SIST EN 13260:2020
(Main)Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheelsets - Product requirements
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheelsets - Product requirements
This European Standard specifies the characteristics of new wheelsets for use on European networks:
This standard is applicable to wheelsets comprising elements that conform to the following European
Standards:
- EN 13262 for wheels;
- EN 13261 for axles;
This standard is not fully applicable to wheelsets undergoing maintenance.
Some characteristics are given as a function of a category 1 or of a category 2. Category 2 can be divided
into sub-categories (2a and 2b) to specify certain characteristics. Category 1 is generally chosen when the
operating speed exceeds 200 km/h. The wheelset then comprises wheels and axle of category 1 as specified
in EN 13262 for the wheels and EN 13261 for the axles.
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Radsätze - Produktanforderungen
Das vorliegende Dokument legt die Eigenschaften von Radsätzen für alle Spurweiten fest.
Das vorliegende Dokument kann auch auf Stadtbahnanwendungen und Straßenbahnen angewendet werden.
Das vorliegende Dokument gilt für Radsätze, die aus Teilen bestehen, die den folgenden Europäischen Normen entsprechen:
- EN 13262 für Räder;
- EN 13261 für Radsatzwellen.
Einige Eigenschaften werden nach Kategorie 1 oder Kategorie 2 festgelegt. Kategorie 2 enthält Unterteilungen (2a und 2b), um bestimmte Eigenschaften genau angeben zu können:
- 2a) v max ≤ 120 km/h;
- 2b) 120 < v max ≤ 200 km/h.
Die Kategorie 1 ist allgemein dann zu wählen, wenn die Zuggeschwindigkeit über 200 km/h liegt. In diesem Fall setzt sich der Radsatz aus Rädern und Radsatzwelle der Kategorie 1, nach EN 13262 für die Räder und EN 13261 für die Radsatzwellen, zusammen.
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Essieux montés - Prescriptions pour le produit
Le présent document spécifie les caractéristiques des essieux montés pour tous les écartements de voie.
Le présent document peut aussi s’appliquer aux applications de rail léger et aux tramways.
Le présent document s'applique aux essieux montés composés d'éléments définis par les Normes Européennes suivantes :
- EN 13262 pour les roues ;
- EN 13261 pour les essieux-axes.
Quelques caractéristiques sont données en fonction d'une catégorie 1 ou d'une catégorie 2. La catégorie 2 est divisée en sous-catégories (2a et 2b) afin de préciser certaines caractéristiques :
- 2a) v max ≤ 120 km/h ;
- 2b) 120 < v max ≤ 200 km/h.
La catégorie 1 est généralement choisie quand la vitesse de circulation est supérieure à 200 km/h. L'essieu monté est alors composé de roues et d'un essieu-axe de catégorie 1, selon l’EN 13262 pour les roues et l’EN 13261 pour les essieux-axes.
Železniške naprave - Kolesne dvojice in podstavni vozički - Kolesne dvojice - Zahtevane lastnosti proizvoda
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST EN 13260:2020
01-november-2020
Nadomešča:
SIST EN 13260:2009+A1:2010
Železniške naprave - Kolesne dvojice in podstavni vozički - Kolesne dvojice -
Zahtevane lastnosti proizvoda
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheelsets - Product requirements
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Radsätze - Produktanforderungen
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Essieux montés - Prescriptions
pour le produit
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 13260:2020
ICS:
45.040 Materiali in deli za železniško Materials and components
tehniko for railway engineering
SIST EN 13260:2020 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST EN 13260:2020
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SIST EN 13260:2020
EN 13260
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
September 2020
EUROPÄISCHE NORM
ICS 45.040 Supersedes EN 13260:2009+A1:2010
English Version
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheelsets -
Product requirements
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle -
Essieux montés - Prescriptions pour le produit Radsätze - Produktanforderungen
This European Standard was approved by CEN on 5 July 2020.
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. Up-to-date lists and bibliographical references
concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN
member.
This European Standard exists 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, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway,
Poland, Portugal, Republic of North Macedonia, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and
United Kingdom.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
CEN-CENELEC Management Centre: Rue de la Science 23, B-1040 Brussels
© 2020 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN 13260:2020 E
worldwide for CEN national Members.
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
Contents Page
European foreword . 4
Introduction . 5
1 Scope . 6
2 Normative references . 6
3 Terms and definitions . 6
4 Product definition . 7
4.1 Assembly of components . 7
4.1.1 General . 7
4.1.2 Interference between wheel seat and wheel hub bore . 8
4.1.3 Press-fitting curve . 8
4.2 Wheelset characteristics . 8
4.2.1 Mechanical resistance of assemblies . 8
4.2.2 Fatigue characteristics . 9
4.2.3 Electrical resistance . 10
4.2.4 Dynamic imbalance . 10
4.2.5 Dimensions and tolerances . 11
4.2.6 Residual stresses on the wheel seats . 15
4.2.7 Protection against corrosion and mechanical damage . 15
4.2.8 Marking . 16
5 Product qualification . 16
6 Conditions of supply of the product . 16
Annexe A (normative) Characteristics of the press-fitting curve . 17
Annexe B (informative) Information about test pieces for fatigue tests . 20
Annexe C (informative) Information to be provided to identify wheelset components . 23
Annexe D (normative) Product qualification . 27
D.1 Introduction . 27
D.2 General . 27
D.3 Requirements . 28
D.3.1 Requirements to be met by the manufacturing process . 28
D.3.1.1 General . 28
D.3.1.2 Quality organisation. 28
D.3.2 Staff qualification . 28
D.3.2.1 General . 28
D.3.2.2 Equipment . 28
D.3.3 Requirements to be met by the product . 28
D.4 Qualification procedure . 28
D.4.1 General . 28
2
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
D.4.2 Documentation required . 28
D.4.3 Evaluation of the manufacturing facilities and processes . 29
D.4.4 Laboratory tests . 29
D.4.5 Finished product testing . 29
D.5 Validity of the qualification . 30
D.5.1 Conditions of validity . 30
D.5.2 Modification and extension . 30
D.5.3 Transfer . 30
D.5.4 Expiry . 30
D.5.5 Withdrawal . 30
D.6 Qualification record . 30
Annexe E (normative) Conditions of supply of the product . 31
E.1 Introduction. 31
E.2 General . 31
E.3 Unit checks . 31
E.4 Optional controls . 32
E.4.1 Dimensional check . 32
E.4.2 Ultrasonic examination . 32
E.5 Permissible repairs . 33
E.6 Documents . 33
E.6.1 Shrink-fitting . 33
E.6.2 Press-fitting . 34
E.6.3 Components . 35
E.7 Quality plan . 35
E.7.1 General . 35
E.7.2 Objectives . 35
E.7.3 Quality Plan terms of application . 35
Annexe ZA (informative) Relationship between this European Standard and the
essential requirements of Directive 2016/797/EC to be fulfilled . 36
Bibliography . 38
3
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
European foreword
This document (EN 13260:2020) was prepared by the CEN/TC 256 “Railway Applications” Technical
Committee, the secretariat of which is held by the DIN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical
text or by endorsement, by March 2021 at the latest, and all conflicting national standards shall be
withdrawn no later than March 2021.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights or similar rights. CEN and/or CENELEC shall not be held responsible for identifying all or some of
these patent rights.
This document supersedes EN 13260:2009+A1:2010.
This document has been prepared within the framework of a mandate given to CEN by the European
Commission and the European Free Trade Association and supports the essential requirements of Directive
2016/797/EC.
For the relationship with Directive 2016/797/EC, see informative Annex ZA, which forms an integral part of
this document.
For a description of the technical changes made in this new edition, see the Introduction.
The informative annexes to this document provide additional guidance that is not mandatory but that helps
to understand or use the document.
NOTE The informative annexes may contain optional requirements. For example, a test method that is optional, or
presented as an example, may contain requirements, but it is not necessary to meet these requirements to be in
compliance with the document.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organisations of the following
countries are required to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus,
Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia,
Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, the Republic of North Macedonia,
the Republic of Serbia, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United
Kingdom.
4
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
Introduction
After several years of use of the first editions of this document (EN 13260:2003, EN 13260:2009 and
EN 13260:2009+A1:2010), this new edition includes improvements and additional data.
The product requirements have been harmonised across all three standards for wheelsets, wheels and axles.
In addition, the annexes concerning the qualification of the product and the conditions of supply of the
product, which were previously informative, have been modified taking the feedback into account and have
become normative.
Due to significant in-service feedback on wheelsets in accordance with European Product Design and
Qualification Standards, the fatigue test for the assembly is now limited in this revision to specific assembly
designs and processes.
Annex A, with the press-fitting curves, contains much more detail than the previous version.
Annex C contains information for identifying wheelset components on the basis of standard EN 15313. Also,
the “freight wagon” and “locomotive and passenger vehicle” TSIs require the existence of a production
verification process.
5
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
1 Scope
This document specifies the characteristics of wheelsets for all track gauges.
This document applies to heavy railway vehicles but may also apply to other vehicles such as light railway
vehicles, trams or undergrounds.
This document applies to wheelsets made from elements defined by the following European Standards:
— EN 13262 for wheels;
— EN 13261 for axles.
The requirements defined in this standard apply to cylindrical wheel seats. Most of the requirements also
apply to wheelsets with conical wheel seats. Specific requirements for conical wheel seats (e.g. press-fitting
curves, geometric dimensions.) are defined in the technical specification.
Some characteristics are given according to category 1 or category 2.
2 Normative references
The following documents referred to in the text constitute, for all or part of their content, requirements of
this document. For dated references, only the cited edition applies. For undated references, the last edition of
the reference document applies (including any amendments).
EN 13103-1, Railway applications – Wheelsets and bogies – Part 1: Design method for axles with external
journals
EN 13261, Railway applications — Wheelsets and bogies — Axles — Product requirements
EN 13262, Railway applications — Wheelsets and bogies — Wheels — Product requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for standardisation, which can be accessed at the following
addresses:
• IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
• ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
Technical specification
A document describing specific parameters and/or product requirements in addition to the requirements of
this document
6
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
3.2
Axle categories
Classification of the component, based on operational aspects, which determines the list of requirements to
be applied
Note 1 to clause: Category 1 is generally selected when the traffic speed is greater than 200 km/h. The wheelset is
then composed of wheels and a category 1 axle, according to EN 13262 for wheels and EN 13261 for axles.
Note 2 to clause: Category 2 is divided into sub-categories (2a and 2b) to specify certain characteristics:
— 2a) max. speed ≤ 120 km/h;
— 2b) 120 < max. speed ≤ 200 km/h.
Note 3 to clause: These categories can also be defined in accordance with the technical specification.
4 Product definition
4.1 Assembly of components
4.1.1 General
Before assembly, the various components of the wheelset must fulfil the geometric requirements of the
specific documents that define them. In particular, the axle and wheels must be in the “ready to assemble”
state defined in EN 13262 for wheels and EN 13261 for axles.
The components of the wheelset can be shrink-fitted or press-fitted to the axle.
The wheels should be fitted with an oil injection hole.
The interference fits to be used must be defined by the technical specification, depending on the
characteristics of the material used for this element and the forces and moments to be transmitted through
the fit. This interference must be defined according to the geometric tolerances of the wheel seats whose
interference values are given in 4.1.2.
In the case of shrink-fitting, the whole wheel should be heated and its temperature should not exceed 250°C.
If a different heating method is used, proof must be provided that it has had no influence on the
characteristics of the wheel, as defined in EN 13262.
If another fitting method is used, it must be defined in the technical specification. It must at least
demonstrate that the characteristics of the axle and wheel as defined in EN 13261 and EN 13262 are not
affected by the fitting. Then the mechanical resistance of the assembly (see 4.2.1) must be demonstrated and
the traceability documents for each fitting must be defined to give the same type of information as that
defined in E.6.
The static imbalance of the two wheels on each wheelset must be within the same diametric plane and on the
same side of the axle. The static imbalance of the brake discs must be in the same plane as the wheels but on
the opposite side of the axle.
7
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
4.1.2 Interference between wheel seat and wheel hub bore
If no other requirement is given in the technical specification, the interference values "j" to be adhered to are,
in millimetres:
— for shrink-fitting: 0.0009 dm ≤ j ≤ 0.0015 dm;
— for press-fitting: 0.0010 dm ≤ j ≤ 0.0015 dm + 0.06;
where dm is the wheel seat mean diameter in millimetres.
4.1.3 Press-fitting curve
4.1.3.1 Results to be achieved
For press-fitting, the force-displacement curve ensures that the fitting has not damaged the contact surfaces
and that the specified interference is effective.
The shape of the curve to be achieved is defined in Annex A.
The final fitting force F is a function of the force F defined in 4.2.1 and must be within the range:
f
0.85 F < F < 1.45 F
f
This range applies to:
— press-fitting of one-piece wheels;
— with L /dm 0.8 to 1.1, where dm is the mean diameter of the wheel seat, and L is the fitting length (in
f f
mm);
molybdenum-based pastes (MoS ) and tallow.
2
If other lubricants are used, they must be defined in the technical specification and verified with the product
qualification in accordance with Annex D, including the dismantling test in accordance with subclause 4.2.1.
4.1.3.2 Measurement method
The press used for assembling must have a calibrated system to plot the diagram representing the force
value at each position of the element to be fitted, obtained during the displacement of the element on the
axle. The x-axis scale of the displacement must be at least 0.5 times the actual displacement of the element to
be fitted. The y-axis scale of force must allow the force to be read at each point of the curve at an accuracy of
25 KN. The accuracy of the force sensor must be 10 KN. The x-axis and y-axis can be inverted.
In the case of point recording, at least one point must be plotted per millimetre of relative displacement of
the parts to be fitted and per 25 KN variation in force.
4.2 Wheelset characteristics
4.2.1 Mechanical resistance of assemblies
4.2.1.1 General requirements
Annexes A and E define the need for this test.
4.2.1.2 Results to be achieved
In order to transmit moments and forces between the axle and the wheel, the assembly must be able to
withstand an axial force F for 30 s, without displacement between one element and another.
8
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
This force F must be defined in the technical specification.
For wheels, if no specific requirement is given in the technical specification, the value of F is as follows:
F = 4 dm
when
0.8 dm < L < 1.1 dm
f
where
dm is the mean diameter of the wheel seat in mm, L is the length of the fitting in millimetres and F is
f
the force in KN.
4.2.1.3 Test method
The test must be performed on a press equipped with a device to record forces.
The force is applied gradually up to the value F, between one of the hub faces of the fitted element and the
axle.
For press-fitted wheels, the dismantling test should be performed at least 48 hours after the fitting.
For shrink-fitted wheels, the test is to be done when the wheel and axle have returned to the same
temperature after the fitting.
4.2.2 Fatigue characteristics
4.2.2.1 General
7
This subclause defines the fatigue limit values for rotational bending for 10 cycles. These values are used to
calculate the maximum permissible axle seat stresses that are necessary for the application of EN 13103-1.
These values are valid for "conventional" axle designs, wheels and the assembly process and do not need to
be verified for product qualification.
NOTE 1 A design is considered "conventional" when the parameters defining the assembled parts fulfil the
requirements of European Product and Design Standards for internal and external journals (e.g. roughness, geometry,
interference adjustment, overflow, diameter ratios, steel grades, etc.).
For other types of design or assembly process (e.g. cooling a wheelset, specific diameter ratio, new materials,
specific surface coating of the wheel seat, etc.), the following characteristics must be verified and tested at
least once in the event of a new or modified set of parameters affecting the assembly.
These fatigue characteristics are not the same for a solid axle and a hollow axle. This is the result of the axle
bore effect on stress distribution.
For a solid axis, only one fatigue limit (F ) must be determined under the fitting surfaces.
3
For a hollow axle, given that the fitting effect is greater on journals than on other fitting surfaces due to the
difference in metal thickness, two fatigue limits must be considered:
— under the wheel seat, excluding journals, limit F
4,
— under journal wheel seat, limit F
5.
If necessary, the fatigue limit F or F must be verified by testing during qualification (see Annex D). The
3 4
fatigue limit F can be calculated using the ratios F /F = 1.17 and F /F = 1.28.
5 4 5 3 5
NOTE 2 Fatigue characteristics F1 and F2 of the axle are defined in EN 13261.
9
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
4.2.2.2 Fatigue limits
The minimum fatigue limits for wheelset axles are given in Table 1.
Table 1 — Minimum fatigue limits for wheelset axles in MPa
Steel grade F F F
3 4 5
EA1N/EA1T 120 110 94
EA4T 145 132 113
4.2.2.3 Fatigue test pieces
For fatigue testing of wheelsets, a wheel or test wheel with similar dimensions (especially the hub) must be
press-fitted or shrink-fitted on the wheel seat. The interference must fulfil the requirements of 4.1.2.
The area of the test piece where the crack should initiate must have geometry, environment and surface
characteristics representative of the axle.
Examples of test pieces are given in Annex B.
4.2.2.4 Test method
Tests must be carried out on machines that can create rotating bending stresses in the area where cracks
initiate.
7
For each limit F and F , it must be verified on three test pieces that no cracks spread after 10 cycles of a
3 4
load creating a surface stress equal to F or F . Indications with a depth of less than 0.5 mm should not be
3 4
considered as crack propagations.
These stress levels must be calculated on the wheel seat according to the beam theory, without taking into
account the interference stresses.
4.2.3 Electrical resistance
The electrical resistance of each wheelset, measured between the treads of the two wheels must not exceed
0.01 Ω.
The device and method used for this measurement must be defined in the technical specification.
4.2.4 Dynamic imbalance
4.2.4.1 Maximum permissible values
For the wheelset of a vehicle that can travel at speeds greater than 120 km/h, the maximum dynamic
imbalance values are shown in Table 2. They are measured in the wheel plane.
For category 1 wheelsets, the dynamic imbalance must be measured individually.
For category 2 wheelsets (speed greater than 120 km/h), the dynamic imbalance must be measured
individually, unless otherwise specified in the technical specification.
Table 2 — Maximum dynamic imbalance values
Imbalance
Speed
km/h gm
120 < S ≤ 200 75
S > 200 50
10
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
For a powered wheelset, balancing is achieved after the proper placement and balancing of each component
(wheels, brake discs and other components such as couplings and gears). Therefore, dynamic imbalance
measurement is not necessary.
4.2.4.2 Test piece
The imbalance is measured on a fully assembled and machined wheelset.
4.2.4.3 Test method
The device and method used for this measurement must be defined in the technical specification.
4.2.5 Dimensions and tolerances
4.2.5.1 General
The dimensions of the wheelset must correspond to the design drawings, and the dimensional and
geometrical tolerances to be applied when assembling the different parts of the wheelset are given in the
following subclauses.
They depend on the category of the wheelset.
The values are given for measurements made without any load on the wheelset.
4.2.5.2 Wheels
Unless otherwise specified in the technical specification, the parameter tolerances defined in Figure 1 must
be those given in Table 3.
Figure 1 — Parameters for wheelsets
11
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SIST EN 13260:2020
EN 13260:2020 (E)
Table 3 — Parameter tolerances for wheels
Dimensions in millimetres
Description Symbol Category 2 Category 1
2a 2b
Distance between the internal wheel a + 2 b + 2 b
1
faces a
0 0
Difference in distances between the c - c ≤ 1 ≤ 1
1
internal face of each wheel and the
or
plane on the journal side defining
c – c
the corresponding collar bearing 1
surface
Difference in tread circle diameter d - d ≤ 0.5 ≤ 0.3 ≤ 0.3
1
or
d – d
1
Radial run-out in tread circle h ≤ 0.5 ≤ 0.3 ≤ 0.3
Axial run-out of the internal wheel g ≤ 0.8 ≤ 0.5 ≤ 0.3
face a
a
Measures taken 60 mm beneath the top of the flange.
b
Tolerances may vary depending on the specific design of the wheelset.
4.2.5.3 Brake Discs
4.2.5.3.1 General
The parameter tolerances defined in Figures 2 and 3 must be those given in Tables 4, 5
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN 13260:2018
01-september-2018
äHOH]QLãNHQDSUDYH.ROHVQHGYRMLFHLQSRGVWDYQLYR]LþNL.ROHVQHGYRMLFH
=DKWHYDQHODVWQRVWLSURL]YRGD
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheelsets - Product requirements
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Radsätze - Produktanforderungen
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Essieux montés - Prescriptions
pour le produit
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN 13260
ICS:
45.040 Materiali in deli za železniško Materials and components
tehniko for railway engineering
oSIST prEN 13260:2018 fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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oSIST prEN 13260:2018
---------------------- Page: 2 ----------------------
oSIST prEN 13260:2018
ENTWURF
EUROPÄISCHE NORM
prEN 13260
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
Juni 2018
ICS 45.040 Vorgesehen als Ersatz für EN 13260:2009+A1:2010
Deutsche Fassung
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Radsätze -
Produktanforderungen
Railway applications - Wheelsets and bogies - Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies -
Wheelsets - Product requirements Essieux montés - Prescriptions pour le produit
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen Komitee
CEN/TC 256 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-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.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde von CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine
Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine
Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC-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.
Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen,
mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.
Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
CEN-CENELEC Management-Zentrum: Rue de la Science 23, B-1040 Brüssel
© 2018 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Ref. Nr. prEN 13260:2018 D
Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN
vorbehalten.
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Inhalt
Seite
Europäisches Vorwort . 4
Einleitung . 5
1 Anwendungsbereich . 6
2 Normative Verweisungen . 6
3 Begriffe . 6
4 Produktbeschreibung . 7
4.1 Zusammenbau der Komponenten . 7
4.1.1 Allgemeines . 7
4.1.2 Passübermaß zwischen Wellensitz und Nabenbohrung . 7
4.1.3 Aufpressdiagramm . 7
4.2 Radsatz — Eigenschaften . 8
4.2.1 Gegendruck der zusammengefügten Teile . 8
4.2.2 Dauerfestigkeitseigenschaften . 9
4.2.3 Elektrischer Widerstand . 10
4.2.4 Unwucht . 10
4.2.5 Abmessungen und Toleranzen . 11
4.2.6 Restspannungen an Wellensitzen . 15
4.2.7 Korrosionsschutz und Schutz gegen Stöße . 16
4.2.8 Kennzeichnung . 16
5 Produktqualifizierung . 16
6 Produktlieferbedingungen . 16
Anhang A (normativ) Eigenschaften der Aufpresskurve . 17
Anhang B (informativ) Angaben zu den Proben für Dauerfestigkeitsprüfungen . 19
Anhang C (informativ) Bereitzustellende Informationen für die Identifizierung der Radsatzteile . 22
Anhang D (normativ) Produktqualifizierung . 26
D.1 Einleitung . 26
D.2 Allgemeines . 26
D.3 Anforderungen . 27
D.3.1 Anforderungen an den Herstellungsprozess . 27
D.3.2 Qualifizierung des Personals . 27
D.3.3 Anforderungen an das Produkt . 27
D.4 Qualifizierungsverfahren . 27
D.4.1 Allgemeines . 27
D.4.2 Erforderliche Dokumentation . 28
D.4.3 Bewertung der Fertigungseinrichtungen und der Fertigungsschritte . 28
D.4.4 Laborprüfungen . 28
D.4.5 Prüfungen an Endprodukten . 29
D.5 Gültigkeit der Qualifizierung . 29
D.5.1 Geltungsbereich . 29
D.5.2 Änderungen und Erweiterungen . 29
D.5.3 Übertragung. 29
D.5.4 Erlöschen der Qualifizierung . 29
D.5.5 Widerruf . 30
2
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D.6 Qualifizierungsdokumente . 30
Anhang E (normativ) Produktlieferbedingungen . 31
E.1 Einleitung . 31
E.2 Allgemeines . 31
E.3 Vorgeschriebene Prüfungen . 31
E.4 Wahlweise Prüfungen . 32
E.4.1 Maßkontrollen. 32
E.4.2 Ultraschallprüfung . 32
E.5 Zulässige Nacharbeiten . 32
E.6 Dokumente . 34
E.6.1 Aufschrumpfen . 34
E.6.2 Aufpressen . 34
E.6.3 Komponenten . 35
E.7 Qualitätsplan . 35
E.7.1 Allgemeines . 35
E.7.2 Ziele . 35
E.7.3 Anwendungsmodalitäten des Qualitätsplans . 35
Anhang ZA (informativ) Zusammenhang zwischen dieser Europäischen Norm und den
grundlegenden Anforderungen der abzudeckenden Richtlinie 2008/57/EG . 36
Literaturhinweise . 39
3
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Europäisches Vorwort
Dieses Dokument (prEN 13260:2018) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 256 „Eisenbahnwesen“
erarbeitet, dessen Sekretariat von DIN gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur CEN-Umfrage vorgelegt.
Dieses Dokument wird EN 13260:2009+A1:2010 ersetzen.
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 der EU-Richtlinie 2008/57/EG siehe informativen Anhang ZA, der Bestandteil
dieses Dokuments ist.
Eine Beschreibung der technischen Änderungen, die in dieser neuen Ausgabe vorgenommen werden, kann
der Einleitung entnommen werden.
Die informativen Anhänge dieses Dokuments enthalten zusätzliche Angaben, die nicht verpflichtend sind,
aber das Verständnis oder die Anwendung des Dokuments erleichtern.
ANMERKUNG Die informativen Anhänge können optionale Anforderungen enthalten. Beispielsweise kann ein
optionales oder als Beispiel dargestelltes Prüfverfahren Anforderungen enthalten, jedoch ist es nicht erforderlich, diese
Anforderungen zu erfüllen, um dem Dokument zu entsprechen.
4
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Einleitung
Nachdem die ersten Ausgaben des vorliegenden Dokuments (EN 13260:2003, EN 13260:2009 und
EN 13260:2009+A1:2010) mehrere Jahre Anwendung gefunden haben, beinhaltet diese neue Ausgabe
Verbesserungen und zusätzliche Daten.
Die Produktanforderungen wurden in den drei Normen, die Radsätze, Räder und Radsatzwellen betreffen,
harmonisiert.
Darüber hinaus wurden die Anhänge bezüglich der Produktqualifizierung und bezüglich der
Produktlieferbedingungen, die bisher informativ waren, unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten
geändert und sind nunmehr normativ.
Außerdem verlangen die TSI „Güterwagen“ und „Lokomotiven und Personenwagen“, dass ein
Prüfungsprozess für die bestehende Produktion existieren muss.
5
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1 Anwendungsbereich
Das vorliegende Dokument legt die Eigenschaften von Radsätzen für alle Spurweiten fest.
Das vorliegende Dokument kann auch auf Stadtbahnanwendungen und Straßenbahnen angewendet werden.
Das vorliegende Dokument gilt für Radsätze, die aus Teilen bestehen, die den folgenden Europäischen
Normen entsprechen:
— EN 13262 für Räder;
— EN 13261 für Radsatzwellen.
Einige Eigenschaften werden nach Kategorie 1 oder Kategorie 2 festgelegt. Kategorie 2 enthält
Unterteilungen (2a und 2b), um bestimmte Eigenschaften genau angeben zu können:
— 2a) v max ≤ 120 km/h;
— 2b) 120 < v max ≤ 200 km/h.
Die Kategorie 1 ist allgemein dann zu wählen, wenn die Zuggeschwindigkeit über 200 km/h liegt. In diesem
Fall setzt sich der Radsatz aus Rädern und Radsatzwelle der Kategorie 1, nach EN 13262 für die Räder und
EN 13261 für die Radsatzwellen, zusammen.
2 Normative Verweisungen
Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind für die
Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene
Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments
(einschließlich aller Änderungen).
EN 13103, Bahnanwendungen — Radsätze und Drehgestelle — Laufradsatzwellen – Konstruktions- und
Berechnungsrichtlinie
EN 13104, Bahnanwendungen — Radsätze und Drehgestelle — Treibradsatzwellen — Konstruktionsverfahren
EN 13261, Bahnanwendungen — Radsätze und Drehgestelle — Radsatzwellen — Produktanforderungen
EN 13262, Bahnanwendungen — Radsätze und Drehgestelle — Räder — Produktanforderungen
3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.
ISO und IEC stellen terminologische Datenbanken für die Verwendung in der Normung unter den folgenden
Adressen bereit:
— IEC Electropedia: unter http://www.electropedia.org/
— ISO Online Browsing Platform: unter http://www.iso.org/obp
3.1
technische Spezifikation
Dokument, das bestimmte Parameter und/oder Produktanforderungen zusätzlich zu den Anforderungen
dieser Norm beschreibt
6
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4 Produktbeschreibung
4.1 Zusammenbau der Komponenten
4.1.1 Allgemeines
Vor der Montage müssen alle Komponenten des Radsatzes die geometrischen Anforderungen der
Dokumente, die diese Radsätze definieren, erfüllen. Insbesondere für Räder und Radsatzwelle gilt, dass sie
im Zustand „zusammenbaufertig“ sein müssen, wie in EN 13262 für Räder und in EN 13261 für
Radsatzwellen festgelegt.
Die Komponenten eines Radsatzes können auf die Radsatzwelle aufgeschrumpft oder aufgepresst werden.
Die Räder sollten mit einer Ölabpressbohrung ausgestattet sein.
Passübermaße, die bei der Montage verwendet werden, müssen in der technischen Spezifikation definiert
werden, da das Passübermaß von den Eigenschaften des Werkstoffs dieses Teils, sowie von den Kräften und
den Momenten abhängt, die bei der Montage übertragen werden. Dieses Passübermaß ist nach den
geometrischen Toleranzen der Wellensitze zu bestimmen, dessen Passübermaß in 4.1.2 angegeben ist.
Bei Fügung durch Aufschrumpfen sollte das Rad insgesamt erwärmt werden und seine Temperatur darf
250 °C nicht überschreiten. Wenn eine andere Erwärmungsmethode angewendet wird, muss der Nachweis
geführt werden, dass sie keinerlei Einfluss auf die Eigenschaften der Räder, so wie sie in EN 13262 definiert
werden, hat.
Wenn ein anderes Fügeverfahren angewendet wird, muss dieses in der technischen Spezifikation festgelegt
werden. Es muss zumindest aufgezeigt werden, dass die Eigenschaften der Welle und des Rades, so wie sie in
EN 13261 und EN 13262 definiert sind, durch die Fügung nicht verändert werden. Außerdem muss der
Gegendruck der zusammengefügten Teile (siehe 4.2.1) aufgezeigt werden und die Dokumente der
Rückverfolgbarkeit für jeden Fügevorgang müssen so definiert sein, dass sie die gleiche Art der Information
geben wie die in E.6 definierten.
Die statische Unwucht der zwei Räder jedes Radsatzes muss in gleicher radialer Ebene und auf derselben
Seite der Radsatzwelle liegen. Die statische Unwucht der Bremsscheiben muss in derselben radialen Ebene
wie die des Rades liegen, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite der Welle.
4.1.2 Passübermaß zwischen Wellensitz und Nabenbohrung
Sind in der technischen Spezifikation keine besonderen Anforderungen festgelegt, so beträgt das
Passübermaß "j“ in Millimetern:
— bei Aufschrumpfungen: 0,000 9 D ≤ j ≤ 0,001 5 D;
— bei Aufpressungen: 0,001 0 D ≤ j ≤ 0,001 5 D + 0,06;
dabei ist D der Nenndurchmesser in Millimetern.
4.1.3 Aufpressdiagramm
4.1.3.1 Zu erreichende Werte
Für das Aufpressen stellt das Kraft-Weg-Diagramm sicher, dass die aufgepressten Teile nicht beschädigt sind
und dass das festgelegte Passübermaß wirksam ist.
Der Verlauf der zu erzielenden Kurve ist im Anhang A festgelegt.
7
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Die Endaufpresskraft F ist eine Funktion der in 4.2.1. definierten Kraft F und muss innerhalb des Bereiches
f
Fmin < F < Fmax
f
liegen, mit
Fmin = 0,85 F; Fmax = 1,45 F
Dieses Intervall gilt:
— bei Aufpressen des Vollrades;
— mit Molybdän (MoS ) oder Talg;
2
— mit L/D zwischen 0,8 und 1,1, wobei D der Nenndurchmesser des Wellensitzes und L die Länge des
Passsitzes ist.
4.1.3.2 Messverfahren
Die zum Aufpressen verwendete Presse muss mit einer geeichten Vorrichtung versehen sein, die den Verlauf
der Kraft in jeder Position des aufzupressenden Teils aufzeichnet, der sich während der Verschiebung dieses
aufzupressenden Teils auf der Radsatzwelle ergibt. Die Abszissenskala muss mindestens das 0,5-fache der
tatsächlichen Verschiebung des aufzupressenden Teils betragen. Die Skala der Ordinatenachse muss so
unterteilt sein, dass der Wert der Kraft mit einer Genauigkeit von 25 KN abgelesen werden kann. Die
Genauigkeit des Kraftmessfühlers muss 10 KN betragen. Abszisse und Ordinaten können umgekehrt werden.
Im Falle einer punktweisen Aufzeichnung muss mindestens ein Punkt je mm Relativverschiebung der zu
fügenden Teile und je 25 KN Kraftänderung aufgezeichnet werden.
4.2 Radsatz — Eigenschaften
4.2.1 Gegendruck der zusammengefügten Teile
4.2.1.1 Zu erreichende Werte
Um Kräfte und Momente zwischen Radsatzwelle und Rad übertragen zu können, müssen die
zusammengefügten Teile über 30 s eine axiale Kraft F aushalten, ohne dass es zu einer Verschiebung
zwischen den gefügten Teilen kommt.
Diese Kraft F muss in der technischen Spezifikation festgelegt werden.
Falls nicht anders in der technischen Spezifikation angegeben, so beträgt für die Räder der Wert der Kraft F:
F = 4 D
wenn
0,8 D < L < 1,1 D.
Dabei ist
D der Nenndurchmesser des Wellensitzes in mm, L die Länge des Passsitzes in Millimeter und F die
Kraft in kN.
8
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4.2.1.2 Prüfverfahren
Die Prüfung muss an einer Presse erfolgen, die mit einem Gerät zur Aufzeichnung der Kraft ausgerüstet ist.
Die Kraft wird zwischen einer Nabenfläche der montierten Komponente und der Radsatzwelle schrittweise
aufgebracht, bis der Wert F erreicht ist.
Für aufgepresste Räder darf die Prüfung erst 48 h nach der Montage durchgeführt werden.
Für aufgeschrumpfte Räder ist diese Prüfung durchzuführen, wenn Rad und Radsatzwelle nach dem
Aufpressen auf die gleiche Temperatur abgekühlt sind.
Anhang A und Anhang E definieren die Notwendigkeit der Durchführung dieser Prüfung.
4.2.2 Dauerfestigkeitseigenschaften
4.2.2.1 Allgemeines
7
Dieser Abschnitt definiert die Umlaufbiegewechselfestigkeitswerte für 10 Zyklen. Die Werte werden für die
Berechnung der maximal zulässigen Spannungen an den Sitzen der Radsatzwellen verwendet und sind
erforderlich für die Anwendung von EN 13103 und EN 13104.
Die Dauerfestigkeitseigenschaften sind unterschiedlich für Vollradsatzwellen und Hohlradsatzwellen. Dies
resultiert aus der Auswirkung der Bohrung auf die Spannungsverteilung.
Bei Vollradsatzwellen muss nur ein Dauerfestigkeitswert (F ) unter dem Fügesitz bekannt sein.
3
Bei Hohlradsatzwellen müssen zwei Dauerfestigkeitswerte bekannt sein, da aufgrund der unterschiedlichen
Wandstärken der Radsatzwelle der Fügeeffekt an den Wellenschenkeln größer ist als in anderen gefügten
Bereichen:
— unter den gefügten Bereichen, mit Ausnahme des Wellenschenkels, Grenzwert F ,
4
— unter gefügten Bereichen des Wellenschenkels, Grenzwert F .
5
Die Dauerfestigkeit F oder F muss bei der Qualifizierung (siehe Anhang D) durch Prüfungen bestätigt
3 4
werden. Die Dauerfestigkeit F kann mit Hilfe der Verhältnisse F /F = 1,17 und F /F = 1,276 berechnet
5 4 5 3 5
werden.
ANMERKUNG Die Dauerfestigkeitseigenschaften F und F der Welle werden in EN 13261 festgelegt.
1 2
4.2.2.2 Dauerfestigkeit
Die Mindestwerte für die Dauerfestigkeit für die Radsatzwellen der Radsätze sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1 — Dauerfestigkeit für die Radsatzwellen der Radsätze in MPa
Stahlgüte F F F
3 4 5
EA1N / EA1T 120 110 94
EA4T 145 132 113
9
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4.2.2.3 Proben für die Dauerfestigkeitsprüfung
Für die Dauerfestigkeitsprüfungen der Radsätze gilt, dass ein Rad oder ein Dummy-Rad mit ungefähr
gleichen Abmessungen (insbesondere die Nabe) in Abhängigkeit vom in der Produktion verwendeten
Fügeverfahren aufgeschrumpft oder gepresst werden muss. Das Übermaß muss den Anforderungen von
4.1.2 entsprechen.
Der Bereich, in dem am Prüfstück der Riss auftreten müsste, muss vergleichbare Abmessungen, ein
vergleichbares Umfeld und einen vergleichbaren Oberflächenbearbeitungszustand aufweisen wie die
Radsatzwelle.
Beispiele für diese Prüfstücke sind in Anhang B enthalten.
4.2.2.4 Prüfverfahren
Die Prüfungen sind mit Maschinen durchzuführen, die Umlaufbiegespannungen in der Rissinitiierungszone
erzeugen.
7
Für jeden Grenzwert F und F ist an drei Prüfstücken zu überprüfen, dass sich nach 10 Lastzyklen mit
3 4
einer Oberflächenspannung von F oder F kein Riss ausgebreitet hat. Anzeichen mit einer Tiefe von weniger
3 4
als 0,5 mm dürfen nicht als Ausbreitungen von Rissen betrachtet werden.
ANMERKUNG Zielsetzung dieser Prüfung ist die Bewertung der Dauerfestigkeit und nicht des Verhaltens in Bezug
auf Reibverschleiss (Fretting).
Diese Spannungsniveaus auf dem Sitz sind nach der Biegebalkentheorie auf dem Sitz zu berechnen, ohne
Berücksichtigung der Aufpressspannungen.
4.2.3 Elektrischer Widerstand
Der elektrische Widerstand jedes Radsatzes wird zwischen den Laufflächen der beiden Räder gemessen und
darf 0,01 Ω nicht überschreiten.
Die für diese Messung eingesetzten Geräte und das Verfahren müssen in der technischen Spezifikation
festgelegt werden.
4.2.4 Unwucht
4.2.4.1 Zulässige Höchstwerte
Für Laufradsätze eines Fahrzeugs, das für Fahrgeschwindigkeiten über 120 km/h ausgelegt ist, muss eine
maximale dynamische Unwucht angegeben werden.
Bei einem Treibradsatz wird die Auswuchtung durch entsprechende Positionierung der Komponenten und
die Auswuchtung jeder einzelnen Komponente (Räder, Bremsscheiben und sonstige Komponenten wie
Kupplungen und Getriebe) erzielt. Die Messung der Unwucht ist daher nicht notwendig.
Wenn in der technischen Spezifikation nicht anders angegeben, muss die dynamische Unwucht für einen
Laufradsatz der Kategorie 1 gemessen werden.
Die Maximalwerte für die Unwucht sind in Tabelle 2 angegeben. Sie werden in der Messkreisebene
festgelegt.
10
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Tabelle 2 — Maximale Unwucht
Geschwindigkeit Max. Unwucht je Messkreisebene
km/h g.m
V ≤ 120 125
120 < V ≤200 75
V > 200 50
4.2.4.2 Probe
Die Unwucht wird gemessen an einem voll montierten und bearbeiteten Radsatz.
4.2.4.3 Prüfverfahren
Das für diese Messung eingesetzte Gerät und das Verfahren müssen in der technischen Spezifikation
festgelegt werden.
4.2.5 Abmessungen und Toleranzen
4.2.5.1 Allgemeines
Die Abmessungen der Radsätze müssen mit den Konstruktionszeichnungen übereinstimmen. Die Maß- und
Formtoleranzen, die bei der Monatge der verschiedenen Teile des Radsatzes anzuwenden sind, sind in den
nachstehenden Abschnitten angegeben.
Sie sind abhängig von der Radsatzkategorie.
Die angegeben Werte beziehen sich auf eine Messung am unbelasteten Radsatz.
4.2.5.2 Räder
Wenn nicht anders in der technischen Spezifikation angegeben, müssen die in Bild 1 festgelegten
Parametertoleranzen den Anforderungen der Tabelle 3 entsprechen.
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Bild 1 — Radparameter
Tabelle 3 — Toleranzen der Radparameter
Maße in Millimeter
Beschreibung Symbol Kategorie 2 Kategorie 1
a b
b b
Abstand zwischen den a +2 +2
1
a
Innenflächen der Räder
0 0
Differenz der Abstände zwischen c - c ≤ 1 ≤ 1
1
der Innenfläche jedes Rades und
oder
der Bezugsebene (Anlagefläche des
c - c
1
Lagerdichtringes)
Differenz der d - d ≤ 0,5 ≤ 0,3 ≤ 0,3
1
Laufkreisdurchmesser
oder
d - d
1
Rundlauf des h ≤ 0,5 ≤ 0,3 ≤ 0,3
Laufkreisdurchmessers
Planlauf an der Innenfläche der g ≤ 0,8 ≤ 0,5 ≤ 0,3
a
Räder
a
gemessen 60 mm unter der Oberkante des Spurkranzes.
b
Toleranzen können sich je nach Radsatzsonderausführungen ändern.
4.2.5.3 Bremsscheiben
4.2.5.3.1 Allgemeines
Die Parametertoleranzen, wie sie in den Bildern 2 und 3 definiert sind, müssen denen in den Tabellen 4, 5
und 6 entsprechen.
12
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Tabelle 4 — Planlauf an
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.