Progettazione di un banco prova di tipo twin-disc per la misurazione dell’usura di profili ferroviari = Design of a twin-disc test bench for measuring the wear of wheel and rail profiles

Durante l’interazione da contatto ruota-rotaia un fenomeno molto rilevante è sicuramente quello dell’usura, che, se non controllato, potrebbe compromettere la sicurezza e la stabilità di marcia del convoglio. Nella prima parte dell’elaborato vengono citati i problemi relativi all’usura da contatto e alcuni modelli matematici utilizzati per la determinazione dei volumi asportati. Viene inoltre mostrato un ottimo metodo empirico per la valutazione degli effetti dell’usura, ovvero quello di condurre prove su un banco prova di tipo twin-disc utilizzando un profilometro laser, nel caso in questione il modello Kejence "LJ-v7080". La seconda parte tratta le possibili problematiche che incorrono nel cercare di fissare in maniera adeguata il sensore al banco prova, includendo i possibili errori di montaggio e le relative variazioni sulle misurazioni; viene proposta una soluzione che consenta di avere un montaggio sufficientemente preciso. Successivamente vengono illustrati i risultati di alcune prove svolte su profili campione, necessarie a determinare il comportamento del sensore in condizioni operative, il tutto utilizzando un software specifico per il profilemetro in questione ed elaborando in seguito i dati mediante calcolatore. La stabilità del sensore si rivela un parametro fondamentale per dei test accurati e precisi; errori di allineamento possono portare a variazioni dei risultati dell’ordine di 10^(−2) mm compromettendo l’affidabilità dei profili ottenuti. Proprio per questo assume grande importanza la possibilità di poter identificare le imprecisioni di posizionamento del profilometro prima di effettuare la misura, utilizzando, ad esempio, il sistema proposto in seguito. Infine vengono effettuate le prime prove preliminari su un banco prova di tipo twin-disc con successiva analisi dei risultati. La parte finale include la discussione dei risultati ottenuti e alcune considerazioni generali. Vengono poi riportati i disegni relativi al sistema di fissaggio progettato.