Railway applications - Noise emission - Road test of standard for rail roughness measurement EN 15610:2009

It is well established that rolling noise originates in the combined ‘roughnesses’ of the wheel and rail running surfaces. Through the rolling interaction of the wheel and rail this roughness imposes a time history of relative displacement across the wheel-rail contact that leads to vibration of the wheel and of the track. This vibration, in turn, gives rise to the noise components radiated by the wheel, the rail and the sleeper. The fact that at low (‘normal’) levels, the roughness gives rise to noise radiation linearly and accounts for the noise fully, has been shown by the comparison of theoretical models and carefully controlled measurements [1]. It has furthermore entered the practice of a number of railways to control the roughness, even of uncorrugated, track as a measure to reduce noise.  In recent years, in line with the European Union’s strategy for harmonisation of internationally running train services in Europe, new Technical Specifications for Interoperability (TSI) have been written for the acceptance testing of new rolling stock. The acoustic TSI reflects the understanding of the noise generation mechanisms [2, 3]. In order to ensure that the acceptance test, that may be made at different locations on different rolling stock, is a fair test of the rolling stock and depends as little as possible on the local track design, the TSI specifies conditions for a ‘reference track’ on which pass-by noise measurements are to be made. The reference track is controlled in terms of the noise produced per unit level of combined roughness and the roughness of the rail head running surface. The first condition is characterised by a minimum decay rate spectrum that must be obtained on the reference track (for how this relates to the noise performance of the track see [4] and to [5] for the method of measurement). The second condition is a limit to the spectral level of rail roughness that may exist on the reference track [6].  To ensure comparable and...(...)...

Bahnanwendungen - Geräuschemission - Feldversuch zu EN 15610:2009 über Messung der Schienenrauheit im Hinblick auf die Entstehung von Rollgeräusch

1.1   Hintergrund
Bekannt ist, dass die kombinierte „Rauheit“ von Rad  und Schienen¬fahrflächen die Rollgeräuschentstehung verursacht. Durch das Abrollen des Rades auf der Schiene erzeugt diese Rauheit zeitlich variierende Rad Schiene Kontaktkräfte, die zu Schwingungen von Rad und Schiene führen. Diese Struktur-schwingungen führen zur Abstrahlung von Geräuschen von Rad, Schiene und Schwelle. Der Vergleich von theoretischen Modellen und sorgfältigen Messungen zeigt, dass es bei niedriger Rauheit einen linearen Zusammenhang zwischen den Werten der Rauheit und der Geräuschemission gibt [1]. Bei einer Reihe von Schienen¬verkehrsunternehmen hat es sich als Maßnahme zur Geräusch¬minderung in der Praxis bewährt, die Rauheit von Schienen   auch bei unverriffelten Schienen – zu überwachen.
In den letzten Jahren sind, in Übereinstimmung mit der Strategie der Europäischen Union für die Harmoni-sierung des internationalen Zugverkehrs in Europa, neue Technische Spezifikationen für die Interopera-bilität (TSI) für die Abnahmeprüfung von neuen Fahrzeugen erarbeitet worden. Die akustisch relevanten TSI spiegeln das Verständnis der Mechanismen der Geräuschentwicklung [2, 3] wider. Um sicherzustellen, dass Abnahmeprüfungen, die an verschiedenen Orten an verschiedenen Fahrzeugen vorgenommen werden dürfen, eine angemessene Prüfung der Fahrzeuge sind und möglichst wenig von der lokalen Strecken¬beschaffenheit abhängen, legt die TSI Bedingungen für ein „Referenzgleis“ fest, auf dem Fahrgeräusch¬messungen vorzunehmen sind. Die erste Bedingung ist durch ein Spektrum der Mindestabklingrate charakterisiert, die auf dem Referenzgleis erzielt werden muss (zu Messverfahren und Geräuschverhalten des Gleises siehe [4] und [5]). Die zweite Bedingung ist die Einhaltung einer Obergrenze für den spektralen Schienenrauheitspegel, die auf dem Referenzgleis vorkommen darf [6].
Um vergleichbare und reproduzierbare Ergebnisse von Geräusch¬messungen sicher¬zustellen, verweisen die TSI auf ISO 3095. Diese Norm enthält auch einen Anhang zur Messung der RauheitN1).
Um die praktische Anwendbarkeit des Messverfahrens in den TSI zu prüfen, wurde ein Programm mit Geräuschmessungen sowohl im Hoch¬geschwindigkeitsverkehr als auch im konven¬tionellen Verkehr durch-geführt (NOEMIE Projekt [7]). In vielerlei Hinsicht waren die Messungen erfolgreich, aber es hat sich erwartungsgemäß gezeigt, dass der Anhang der ISO 3095 zur Rauheitsmessung in folgender Hinsicht zu begrenzt ist:
a)   der festgelegte Wellenlängenbereich ist für den Einsatz bei Hochgeschwindigkeitszügen zu kurz;
b)   es wird eine zu geringe Abtastrate verlangt, um die erforderliche Bestimmtheit des gemessenen Rauheits¬spektrums im benötigten Wellenlängenbereich zu erlangen;
c)   die Norm wurde unter der Annahme eines bestimmten Messverfahrens geschrieben. Vorzuziehen ist, dass statt dessen Anforderungen an die Qualität der Messwerte definiert werden;
d)   ISO 3095 legt ein festes Muster der Stichprobenpositionen fest; das bewirkt manchmal die Messung von Schienenkopfmängeln, die nicht im Signal gewünscht werden, jedoch eine signifikante Auswirkung auf das geschätzte Rauheitsspektrum haben;
e)   die Norm legt die Mittelung der Rauheit über eine Reihe von abgetasteten Linien in unterschiedlichen Abständen über den Schienenkopf fest. Da die Rauheit über den Schienenkopf signifikant variiert, ist eine genauere Vorgabe der Messpositionen nötig, und die Daten für separate Linien sollten getrennt aufgeführt werden.
Aus diesen Gründen ersuchte das TSI-Gremium das CEN/TC 256, Arbeitsgruppe 3, eine neue Norm ausschließlich für die Messung der akustischen Rauheit zu erarbeiten. Es ist beabsichtigt, dass die TSI für diesen Aspekt zukünftig auf den neuen Standard verweisen sollte.

Applications ferroviares - Emission de bruit - Essai de route relatif de norme pour la mesure de rugosité de rail EN 15610:2009

Il est bien établi que le bruit de roulement tient son origine de la « rugosité » combinée des surfaces de roulement de la roue et du rail. A travers l’interaction du roulement de la roue et du rail, cette rugosité impose une variation temporelle du déplacement relatif transversal au contact roue-rail qui crée la vibration de la roue et de la voie. Cette vibration, en retour, engendre les composantes du bruit rayonnées par la roue, le rail et la traverse. Le fait qu’à des niveaux faibles (‘normaux’), la rugosité génère le rayonnement de bruit linéairement et est la seule cause du bruit, a été démontré par la comparaison de modèles théoriques et de mesures soigneusement contrôlées [1]. Le contrôle de la rugosité même pour des voies sans usure ondulatoire, fait d’ailleurs partie des mesures de réduction du bruit adoptées par de nombreuses compagnies ferroviaires.
Ces dernières années, en accord avec la stratégie de l’Union Européenne pour l’harmonisation des services de circulation des trains en Europe, des nouvelles Spécifications Techniques pour l’Interopérabilité (STI) ont été rédigées pour l’essai d’homologation de nouveaux matériels roulants. Les STI acoustiques reflètent la compréhension des mécanismes de génération du bruit[2, 3]. Afin d’assurer que l’essai d’homologation, qui peut être réalisé sur différents sites avec différents matériels roulants, est un essai juste du matériel roulant et dépend aussi peu que possible de la conception locale de la voie, les STI spécifient les conditions pour une ‘voie de référence’ sur laquelle des mesures du bruit de passage doivent être faites. La voie de référence est contrôlée en termes de bruit produit par niveau d’unité de rugosité combinée et de rugosité de la surface de roulement du champignon de rail. (...)

Železniške naprave - Hrup - Izvedba preskusa z zahtevami, določenimi v standardu EN 15610:2009

General Information

Status
Published
Publication Date
26-May-2009
Current Stage
6060 - Definitive text made available (DAV) - Publishing
Start Date
27-May-2009
Due Date
14-Nov-2009
Completion Date
27-May-2009

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Technical report
TP CEN/TR 15874:2009 - BARVE
English language
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Standards Content (Sample)

SLOVENSKI STANDARD
SIST-TP CEN/TR 15874:2009
01-september-2009
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Railway applications - Noise emission - Road test of standard for rail roughness
measurement EN 15610:2009
Bahnanwendungen - Geräuschemission - Feldversuch zu EN 15610:2006 über Messung
der Schienenrauheit im Hinblick auf die Entstehung von Rollgeräusch
Applications ferroviares - Emission de bruit - Essai de route relatif de norme pour la
mesure de rugosité de rail EN 15610:2009
Ta slovenski standard je istoveten z: CEN/TR 15874:2009
ICS:
17.140.30 Emisija hrupa transportnih Noise emitted by means of
sredstev transport
45.060.01 Železniška vozila na splošno Railway rolling stock in
general
SIST-TP CEN/TR 15874:2009 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST-TP CEN/TR 15874:2009

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SIST-TP CEN/TR 15874:2009
TECHNICAL REPORT
CEN/TR 15874
RAPPORT TECHNIQUE
TECHNISCHER BERICHT
May 2009
ICS 17.140.30; 93.100
English Version
Railway applications - Noise emission - Road test of standard for
rail roughness measurement EN 15610:2009
Applications ferroviares - Emission de bruit - Essai de route Bahnanwendungen - Geräuschemission - Feldversuch zu
relatif de norme pour la mesure de rugosité de rail EN EN 15610:2006 über Messung der Schienenrauheit im
15610:2009 Hinblick auf die Entstehung von Rollgeräusch
This Technical Report was approved by CEN on 28 March 2009. It has been drawn up by the Technical Committee CEN/TC 256.
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France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal,
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EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
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SIST-TP CEN/TR 15874:2009
CEN/TR 15874:2009 (E)
Contents Page
Foreword .3
1 Introduction .4
1.1 Background .4
1.2 Objectives of the road test .5
2 Brief review of the nature and requirements of the new standard .5
2.1 Longitudinal position of measurement records and sample length .5
2.2 Lateral position of the measurements on the rail head .5
2.3 Processing .6
3 The measurement programme .6
3.1 The test procedure.6
3.2 Test sites .7
3.2.1 Loriol .7
3.2.2 Wildenrath .8
3.3 Teams and instruments .9
4 Comparison of the practices of the teams .9
4.1 Choice of lateral position .9
4.1.1 Loriol .
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.