Railway applications - Testing and simulation for the acceptance of running characteristics of railway vehicles - Running safety under longitudinal compressive force

This document defines the assessment of endurable longitudinal compressive forces (LCF) of a vehicle. The endurable longitudinal compressive forces is a parameter depending on the vehicle design. It is used to estimate the risk of derailment as a result of being subjected to these forces, under operating conditions.
NOTE 1   As operating conditions may vary in several aspects (infrastructure, train configurations etc.), this document defines uniform assessments of endurable longitudinal compressive force per vehicle in specific operating conditions. One of these endurable longitudinal compressive forces is derived from UIC 530-2, which is based on practical tests performed in ERRI-B12. Other endurable longitudinal compressive forces as the outcome of this document are central input parameters in the methodology of IRS 40421. IRS 40421 derives train and operational parameters from the outcome of EN 15839 which are vehicle parameters.
This document applies to the following types of vehicles:
—   single wagons;
—   permanently coupled units with side buffers and screw couplers between the vehicles;
—   permanently coupled units with diagonal buffers with screw couplers between the vehicles;
—   permanently coupled units with a bar coupler between the vehicles;
—   articulated units with three 2-axle bogies;
—   wagons with 3-axle bogies; low-floor wagons with eight or more axles (e.g. rolling road wagon);
—   vehicles with central couplers;
—   on-track machines (OTM) as defined in EN 14033-1.
NOTE 2   The document defines the acceptance process to be followed by vehicles that are operated in a way that high longitudinal compressive forces may occur in the trains due to their to their operational environment (e. g. train composition, braking regime, track layout). Therefore, vehicles among the previous list which are not subjected to high longitudinal compressive forces may not need to fulfil this document.
The following vehicles are not in the scope of this document:
—   articulated wagons with more than three 2-axle bogies;
—   locomotives and passenger rolling stocks;
—   vehicles that are only operated in passenger trains.
Acceptance criteria and test conditions as well as conditions for simulation and test dispensation are defined in this document.
This document applies principally to vehicles which operate without restrictions on standard gauge tracks in Europe (1 435 mm).
NOTE 3   The influence on railway systems using other gauges is not sufficiently understood to extend the scope of this document to gauges other than standard.
NOTE 4   For wagons with central couplers, a need for assessment of derailment risk due to Longitudinal Forces on other gauges (1 524 mm, 1 600 mm, 1 668 mm) has been expressed. The influence on railway systems using other gauges is not sufficiently understood. This document only introduces some notions to assess it independently from the gauge.

Bahnanwendungen - Versuche und Simulationen für die Zulassung der fahrtechnischen Eigenschaften von Eisenbahnfahrzeugen - Fahrsicherheit unter Längsdruckkräften

In diesem Dokument wird die Beurteilung ertragbarer Längsdruckkräfte (LCF, en: longitudinal compressive force) eines Fahrzeugs festgelegt. Bei der ertragbaren Längsdruckkraft handelt es sich um einen von der Fahrzeugkonstruktion abhängigen Parameter. Dieser wird verwendet, um das Risiko einer Entgleisung in Folge einer Einwirkung dieser Kräfte unter Betriebsbedingungen einzuschätzen.
ANMERKUNG 1   Da Betriebsbedingungen hinsichtlich verschiedener Aspekte variieren können (Infrastruktur, Zugkonfigurationen usw.), wird in diesem Dokument eine einheitliche Beurteilung der ertragbaren Längsdruckkraft je Fahrzeug unter bestimmten Betriebsbedingungen festgelegt. Eine dieser ertragbaren Längsdruckkräfte ist aus UIC 530 2:2011 abgeleitet, welche auf praktischen Prüfungen in ERRI B12 beruht. Weitere ertragbare Längsdruckkräfte als Ergebnis dieses Dokuments bilden wesentliche Eingangsparameter in der Methodik von IRS 40421. In IRS 40421 werden Zug- und Betriebsparameter von dem Ergebnis dieses Dokuments abgeleitet, die Fahrzeugparameter darstellen.
Dieses Dokument gilt für die folgenden Typen von Fahrzeugen:
-   Einzelwagen;
-   ständig gekuppelte Einheiten mit Seitenpuffern und Schraubkupplungen zwischen den Fahrzeugen;
-   ständig gekuppelte Einheiten mit Diagonalpuffern mit Schraubkupplungen zwischen den Fahrzeugen;
-   ständig gekuppelte Einheiten mit einer Kuppelstange zwischen den Fahrzeugen;
-   Gelenkeinheiten mit drei zweiachsigen Drehgestellen;
-   Wagen mit 3 achsigen Drehgestellen; Niederflurwagen mit acht oder mehr Radsätzen (z. B. Tragwagen für die rollende Landstraße);
-   Fahrzeuge mit Mittelpufferkupplungen;
-   OTMs, wie in EN 14033 1:2017 festgelegt.
ANMERKUNG 2   In diesem Dokument wird das Nachweisverfahren festgelegt, das von Fahrzeugen durchlaufen werden muss, die so betrieben werden, dass aufgrund der Betriebsumgebung (z. B. Zugbildung, Bremscharakteristik, Gleisbau) der Züge hohe Längsdruckkräfte in diesen auftreten können. Daher müssen Fahrzeuge aus der obigen Aufzählung, die keinen hohen Längsdruckkräften unterliegen, dieses Dokument nicht erfüllen.
Die folgenden Fahrzeuge werden nicht in diesem Dokument behandelt:
-   Gelenkwagen mit mehr als drei zweiachsigen Drehgestellen;
-   Lokomotiven und Personenfahrzeuge;
-   Fahrzeuge, die nur in Personenzügen betrieben werden.
In diesem Dokument werden Nachweiskriterien und -bedingungen sowie Bedingungen für die Simulation und Befreiung von Versuchen festgelegt.
Dieses Dokument gilt grundsätzlich für alle Fahrzeuge, die auf Gleisen der Regelspur in Europa (1 435 mm) betrieben werden.
ANMERKUNG 3   Der Einfluss auf Eisenbahnsysteme, die andere Spurweiten verwenden, ist nicht ausreichend bekannt, um den Anwendungsbereich dieses Dokuments auf Spurweiten außerhalb der Standardspurweite auszuweiten.
ANMERKUNG 4   Für Wagen mit Mittelpufferkupplungen wurde die Notwendigkeit einer Beurteilung des Entgleisungsrisikos aufgrund von Längskräften auf anderen Spurweiten (1 524 mm, 1 600 mm, 1 668 mm) festgestellt. Der Einfluss auf Eisenbahnsysteme mit anderen Spurweiten ist jedoch nicht ausreichend bekannt. In diesem Dokument werden lediglich einige Konzepte zur spurweitenunabhängigen Beurteilung vorgestellt.

Applications ferroviaires - Essais et simulations en vue de la validation du comportement dynamique des véhicules ferroviaires - Sécurité de circulation sous force longitudinale de compression

Le présent document définit l'évaluation des forces longitudinales de compression admissibles pour les véhicules. La force longitudinale de compression admissible est un paramètre qui dépend de la conception du véhicule. Il est utilisé pour estimer le risque de déraillement sous la contrainte de ces forces, dans les conditions d'utilisation.
NOTE 1   Étant donné que les conditions d'utilisation peuvent varier sous plusieurs aspects (infrastructures, configurations des trains, etc.), le présent document définit des méthodes uniformes pour l'évaluation des forces longitudinales de compression admissibles selon le type de véhicule dans des conditions d'utilisation spécifiques. L'une de ces forces longitudinales de compression admissibles est issue de la fiche UIC 530-2:2011, qui est fondée sur les essais physiques effectués dans le document ERRI-B12. Les autres forces longitudinales de compression admissibles déterminées selon le présent document constituent les principaux paramètres d'entrée de la méthodologie décrite dans le document IRS 40421. Le document IRS 40421 détermine les paramètres des trains et d'exploitation à partir des résultats du présent document, à savoir les paramètres du véhicule.
Le présent document s'applique aux types de véhicules suivants :
-   wagons simples ;
-   unités couplées en permanence équipées de tampons latéraux et de tendeurs d'attelage à leurs extrémités et entre les véhicules ;
-   unités couplées en permanence équipées de tampons latéraux et de tendeurs d'attelage à leurs extrémités et de tampons diagonaux associés à des tendeurs d'attelage entre les véhicules ;
-   unités couplées en permanence comportant une barre d'attelage entre les véhicules ;
-   unités articulées avec trois bogies à deux essieux équipés de tampons latéraux et de tendeurs d'attelage à leurs extrémités ;
-   wagons avec bogies à trois essieux ; wagons à plancher surbaissé comportant huit essieux ou plus (par exemple, wagons « route roulante ») ;
-   véhicules équipés d'attelages centraux ;
-   machines empruntant exclusivement les voies ferrées (OTM) définies dans l'EN 14033 1:2017.
NOTE 2   Le présent document définit le processus de validation à appliquer pour les véhicules qui, en exploitation, peuvent subir des forces longitudinales de compression élevées dans les trains en raison de leurs conditions d'utilisation (par exemple, composition du train, régime de freinage, tracé de la voie). Si certains véhicules de la liste ci-dessus ne sont pas soumis à des forces longitudinales de compression élevées en exploitation, il n'est donc pas nécessaire qu'ils respectent les exigences du présent document.
Les véhicules suivants ne relèvent pas du domaine d'application du présent document :
-   wagons articulés avec plus de trois bogies à deux essieux ;
-   locomotives et matériels roulants voyageurs ;
-   véhicules exclusivement exploités dans des trains de voyageurs.
Les critères de validation, les conditions d'essai, ainsi que les conditions de simulation et de dispense d'essais sont définis dans le présent document.
Le présent document s'applique essentiellement aux véhicules circulant sans restrictions sur les voies à écartement normal (1 435 mm) en Europe.
NOTE 3   L'influence sur les systèmes ferroviaires utilisant d'autres écartements de voie n'est pas suffisamment connue pour être couverte dans le domaine d'application de ce document.
...

Železniške naprave - Preskušanje in simuliranje voznih karakteristik pri prevzemu železniških vozil - Vozna varnost pri vzdolžni tlačni sili

General Information

Status
Published
Public Enquiry End Date
18-Jul-2023
Publication Date
24-Oct-2024
Technical Committee
Current Stage
6060 - National Implementation/Publication (Adopted Project)
Start Date
23-Oct-2024
Due Date
28-Dec-2024
Completion Date
25-Oct-2024

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EN 15839:2024
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SLOVENSKI STANDARD
01-december-2024
Železniške naprave - Preskušanje in simuliranje voznih karakteristik pri prevzemu
železniških vozil - Vozna varnost pri vzdolžni tlačni sili
Railway applications - Testing and simulation for the acceptance of running
characteristics of railway vehicles - Running safety under longitudinal compressive force
Bahnanwendungen - Versuche und Simulationen für die Zulassung der fahrtechnischen
Eigenschaften von Eisenbahnfahrzeugen - Fahrsicherheit unter Längsdruckkräften
Applications ferroviaires - Essais et simulations en vue de la validation du comportement
dynamique des véhicules ferroviaires - Sécurité de circulation sous force longitudinale de
compression
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 15839:2024
ICS:
45.060.20 Železniški vagoni Trailing stock
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

EN 15839
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
October 2024
EUROPÄISCHE NORM
ICS 45.060.20 Supersedes EN 15839:2012+A1:2015
English Version
Railway applications - Testing and simulation for the
acceptance of running characteristics of railway vehicles -
Running safety under longitudinal compressive force
Applications ferroviaires - Essais et simulations en vue Bahnanwendungen - Versuche und Simulationen für
de la validation du comportement dynamique des die Zulassung der fahrtechnischen Eigenschaften von
véhicules ferroviaires - Sécurité de circulation sous Eisenbahnfahrzeugen - Fahrsicherheit unter
force longitudinale de compression Längsdruckkräften
This European Standard was approved by CEN on 26 August 2024.

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Contents Page
European foreword . 4
Introduction . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 8
3 Terms and definitions . 8
4 Deviations from requirements . 10
5 Proof of the endurable longitudinal compressive force . 10
5.1 Assessment of endurable longitudinal compressive force . 10
5.2 Required endurable longitudinal compressive force for use in conventional trains 10
5.3 Assessment of endurable longitudinal compressive force for use in high-capacity
trains . 11
5.4 Assessment of endurable longitudinal compressive force for vehicles equipped with
centre couplers . 11
5.5 Special vehicle layout . 11
5.5.1 Permanently coupled units consisting of 2-axle wagons with standard ends or
diagonal buffers . 11
5.5.2 Permanently coupled units with bar couplers . 12
Annex A (normative) Symbols . 13
Annex B (normative) Conditions for the execution and evaluation of propelling tests for the
determination of the endurable longitudinal compressive force of vehicles with side
buffers . 14
B.1 Test track . 14
B.2 Test train . 14
B.2.1 Standard configuration . 14
B.2.2 Supplementary configuration for 2-axle vehicles with LoB ≥ 15,75 m . 16
B.3 Execution of the tests . 16
B.4 Measured values . 17
B.4.1 Measurements during the tests . 17
B.4.2 Other measurements . 18
B.5 Used criteria for the evaluation of the endurable longitudinal compressive force. 18
B.6 Analysis . 18
B.7 Documentation of results. 19
B.7.1 General. 19
B.7.2 Characteristics of the track on which the tests were carried out . 20
B.7.3 Characteristics of the test vehicle . 20
B.7.4 Test results . 20
Annex C (informative) Vehicles incorporated in conventional trains: Conditions for
dispensation from the assessment of running safety under longitudinal compressive
force . 21
C.1 General . 21
C.2 2-axle wagons . 21
C.3 Wagons with two 2-axle bogies . 23
C.4 Wagons with 3-axle bogies . 26
C.5 Railbound construction and maintenance machines . 27
Annex D (informative) Conventional trains: Design characteristics of standardized interfaces
of permanent coupled units for dispensation from the assessment of running safety
under longitudinal compressive force - Specification of interface with diagonal
buffers . 29
Annex E (informative) Requirements for the use of simulations as proof for endurable
longitudinal compressive force . 30
E.1 Introduction . 30
E.2 State of the art for the heavy rail system in ENs related to running dynamics . 30
E.3 Modelling for simulations . 30
E.3.1 General . 30
E.3.2 Intermediate wagons and trailing flanking wagon . 31
E.3.3 Leading flanking wagon . 32
E.3.4 Test track . 32
E.4 Validation of the model . 32
E.5 Performance of simulations . 33
E.5.1 Required parameters (friction, track, speed etc) . 33
E.5.2 Criteria applied for evaluation . 33
Annex F (informative) Scenarios for the assessment of endurable longitudinal compressive
force of a vehicle incorporated in a high-capacity train . 34
Annex G (informative) Vehicle incorporated in a high-capacity trains: conditions for
dispensation from the assessment of running safety under longitudinal compressive
force . 36
G.1 Introduction . 36
G.2 Wagons with 2 bogies . 36
G.3 Articulated wagons with 3 bogies . 37
Annex H (informative) Vehicles with centre couplers . 38
Bibliography . 39

European foreword
This document (EN 15839:2024) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 256 “Railway
applications”, the secretariat of which is held by DIN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, at the latest by April 2025, and conflicting national standards shall be
withdrawn at the latest by April 2025.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CEN shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
This document supersedes EN 15839:2012+A1:2015.
This document includes the following significant technical changes with respect to
EN 15839:2012+A1:2015:
— railbound construction and maintenance machines added in the scope, which explains why the term
vehicle has mostly replaced the term wagon in this document;
— requirements for endurable longitudinal compressive force in EN 15839:2012+A1:2015 kept in the
present document and mainly reported in 5.2 for conventional trains. New optional requirements in
5.3, informative Annex F and informative Annex G added for endurable longitudinal compressive
force in high-capacity trains. The reason is to make the link between the present document and the
methodology for assessment of high-capacity trains (described in IRS 40421);
— 5.4 and informative Annex H on assessment of endurable longitudinal compressive force for vehicles
with centre couplers added;
— 5.5 about special vehicle layout and more particularly 5.5.2 “Permanently coupled units with a bar
coupler” added;
— Clause 5 “Evaluation of the torsional coefficient of a car body c * and 6 “Condition for dispensation
t
from tests or calculations regarding the safety against derailment on twisted track” removed as these
sections are already in EN 14363:2016+A2:2022;
— Clause 7
...

Questions, Comments and Discussion

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