frenata/rotolamento.

2. Influenza degli anelli smorzatori

• Integrità strutturale: L'anello smorzatore non riduce la resistenza della ruota. La ruota in acciaio forgiato mantiene la sua piena capacità di carico.

• Metodo di montaggio: Gli anelli smorzatori sono solitamente montati a pressione o bloccati sull'anima della ruota. Essi non interferiscono con il battistrada, il mozzo o il cerchione della ruota, che sono le sezioni principali portanti.

• Durata: Gli anelli sono progettati per sopravvivere a 200.000–400.000 km di vita utile prima della sostituzione. Funzionano assorbendo l'energia delle vibrazioni, non trasportando carichi meccanici.

• Resistenza termica: Gli anelli smorzatori moderni sono resistenti al calore (fino a ~200–250 °C) per resistere al calore della frenata.

3. Conclusione sulla resistenza

• La resistenza meccanica di una ruota di un treno con un anello smorzatore è la stessa di una ruota forgiata standard, soddisfacendo tutti gli standard di sicurezza internazionali.

• L'anello smorzatore aggiunge lo smorzamento delle vibrazioni ma non compromette la resistenza a fatica, alla trazione o all'impatto.

• Nel complesso, la ruota rimane pienamente in grado di resistere a carichi assiali pesanti e sollecitazioni dinamiche, fornendo al contempo benefici di riduzione del rumore.