EN 13103-1:2017
(Main)Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Design method for axles with external journals
Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Design method for axles with external journals
This European Standard:
— defines the forces and moments to be taken into account with reference to masses, traction and braking conditions;
— gives the stress calculation method for axles with outside axle journals;
— specifies the maximum permissible stresses to be assumed in calculations for steel grade EA1N, EA1T and EA4T defined in EN 13261;
— describes the method for determination of the maximum permissible stresses for other steel grades;
— determines the diameters for the various sections of the axle and recommends the preferred shapes and transitions to ensure adequate service performance.
This European Standard is applicable for:
— axles defined in EN 13261
— powered and non-powered axles and
— all track gauges3.
The powered axle design method of this European Standard applies to:
— solid and hollow powered axles for railway rolling stock;
— solid and hollow non-powered axles of motor bogies;
— solid and hollow non-powered axles of locomotives.
The non-powered axle design method of this standard applies to solid and hollow axles of railway rolling stock used for the transportation of passengers and freight that are not considered in the list above.
This European Standard is applicable to axles fitted to rolling stock intended to run under normal European conditions. Before using this European Standard, if there is any doubt as to whether the railway operating conditions are normal, it is necessary to determine whether an additional design factor has to be applied to the maximum permissible stresses. The calculation of wheelset axles for special applications (e.g. tamping/lining/levelling machines) may be made according to this European Standard only for the load cases of free-rolling and rolling in train formation. This European Standard does not apply to the loads induced by the vehicles in their working mode. They are calculated separately.
This method can be used for light rail and tramway applications.
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Teil 1: Konstruktionsleitfaden für außengelagerte Radsatzwellen
Diese Europäische Norm:
- gibt Kräfte und Momente an, die aufgrund der Massenwirkungen sowie der Antriebs und Bremsbedingungen zu berücksichtigen sind;
- gibt das Verfahren zur Spannungsberechnung außengelagerter Radsatzwellen an;
- legt die höchstzulässigen Spannungen für die Stahlgüten EA1N, EAT1T und EA4T nach EN 13261 fest, die in die Berechnung einzusetzen sind;
- beschreibt die Vorgehensweise zur Ermittlung der höchstzulässigen Spannungen für andere Stähle;
- ermöglicht die Berechnung der Durchmesser der verschiedenen Wellenabschnitte und definiert die bevorzugten Formen und Übergänge, um ein sicheres Betriebsverhalten zu erreichen.
Diese Europäische Norm gilt für:
- Radsätze nach EN 13261;
- Treibrad und Laufradsatzwellen;
- alle Spurweiten ).
Das in der vorliegenden Norm beschriebene Konstruktionsverfahren für Treibradsatzwellen gilt für:
- Treibradsatzwellen (Voll oder Hohlwellen) von Schienenfahrzeugen;
- Laufradsatzwellen (Voll oder Hohlwellen) von Motordrehgestellen;
- Laufradsatzwellen (Voll oder Hohlwellen) von Lokomotiven.
Das in der vorliegenden Europäischen Norm beschriebene Konstruktionsverfahren für Laufradsatzwellen gilt für Voll oder Hohlwellen von Schienenfahrzeugen, die für den Transport von Fahrgästen oder Gütern bestimmt sind und nicht in der vorstehenden Liste aufgeführt sind.
Diese Europäische Norm gilt für Radsatzwellen von rollendem Material, das für den Einsatz unter üblichen in Europa herrschenden Betriebsbedingungen vorgesehen ist. Wenn Zweifel bestehen, ob normale Betriebsbedingungen vorherrschen, ist es notwendig, vor Anwendung dieser Europäischen Norm zu entscheiden, ob ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor für die maximal zulässigen Spannungen angewendet werden muss. Die Anwendung dieser Europäischen Norm auf die Berechnung von Radsätzen für besondere Anwendungsfälle (z. B. Gleisstopf , Nivellier und Richtmaschinen) darf nur für Lastfälle von Einzelfahrzeugen außerhalb des Arbeitsmodus erfolgen und für Fahrzeuge, die in einen Zug eingestellt werden. Diese Europäische Norm gilt nicht für Arbeitslastfälle. Solche werden separat berechnet.
Dieses Verfahren kann für Stadt und Straßenbahnen verwendet werden.
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Partie 1: Méthode de conception des essieux-axes avec fusées extérieures
La présente Norme Européenne :
- définit les forces et moments à prendre en compte en fonction des masses, de la traction et du freinage ;
- donne la méthode de calcul des contraintes dans les essieux-axes à fusées extérieures ;
- prescrit les contraintes maximales admissibles à prendre en compte dans les calculs pour la nuance d'acier EA1N, EAT1T et EA4T définie dans l’EN 13261 ;
- décrit la méthode de détermination des contraintes maximales admissibles pour les autres nuances d'acier ;
- permet de calculer les diamètres des différentes parties de l'essieu-axe et recommande les formes et raccordements les mieux adaptés pour garantir une bonne tenue mécanique en service.
La présente Norme Européenne est applicable :
- aux essieux-axes définis par l’EN 13261 ;
- aux essieux-axes moteurs et porteurs ;
- à tous les écartements de voie .
La méthode de conception pour les essieux-axes moteurs décrite dans la présente Norme Européenne s’applique :
- aux essieux-axes moteurs pleins ou creux des véhicules ferroviaires ;
- aux essieux-axes porteurs pleins ou creux des bogies moteurs ;
- aux essieux-axes porteurs pleins ou creux des locomotives.
La méthode de conception pour les essieux-axes porteurs décrite dans la présente Norme Européenne s’applique aux essieux-axes pleins ou creux des véhicules ferroviaires destinés au transport de passager ou de marchandise et qui n’apparaissent pas dans la liste précédente.
La présente Norme Européenne est applicable aux essieux-axes destinés aux matériels roulant dans des conditions d'exploitation normale européenne. Avant l’utilisation de cette Norme Européenne et en cas de doutes sur la normalité des conditions d’exploitation, il est impératif d’établir la nécessité d’appliquer un coefficient de sécurité supplémentaire aux contraintes admissibles maximales. Les calculs d’essieux pour des applications spéciales (par exemple: les bourreuses, niveleuses, dresseuses) peuvent être menés selon la présente Norme Européenne, uniquement pour les cas de charges véhicule isolé, hors séquence de travail et véhicule incorporé dans un train. Cette Norme Européenne ne s’applique pas aux cas de charges de travail. Ceux-ci sont calculés séparément.
Cette méthode peut être utilisée pour les véhicules légers et les tramways.
Železniške naprave - Kolesne dvojice in podstavni vozički - 1. del: Vodilo za konstruiranje gredi z zunanjim uležajenjem
Ta standard: – določa sile in momente, ki jih je treba upoštevati v zvezi z masami, vleko in zavornimi pogoji;
– navaja metodo za izračun napetosti za osi z zunanjim oselnikom;
– določa največje dovoljene napetosti, ki se predpostavijo v izračunih za razred jekla EA1N iz standarda EN 13261;
– opisuje metodo za določitev največjih dovoljenih napetosti za druge razrede jekla;
– določa premere različnih delov osi ter priporoča najboljše oblike in prehode za zagotovitev ustrezne učinkovitosti storitev. Ta standard se uporablja za: – osi, določene v standardu EN 13261. in – vse tirne širine1. Način oblikovanja napajanih osi pri tem standardu se uporablja za: – trdne in votle napajane osi za tirna vozila; – trdne in votle proste osi motornih podstavnih vozičkov; – trdne in votle proste osi lokomotiv2. Način oblikovanja osi priklopnih vozil pri tem standardu se uporablja za: – trdne in votle osi tirnih vozil, ki se uporabljajo za transport potnikov in tovora, ki niso navedeni na zgornjem seznamu; Ta standard se uporablja za osi vozil, ki so namenjene za prevoz pod običajnimi evropskimi pogoji. Če obstaja kakršen koli dvom v zvezi s tem, ali so pogoji delovanja železnice običajni, je treba pred uporabo tega standarda ugotoviti, ali je treba za največje dovoljene napetosti uporabiti dodaten konstrukcijski dejavnik. Izračun kolesnih dvojic za posebne načine uporabe (npr. stroji za gramoziranje/oblaganje/izenačevanje) se na podlagi tega standarda lahko izvede le za proste in vodene primere obremenitve pri sestavi vlaka. Ta standard se ne uporablja za primere delovne obremenitve. Ti se izračunajo ločeno. Za lahka železniška in tramvajska vozila je mogoče uporabiti druge standarde ali dokumente, o katerih sta se dogovorila stranka in dobavitelj. 1 Če tirna širina ni standardna, je treba prilagoditi določene formule. 2 V Franciji interpretacija izraza »lokomotiva« vključuje lokomotive, lokomotorje ali lokotraktorje.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-marec-2018
1DGRPHãþD
SIST EN 13103:2009+A2:2012
SIST EN 13104:2009+A2:2014
äHOH]QLãNHQDSUDYH.ROHVQHGYRMLFHLQSRGVWDYQLYR]LþNLGHO 9RGLOR]D
NRQVWUXLUDQMHJUHGL]]XQDQMLPXOHåDMHQMHP
Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Design guide for axles with
external journals
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Teil 1: Konstruktionsleitfaden für
außengelagerte Radsatzwellen
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Partie 1: Méthode de conception
des essieux-axes avec fusées extérieures
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 13103-1:2017
ICS:
45.040 Materiali in deli za železniško Materials and components
tehniko for railway engineering
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
EN 13103-1
EUROPÄISCHE NORM
EUROPEAN STANDARD
Dezember 2017
NORME EUROPÉENNE
ICS 45.040 Ersatz für EN 13103:2009+A2:2012, EN
13104:2009+A2:2012
Deutsche Fassung
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Teil 1:
Konstruktionsleitfaden für außengelagerte Radsatzwellen
Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies -
Design method for axles with external journals Partie 1: Méthode de conception des essieux-axes avec
fusées extérieures
Diese Europäische Norm wurde vom CEN am 11. September 2017 angenommen.
Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter
denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand
befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC-Management-
Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhältlich.
Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fassung in einer anderen
Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und dem
Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen
jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland,
Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz,
Serbien, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und
Zypern.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
CEN-CENELEC Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brüssel
© 2017 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Ref. Nr. EN 13103-1:2017 D
Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN
vorbehalten.
Inhalt
Seite
Europäisches Vorwort . 4
Einleitung . 5
1 Anwendungsbereich . 6
2 Normative Verweisungen . 7
3 Begriffe . 7
4 Symbole und Abkürzungen . 8
5 Allgemeines . 9
6 Zu berücksichtigende Kräfte und Momente . 10
6.1 Arten der Kräfte . 10
6.2 Einfluss der bewegten Massen . 10
6.3 Einfluss der Bremsung . 15
6.4 Einflüsse des Bogenlaufs und der Radgeometrie . 19
6.5 Einfluss des Antriebs . 19
6.6 Berechnung des resultierenden Moments . 20
7 Bestimmung der geometrischen Eigenschaften der verschiedenen Bereiche der
Radsatzwelle . 21
7.1 Spannungen in den verschiedenen Querschnitten der Radsatzwelle . 21
7.2 Bestimmung der Durchmesser der Radsatzwellenschenkel und der Wellenschäfte . 25
7.3 Bestimmung der Durchmesser verschiedener Sitze, in Abhängigkeit vom Durchmesser
des Radsatzwellenschafts oder der Radsatzwellenschenkel . 25
7.3.1 Allgemeines . 25
7.3.2 Übergang zwischen Dichtringsitz und Radsitz . 28
7.3.3 Radsitz ohne anschließenden Sitz . 28
7.3.4 Benachbarte Sitze . 30
7.3.5 Nicht benachbarte Sitze . 30
8 Höchstzulässige Spannungen . 30
8.1 Allgemeines . 30
8.2 Stahlgüten EA1N und EA1T . 31
8.3 Andere Stahlgüten als EA1N und EA1T . 33
8.3.1 Allgemeines . 33
8.3.2 Stahlgüte EA4T . 34
8.3.3 Andere Stähle . 36
Anhang A (informativ) Beispiel eines Berechnungsblattes für eine Radsatzwellenberechnung . 37
Anhang B (informativ) Verfahren für die Berechnung der Belastungsfaktoren für
Neigetechnikfahrzeuge . 39
Anhang C (informativ) Kraftwerte für Radsätze auf Strecken mit reduzierter Spurweite
(Meterspur oder annähernd Meterspur) . 41
Anhang D (normativ) Verfahren zur Bestimmung der Dauerfestigkeitsgrenzen Stufe 1 für neue
Werkstoffe . 42
D.1 Anwendungsbereich . 42
D.2 Allgemeine Anforderungen an Proben . 42
D.3 Allgemeine Anforderungen an Prüfausrüstungen . 42
D.4 Dauerfestigkeitsgrenze des Schafts einer Radsatzwelle („F1“) . 43
D.4.1 Geometrie . 43
D.4.2 Überprüfung der aufgebrachten Spannung . 43
D.4.3 Kriterium für das Prüfungsende . 44
D.4.4 Bestimmung der Dauerfestigkeitsgrenze . 44
D.5 Dauerfestigkeitsgrenze der Bohrung einer Radsatzwelle („F2“) . 45
D.5.1 Geometrie . 45
D.5.2 Überprüfung der aufgebrachten Spannung . 45
D.5.3 Kriterium für das Prüfungsende . 45
D.5.4 Bestimmung der Dauerfestigkeitsgrenze . 45
D.6 Dauerfestigkeitsgrenze von Radsitzen („F3“ und „F4“) . 46
D.6.1 Geometrie . 46
D.6.2 Überprüfung der aufgebrachten Spannung . 47
D.6.3 Kriterium für das Prüfungsende . 47
D.6.4 Bestimmung der Dauerfestigkeitsgrenze . 47
D.7 Inhalt des Prüfberichts . 48
Anhang ZA (informativ) Zusammenhang zwischen dieser Europäischen Norm und den
grundlegenden Anforderungen der abzudeckenden EU Richtlinie 2008/57/EG. 49
Literaturhinweise. 51
Europäisches Vorwort
Dieses Dokument (EN 13103-1:2017) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 256 „Eisenbahnwesen“
erarbeitet, dessen Sekretariat von DIN gehalten wird.
Diese Europäische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Veröffentlichung
eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Juni 2018, und etwaige entgegenstehende nationale
Normen müssen bis Juni 2018 zurückgezogen werden.
Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berühren
können. CEN und/oder CENELEC ist/sind nicht dafür verantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen
Patentrechte zu identifizieren.
Dieses Dokument ersetzt EN 13103:2009+A2:2012, EN 13104:2009+A2:2012.
Dieses Dokument wurde im Rahmen eines Normungsauftrages erarbeitet, den die Europäische Kommission
und die Europäische Freihandelszone CEN erteilt haben, und unterstützt grundlegende Anforderungen der
EU-Richtlinie 2008/57/EG.
Zum Zusammenhang mit EU-Richtlinie 2008/57/EG siehe informativen Anhang ZA, der Bestandteil dieses
Dokuments ist.
Entsprechend der CEN-CENELEC-Geschäftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden
Länder gehalten, diese Europäische Norm zu übernehmen: Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, die
ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island,
Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal,
Rumänien, Schweden, Schweiz, Serbien, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Türkei,
Ungarn, Vereinigtes Königreich und Zypern.
Einleitung
Radsatzwellen von Schienenfahrzeugen waren die ersten Komponenten von Eisenbahnen, bei denen
Ermüdungsprobleme (Dauerfestigkeitsprobleme) auftraten.
Vor vielen Jahren wurden bereits Verfahren entwickelt, um diese Radsatzwellen (auf Ermüdung) auszulegen.
Sie beruhen auf Erfahrungen über das Betriebsverhalten von Radsatzwellen, verbunden mit Analysen zum
Bruchverhalten, und auf Dauerfestigkeitsuntersuchungen im Labor, die zur Festlegung und Optimierung von
Konstruktio
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN 13103-1:2015
01-september-2015
äHOH]QLãNHQDSUDYH.ROHVQHGYRMLFHLQSRGVWDYQLYR]LþNLGHO 9RGLOR]D
REOLNRYDQMHRVL]]XQDQMRSRWMR
Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Design guide for axles with
external journals
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Teil 1: Konstruktionsleitfaden für
außengelagerte Radsatzwellen
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Partie 1: Méthode de conception
des essieux-axes avec fusées extérieures
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN 13103-1
ICS:
45.040 Materiali in deli za železniško Materials and components
tehniko for railway engineering
oSIST prEN 13103-1:2015 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
oSIST prEN 13103-1:2015
oSIST prEN 13103-1:2015
EUROPEAN STANDARD
DRAFT
prEN 13103-1
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
May 2015
ICS 45.040 Will supersede EN 13103:2009+A2:2012, EN
13104:2009+A2:2012
English Version
Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Design
guide for axles with external journals
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Partie Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Teil 1:
1: Méthode de conception des essieux-axes avec fusées Konstruktionsleitfaden für außengelagerte Radsatzwellen
extérieures
This draft European Standard is submitted to CEN members for enquiry. It has been drawn up by the Technical Committee CEN/TC 256.
If this draft becomes a European Standard, CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which
stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration.
This draft European Standard was established by CEN in three official versions (English, French, German). A version in any other language
made by translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management
Centre has the same status as the official versions.
CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia,
Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania,
Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and United
Kingdom.
Recipients of this draft are invited to submit, with their comments, notification of any relevant patent rights of which they are aware and to
provide supporting documentation.
Warning : This document is not a European Standard. It is distributed for review and comments. It is subject to change without notice and
shall not be referred to as a European Standard.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels
© 2015 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. prEN 13103-1:2015 E
worldwide for CEN national Members.
oSIST prEN 13103-1:2015
prEN 13103-1:2015 (E)
Contents Page
Foreword .4
Introduction .5
1 Scope .6
2 Normative references .7
3 Terms and definitions .7
4 Symbols and abbreviations .8
5 General .9
6 Forces and moments to be taken into consideration . 10
6.1 Types of forces . 10
6.2 Effects due to masses in motion . 10
6.3 Effects due to braking . 15
6.4 Effects due to curving and wheel geometry . 19
6.5 Influence of traction. 19
6.6 Calculation of the resultant moment . 20
7 Determination of geometric characteristics of the various parts of the axle . 21
7.1 Stresses in the various sections of the axle . 21
7.2 Determination of the diameter of journals and axle bodies . 24
7.3 Determination of the diameter of the various seats from the diameter of the axle body or from
the journals . 24
7.3.1 Collar bearing surface . 24
7.3.2 Transition between collar bearing surface and wheel seat . 26
7.3.3 Wheel seat in the absence of an adjacent seat . 26
7.3.4 Case of two adjacent wheel seats . 27
7.3.5 Configuration of the wheel seats . 28
8 Maximum permissible stresses . 28
8.1 General . 28
8.2 Steel grade EA1N and EA1T . 28
8.3 Steel grades other than EA1N and EA1T . 30
Annex A (informative) Model of axle calculation sheet . 34
Annex B (informative) Procedure for the calculation of the load coefficient for tilting vehicles . 35
Annex C (informative) Values of forces to take into consideration for wheelsets for reduced gauge
track (metric or close to a metre) . 37
Annex D (normative) Method for determination of full-scale fatigue limits for new materials . 38
D.1 Scope . 38
D.2 General requirements for the test pieces . 38
D.3 General requirements for test apparatus . 38
oSIST prEN 13103-1:2015
prEN 13103-1:2015 (E)
D.4 Axle body fatigue limit ("F1") . 38
D.4.1 Geometry . 38
D.4.2 Verification of the applied stress . 39
D.4.3 End of test criterion . 40
D.4.4 Determination of the fatigue limit . 40
D.5 Axle bore fatigue limit ("F2") . 40
D.5.1 Geometry . 40
D.5.2 Verification of the applied stress . 41
D.5.3 End of test criterion . 41
D.5.4 Determination of the fatigue limit . 41
D.6 Wheel seat fatigue limit ("F3 and F4") . 41
D.6.1 Geometry . 41
D.6.2 Verification of the applied stress . 43
D.6.3 End of test criterion . 43
D.6.4 Determination of the fatigue limit . 43
D.7 Content of the test report. 43
Annex ZA (informative) Relationship between this European Standard and the Essential
Requirements of EU Directive 2008/57/EC . 45
Bibliography . 47
oSIST prEN 13103-1:2015
prEN 13103-1:2015 (E)
Foreword
This document (prEN 13103-1:2015) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 256 “Railway
applications”, the secretariat of which is held by DIN.
This document is currently submitted for CEN comment.
This document is intended to replace EN 13103:2009+ A2:2012 and EN 13104:2009+A2:2012.
This document has been prepared under a mandate given to CEN/CENELEC/ETSI by the European Commission
and the European Free Trade Association, and supports essential requirements of EU Directive 2008/57/EC.
For relationship with EU Directive 2008/57/EC, see informative Annex ZA, which is an integral part of this document.
oSIST prEN 13103-1:2015
prEN 13103-1:2015 (E)
Introduction
Railway axles were among the first train components to give rise to fatigue problems.
Many years ago, specific methods were developed in order to design these axles. They were based on a feedback
process from the service behaviour of axles combined with the examination of failures and on fatigue tests
conducted in the laboratory, so as to characterize and optimize the design and materials used for axles.
A European working group under the aegis of UIC started to harmonize these methods at the beginning of the
1970s. This led to an ORE document applicable to the design of trailer stock axles, subsequently incorporated into
national standards (French, German, Italian) and consequently converted into a UIC leaflet.
The method is based on the calculation of nominal stresses using beam theory. It was developed at a time when
the calculation method per finished item had yet to be established. Fatigue limit values were obtained from tests,
and the level of stress on the test pieces was calculated using beam theory. In addition, fatigue correlation
coefficients were determined in the same way, using the experimental results from test pieces of different
diameters and transition radii.
The following three elements:
— calculation method;
— correlation coefficient values;
— fatigue limit values;
are closely linked, with the values of the two latter parameters being dependent on the calculation method.
The bibliography lists the relevant documents used for reference purposes. The method described therein is largely
based on conventional loadings (now deduced from the definition of the masses declined in EN 15663). The
outcome is validated by many years of operations on the various railway systems.
This standard is based largely on this method which has been improved and its scope enlarged.
In order to simplify the maintenance of axle design standardization, it was decided to merge two previous
documents, EN 13103 and EN 13104, into a single standard, in the form of this document.
Furthermore, this standard makes reference to mass standard EN 15663 to define the loads used in the
calculations.
UIC : Union Internationale des Chemins de fer.
ORE: Office de Recherches et d'Essais de l'UIC.
oSIST prEN 13103-1:2015
prEN 13103-1:2015 (E)
1 Scope
This European standard:
— defines the forces and moments to be taken into account with reference to masses and braking conditions;
— gives the stress calculation method for axles with outside axle journals;
— specifies the maximum permissible stresses to be
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.