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TRENITALIA
UNITA’TECNOLOGIE MATERIALE ROTABILE
Direzione Ricerca Ingegneria e Costruzioni
Tecnica e Ricerca
SPECIFICA TECNICA
DI FORNITURA
DI
MOLLE AD ELICA
PER SOSPENSIONI DI
ROTABILI FERROVIARI
Specifica N° 307625 esp. 05
Documento composto da 45 fogli
Molle ad elica per sospensioni di rotabili ferroviari
INDICE
1 GENERALITÀ ________________________________________________________ 6
1.1 Oggetto / Scopo / Campo di applicazione ________________________ 6
1.2 Classe di qualità del prodotto__________________________________ 7
1.3 Definizioni _________________________________________________ 7
1.4 Norme di riferimento ________________________________________ 8
2 CLASSIFICAZIONE DELLE MOLLE ___________________________________ 10
3 MATERIALE ________________________________________________________ 11
3.1 Generalità ________________________________________________ 11
3.2 Analisi chimica_____________________________________________ 12
3.3 Temprabilità Jominy________________________________________ 12
3.4 Caratteristiche meccaniche___________________________________ 12
3.4.1 Trazione _____________________________________________________ 12
3.4.2 Resilienza ____________________________________________________ 12
3.5 Esame frattografico _________________________________________ 12
3.6 Esami microscopici _________________________________________ 13
3.7 Esame visivo_______________________________________________ 13
3.8 Controllo ultrasuoni ________________________________________ 13
3.9 Controlli Non Distruttivi per difetti in superficie_________________ 14
3.10 Controllo dimensionale _____________________________________ 14
3.11 Rugosità superficiale _______________________________________ 14
3.12 Piano di Fabbricazione e Controllo (PFC) _____________________ 14
3.13 Piano di Collaudo materiale ________________________________ 15
3.14 Certificazioni da fornire per ogni lotto di barre_________________ 16
4 FABBRICAZIONE DELLE MOLLE _____________________________________ 17
4.1 Piano di fabbricazione e controllo _____________________________ 17
4.1.1 Caratteristiche metallurgiche delle molle __________________________ 17
4.1.2 Caratteristiche dimensionali delle molle___________________________ 18
4.2 Parametri di fabbricazione___________________________________ 18
4.3 Cicli termici _______________________________________________ 18
4.4 Pallinatura ________________________________________________ 19
4.5 Assestamento a freddo ______________________________________ 19
3
5 CARATTERISTICHE METALLURGICHE DELLE MOLLE _________________ 20
5.1 Durezza superficiale ________________________________________ 20
5.2 Esame frattura _____________________________________________ 20
5.3 Esami microscopici e controllo decarburazione _________________ 20
5.4 Esame macroscopico ________________________________________ 20
5.5 Esame visivo_______________________________________________ 20
5.6 Esame magnetico ___________________________________________ 21
5.7 Controllo pallinatura _______________________________________ 21
5.8 Piano di Collaudo “Caratteristiche metallurgiche” ______________ 22
6 CARATTERISTICHE DIMENSIONALI DELLE MOLLE ___________________ 23
6.0 Dimensioni nominali ________________________________________ 23
6.1 Diametro medio ____________________________________________ 24
6.2 Lunghezza libera ___________________________________________ 25
6.3 Parallelismo delle basi_______________________________________ 25
6.4 Perpendicolarità dell’asse ____________________________________ 25
6.5 Cilindricità ________________________________________________ 26
6.6 Lunghezza a blocco _________________________________________ 27
6.7 Passo delle spire attive_______________________________________ 27
6.8 Angolo tra le estremità ______________________________________ 27
6.9 Profilo delle spire di estremità ________________________________ 28
6.10 Ovalizzazione del tondo ____________________________________ 28
6.11 Piano di Collaudo “Caratteristiche dimensionali” ______________ 29
6.12 Nota per i controlli dimensionali _____________________________ 30
7 CARATTERISTICHE ELASTICHE ASSIALI __________________________ 31
7.1 Prova di elasticità di breve durata _____________________________ 31
7.2 Verifica della lunghezza sotto carico ___________________________ 31
7.3 Verifica della rigidità assiale _________________________________ 32
7.4 Prova di elasticità di lunga durata _____________________________ 32
7.5 Prove di tipo _______________________________________________ 33
7.6 Prova di fatica _____________________________________________ 33
7.7 Piano di collaudo “Caratteristiche elastiche assiali”______________ 34
4
8 CARATTERISTICHE ELASTICHE LATERALI ______________________ 35
8.0 Generalità_________________________________________________ 35
8.1 Condizioni di prova _________________________________________ 36
8.2 Rilievi della direzione e verso della chasse ______________________ 36
8.3 Rilievo della rotazione della chasse ____________________________ 36
8.4 Rilievo del valore della chasse ________________________________ 37
8.5 Rilievo della rigidità laterale _________________________________ 37
8.6 Piano di collaudo “caratteristiche elastiche laterali” ______________ 38
9 MARCATURE ______________________________________________________ 39
10 CONDIZIONI DI ACCETTAZIONE FORNITURE DI MOLLE ________ 40
10.1 Approvazione P.F.C. _______________________________________ 40
10.2 Controlli di accettazione ____________________________________ 40
10.3 Certificazioni _____________________________________________ 40
10.4 Protezione superficiale _____________________________________ 40
10.5 Imballaggio_______________________________________________ 40
10.6 Revoca delle forniture ______________________________________ 41
11 QUALIFICAZIONE IMPRESE E ASSICURAZIONE QUALITÀ _______ 41
11.1 Qualificazione del Fabbricante ______________________________ 41
11.2 Assicurazione Qualità ______________________________________ 41
12 GARANZIA _______________________________________________________ 41
ALLEGATO “A” - Prova di fatica al banco ____________________________ 43
ALLEGATO "B" - Procedura di qualificazione di acciaio per molle ad elica con
indice totaleK3≤ 30
45
5
AVVERTENZA
Il presente documento é di proprietà TRENITALIA. Nessuna parte di
questo documento può essere riprodotto, memorizzato, trasmesso in qualsiasi
forma e/o qualsiasi mezzo, elettronico, meccanico, di fotocopia, di registrazione
senza l’autorizzazione scritta di TRENITALIA.
1 GENERALITÀ
1.1 Oggetto / Scopo / Campo di applicazione
La presente ST regola la fornitura a TRENITALIA di “molle ad elica cilindrica”
per sospensioni di rotabili ferroviari, con tondo avvolto a caldo e terminali chiusi molati; le
forniture in oggetto riguardano sia la ricambistica che il montaggio su rotabili costruiti a
nuovo.
Dette molle devono essere fornite:
− in conformità alle prescrizioni tecniche particolari eventualmente indicate sui
disegni e/o capitolati TRENITALIA
− in conformità alle prescrizioni tecniche generali indicate in questa ST per
quanto non in contrasto con le prescrizioni particolari anzidette
− in conformità alle precrizioni della UNI EN 10021 per quanto non in contrasto
con le prescrizioni generali anzidette.
Varianti e/o deroghe possono essere adottate mediante accordi scritti tra
Fabbricante e Committenti.
La presente ST annulla e sostituisce le seguenti prescrizioni:
- TV 101.4/3.5.104/I
ed. 05/83
- TV OM.312.2/5.4.203 ed. 02/74
Il Committente delle molle e TRENITALIA sono autorizzati a verificare presso il
Fabbricante ed i suoi subfornitori l'applicazione di quanto qui precisato e l'idoneità di
quanto altro riguarda la fornitura delle molle.
6
1.2 Classe di qualità del prodotto
Le molle ad elica oggetto della presente ST devono rientrare nella classe di qualità
A.
Nei prodotti ferroviari di classe A rientrano:
- prodotti la cui difettosità o guasto provoca la perdita della
sicurezza con possibilità di danni fisici per le persone;
- prodotti la cui difettosità o guasto provoca gravi distruzioni di
materiali ovvero gravi perturbazioni nell’espletamento dell’esercizio
ferroviario o l’impossibilità di completare la missione di esercizio.
1.3 Definizioni
1.3.1 Dichiarazione di conformità
Documento con il quale il Fabbricante dichiara e sottoscrive che i prodotti finiti
sono stati fabbricati coerentemente alla documentazione del Sistema Qualità approvato ed
in conformità alle prescrizioni specificate nell’ordine.
1.3.2 Certificato di collaudo
Documento che contiene i risultati delle prove chimiche, meccaniche, tecnologiche,
ecc. prescritte, effettuate dal Fabbricante su saggi prelevati dai prodotti finiti, nelle
condizioni di lottizzazione previste.
7
1.4
Norme di riferimento
ASTM art.7-sez.V
Controllo magnetico - metodologia.
ASME art.7-sez.V
Controllo magnetico
UNI 3137
Esame microscopico materiali ferrosi - Prelievo saggi.
UNI 3138
Esame macroscopico dei materiali ferrosi.
UNI 3150
Prova di temprabilità dell'acciaio (JOMINY).
UNI 3244
Valutazione delle inclusioni non metalliche negli acciai mediante
immagini tipo.
UNI 3245
Determinazione della grossezza del grano austenitico o ferritico
degli acciai.
UNI 3545
Prodotti finiti, laminati a caldo in barre di acciaio legato speciale
per molle bonificate.
UNI 4839
Misurazione della profondità di decarburazione superficiale degli
acciai.
UNI 5394
Pallinatura per miglioramento della resistenza a fatica su organi
meccanici di acciaio.
UNI 8374
Prove non distruttive con liquidi penetranti.
UNI CEI EN 45012
Criteri generali per gli organismi di certificazione dei
Sistemi Qualità
UNI EN 473
Qualifica e Certificazione del personale addetto alle
Prove Non Distruttive
UNI EN 10021
UNI EN 10045
Condizioni tecniche generali di fornitura per l'acciaio e prodotti
siderurgici.
Prove di resilienza su provette Charpy.
UNI EN 10204
Tipi di documenti di controllo per prodotti metallici.
UNI EN ISO 9000
Norme di gestione per la Qualità e di Assicurazione Qualità
UNI ISO 286-1
Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti.
UNI ISO 468
Rugosità delle superfici.
8
UNI ISO 2859-1
Procedimenti di campionamento nel collaudo per attributi. Piani
di campionamento indicizzati secondo il livello di qualità
accettabile (LQA) per un collaudo lotto per lotto.
ISO 6506
Metallic materials hardness test. Brinell test.
ST 308791
Fondo anticorrosivo epossidico.
ST 308792
Specifica Tecnica per fornitura di smalti poliuretanici di finitura
a solvente.
UNI EN 13906-1
Molle ad elica cilindrica fabbricate con filo a sezione circolare e
barra-Calcolo e progetto.
UNI EN 13298
Applicazioni ferroviarie – Componenti della sospensione –
Molle ad elica di acciaio
9
2
CLASSIFICAZIONE DELLE MOLLE
2.1 Le molle per sospensioni di rotabili ferroviari sono classificate, secondo le
condizioni di utilizzazione, in classi indicate con le lettere:
A
molle utilizzate prevalentemente in compressione assiale;
B
molle utilizzate prevalentemente in compressione assiale e montate
secondo la direzione della "chasse" (cfr punto 8.0) ;
C
molle utilizzate in compressione assiale e flessione laterale, montate
secondo la direzione della "chasse";
D
molle utilizzate in compressione assiale e flessione laterale, montate
secondo direzione e valore della "chasse".
Dette lettere sono:
-
isolate per le molle di requisiti ordinari;
seguite da "s" oppure "i" per le molle di requisiti metallurgici
assicurati con piani di garanzia qualità rispettivamente superiore ed
inferiore;
precedute da "p" oppure "g" per molle con tolleranze riguardanti
dimensioni e caratteristiche elastiche rispettivamente precise e
grossolane.
2.2 Le classi di cui al punto 2.1 corrispondono alle categorie delle FICHE UIC
822.0 come segue:
-
classe
"
"
"
A
B
C
D
categoria
"
"
"
2 FICHE UIC 822.0
1
"
"
"
1
"
"
"
1
"
"
"
2.3 Dato il modo di lavorare delle molle , FS raggruppa le classi di cui al punto 2.1
in famiglie, come di seguito riportato:
FAMIGLIA
AB
( comprende le molle di classe A e B )
FAMIGLIA
C
( comprende le molle di classe C )
FAMIGLIA
D
( comprende le molle di classe D )
10
3
MATERIALE
3.1 Generalità
Il materiale deve pervenire al Fabbricante delle molle sotto forma di " barre tonde "
laminate a caldo, pelate e rullate oppure rettificate.
L'impiego di acciai provenienti da colata continua dev'essere esplicitamente
dichiarato dal Fabbricante delle molle a TRENITALIA.
I tondi provenienti da colata continua, prima della pelatura o della rettifica, devono
essere stati ottenuti con rapporto di riduzione almeno pari a 12:1; su di essi dev’essere
garantita l’assenza di Ghost lines fino ad una profondità dalla superficie di almeno 1/6 del
diametro.
Le barre devono essere prodotte impiegando acciaio calmato e degasato sotto vuoto;
è ammesso in alternativa altro procedimento atto a garantire qualità del materiale non
inferiore a quella ottenibile con detto trattamento.
Le barre devono essere prodotte e fornite in regime di Assicurazione Qualità,
secondo UNI EN ISO 9000, da una Acciaieria certificata da Organismi accreditati e devono
essere certificate dal Fabbricante delle stesse (cfr. punto 3.14).
In caso contrario il Fabbricante delle molle deve provvedere ad effettuare tutte le
prove per la caratterizzazione del materiale in ingresso.
Esse devono essere protette dall'ossidazione ed imballate, in fasci di barre
dimensionalmente uguali e provenienti dalla stessa colata, in modo da evitare
danneggiamenti nella movimentazione e/o trasporto.
Ciascun fascio prima della consegna dev’essere sottoposto al controllo
antirimescolamento, per esempio mediante scintillatura.
Per tutte le barre devono essere identificabili:
Acciaieria produttrice, N° di colata, anno di fabbricazione, tipo di acciaio (cfr.
punto 3.2).
Tali contrassegni devono essere disposti su due righe circonferenziali prossime il
più possibile all’estremità della barra.
Tutto quanto non differentemente precisato nel seguito deve essere conforme alla
norma UNI 3545.
11
3.2
Analisi chimica
L'analisi chimica da effettuare su prodotto deve essere quella degli acciai:
- tipo I
51CrMoV4 - UNI 3545  impiegabile con barre di ∅ ≥ 25 mm.
- tipo II
52SiCrNi5 - UNI 3545
 impiegabile con barre di qualsiasi ∅.
- tipo III
60SiCr8 - UNI 3545
 impiegabile con barre di ∅ ≤ 24 mm.
- tipo IV
50CrV4 - UNI 3545
 impiegabile con barre di ∅ ≤ 35 mm.
con le limitazioni:
- tenore massimo dello stagno
- tenore massimo del rame
0,02%
0,25%.
3.3 Temprabilità Jominy
La temprabilità JOMINY secondo UNI 3150 dev'essere compresa nella
riportata su UNI 3545 per il tipo di acciaio utilizzato.
3.4
banda
Caratteristiche meccaniche
3.4.1 Trazione
Il prelevamento delle provette e le modalità della prova di trazione sono indicate nella
UNI EN 10002 parte 1.
Le caratteristiche meccaniche di trazione devono essere conformi a quelle previste
dalla norma UNI 3545 per il tipo di acciaio in esame.
3.4.2 Resilienza
La resilienza secondo UNI EN 10045 (Charpy) deve risultare:
- per l’acciaio 51CrMoV4
KU ≥ 15 J
- per l’acciaio 52SiCrNi5
KU ≥ 13 J
- per l’acciaio 60SiCr8
KU ≥ 10 J
- per l’acciaio 50CrV4
KU ≥ 13 J
3.5
Esame frattografico
Uno spezzone di barra deve essere rotto ed esaminato nella sezione trasversale.
Le superfici di frattura devono essere omogenee ed a grana fine, e non devono
presentare imperfezioni o difetti come inclusioni, cretti, porosità, soluzioni di continuità,
ecc.
12
3.6 Esami microscopici
Il metodo di prelievo saggi e provette per esami microscopici, è da effettuare
secondo UNI 3137.
a) Decarburazione ed ossidazione superficiale.
L'esame è da effettuare su una sezione trasversale secondo UNI 4839;
deve risultare:
-decarburazione ed ossidazione superficiali completamente assenti.
b) Valutazione delle inclusioni non metalliche.
L'esame è da effettuarsi su una sezione longitudinale con il metodo
"K" secondo UNI 3244; deve risultare:
-indice totale complessivo K0 non superiore a 20
c) Dimensioni grano austenitico.
L’esame è da effettuare su una sezione trasversale secondo la UNI
3245; la struttura austenitica primaria non deve presentare una
dimensione di grano maggiore di quello rappresentato nell’immagine
tipo n° VI della UNI 3245.
3.7 Esame visivo
La superficie esterna, esaminata a vista, deve essere esente da qualunque difetto,
come: incrinature, ripiegature, vaiolature, bruciature, inclusioni, incisioni, scagliature
asperità od altro che possa nuocere all’impiego della barra.
3.8 Controllo ultrasuoni
Ciascuna barra dev’essere sottoposta al controllo ultrasonoro.
L’esame delle barre può essere effettuato con sonde dirette e/o angolate, aventi frequenze di
lavoro ≥ 4 MHz.
L’intero volume della barra deve essere ispezionato. (*)
E’ ammesso un esame complementare per le zone corticali delle barre, utilizzando un
metodo di controllo di tipo superficiale (ad es. correnti indotte), che deve garantire la totale
ispezione volumetrica della barra.
La frequenza di ripetizione degli impulsi ultrasonori deve essere tale da garantire, in
funzione della velocità di avanzamento e del diametro della barra, una totale copertura di
controllo.
Per la taratura dell’apparecchiatura si deve utilizzare un pezzo campione di
riferimento, il quale dev’essere ricavato da una barra avente le stesse caratteristiche delle
barre da controllare (stesso materiale, diametro, rugosità superficiale, ….).
Al centro dello stesso, in senso longitudinale, deve essere realizzato un foro campione
di lunghezza 5 o 10 mm, e diametro 1mm.
Il livello di riferimento del difetto campione, deve essere portato all’80 % della scala
verticale dello strumento US, che rappresenterà anche il livello di accettabilità. Per le sonde
ad incidenza normale deve essere tenuto sotto osservazione anche l’eco di fondo, che non
dovrà ridursi di oltre 2 dB rispetto al valore impostato (ad es. 100 % della scala verticale).
Lo scarto deve essere eseguito in automatico.
13
Il sistema di controllo deve prevedere la separazione delle barre che hanno ottenuto
un esito di controllo positivo da quelle ritenute non accettabili, e consentire la registrazione
a livello informatico dei dati impostati per gli esami e i relativi esiti, con possibilità di
ottenere la stampa dei report di prova.
L’acciaieria deve garantire, tramite controlli non distruttivi a campione, l’integrità
delle zone non controllabili dall’impianto automatico.
La percentuale delle barre da controllare deve essere almeno pari al 5% del lotto
prodotto, ripartite equamente tra inizio e fine produzione.
La descrizione dell’impianto e le procedure di controllo, devono essere
preventivamente inviate per verifica a Trenitalia.
(*) E’ammesso controllare una quota minore del volume, a condizioni che il Fornitore
dimostri che il tipo di controllo utilizzato garantisce comunque l’assenza di difetti.
3.9 Controlli Non Distruttivi per difetti in superficie
L'esame della superficie con controllo magnetico secondo la ASME art.7 sez.V o
altro metodo alternativo, atto a rilevare la presenza di difetti superficiali o subsuperficiali,
deve indicare assenza di difetti. Sono ammesse asportazioni di eventuali difetti mediante
lavorazione a freddo che non comportino alterazioni strutturali e nei limiti delle tolleranze
di diametro della barra.
Il personale addetto ai Controlli Non Distruttivi dev’essere Qualificato e
Certificato secondo la norma UNI EN 473.
3.10 Controllo dimensionale
Il diametro della barra deve essere compreso nella tolleranza h 11 secondo UNI ISO
286-1. La lunghezza della barra deve essere compresa nel campo di tolleranza + 5 mm, 0
mm come in UNI 3871 e 7312. Il taglio dell’estremità della barra deve risultare netto.
L’errore di rettilineità sulla lunghezza, determinato come in UNI 5945, deve essere
compreso entro l’1,5 %.
3.11 Rugosità superficiale
La rugosità superficiale Ra secondo UNI ISO 468 deve risultare non superiore a 2
µm (barre sia pelate e rullate, sia rettificate).
3.12 Piano di Fabbricazione e Controllo (PFC)
L’Acciaieria produttrice deve adottare tutti i provvedimenti necessari a garantire che
ogni lotto di barre proveniente dalla stessa colata e consegnate assieme, abbia percentuali di
non conformità UNI ISO 2859 non superiori a :
- Ghost lines
massima percentuale di non conformità
- rimescolamento accidentale
“
- analisi chimica
“
- temprabilità Jominy
“
- caratteristiche meccaniche
“
- frattura
“
0,01 %
0,05 %
0,1 %
0,1 %
0,1 %
0,1 %
14
- dimensioni e tipo di grano
- decarbur. e ossid. Superficiale
- inclusioni non metalliche
- esame visivo
- controllo ultrasonoro
- difetti in superficie
- dimensioni
- rugosità superficiale
“
“
“
“
“
“
“
“
0,1
0,1
0,1
1
0,1
0,1
1
1
%
%
%
%
%
%
%
%
Quanto sopra potrà essere verificato dal Fabbricante delle molle e/o da
TRENITALIA, con piani di campionamento indicizzati secondo UNI ISO 2859-1.
3.13
Piano di Collaudo materiale
L'Acciaieria Produttrice, ad ogni lotto di barre della stessa colata e costituito da non
più di 100 pezzi, deve applicare almeno il seguente Piano di Collaudo:
CAMPIONAMENTO SU CUI
EFFETTUARE LE PROVE
barre per molle barre per molle barre per molle
con suffisso
“ordinarie”
con suffisso
“i”
(senza suffisso)
“s”
PROVE DA ESEGUIRE
analisi chimica
3.2
temprabilità Jominy
3.3
trazione
resilienza
1 barra
3.4.1
3.4.2
3.5
esame frattografico
100 % barre
1%
(∗)
2%
(∗)
(∗)
(∗∗)
3%
(∗)
RIF.
controllo antirimescolamento
3.1
esame visivo
3.7
controllo ultrasuoni
3.8
difetti in superficie
3.9
esame microscopico
3.6
controllo dimensionale
3.10
rugosità superficiale
3.11
esame Ghost lines (**)
3.1
Arrotondare all’unità superiore
Per tondi provenienti da colata continua
Tabella 1
Committente e/o Trenitalia hanno facoltà di presenziare al suddetto piano di
collaudo con propri incaricati, o di variare lo stesso previo accordo tra le parti.
15
Qualora, nel collaudo con campionamento come sopra, siano rilevate non
conformità, le corrispondenti prove dovranno essere estese a tutte le barre del lotto.
Gli spezzoni e le provette necessari al piano di collaudo devono essere ricavati dalla
barra con taglio a freddo senza operazioni che possano alterare la struttura.
Per le
dimensioni nominali inferiori a 30 mm l’asse delle provette deve coincidere con quello
dello spezzone.
Per le dimensioni nominali superiori od uguali a 30 mm l’asse delle
provette deve distare di 15 mm al massimo dalla superficie.
3.14 Certificazioni da fornire per ogni lotto di barre
Le prove effettuate devono essere certificate dall'Acciaieria produttrice con
documenti che devono essere forniti a corredo di ogni singolo lotto di barre.
Specificamente si richiede :
• Certificato di controllo " analisi chimica " effettuata sul prodotto
• Certificato di controllo " temprabilità Jominy "
• Certificato di controllo " trazione e resilienza "
• Certificato di controllo “ frattografico”
• Certificato di controllo “ esami microscopici con micrografia ”
• Certificato di controllo “ visivo ”
• Certificato di controllo “ ultrasuoni ”
• Certificato di controllo “ per difetti superficiali ”
• Certificato di controllo " dimensionale "
• Certificato di controllo " rugosità superficiale "
• Certificato di controllo “ antirimescolamento ”
• Certificato di controllo “ Ghost lines ”(per tondi da colata continua) .
In mancanza di certificazioni da parte della Acciaieria produttrice, va effettuato il
controllo in ingresso da parte del Fabbricante delle molle, tendente a verificare i valori
riportati nella presente S.T.
16
4
FABBRICAZIONE DELLE MOLLE
4.1 Piano di fabbricazione e controllo
Nelle principali operazioni di fabbricazione devono essere comprese, nella sequenza
sottostante, le seguenti attività:
- Avvolgimento a caldo;
- Tempra in olio, eseguita alla temperatura residua dopo avvolgimento o
lento raffreddamento e successivo riscaldo;
- Rinvenimento;
- Spianatura delle basi mediante molatura, ed abbattimento degli spigoli;
- Pallinatura;
- Controllo magnetico (cfr punto 5.6);
- Verniciatura (cfr punto 10.4);
- Assestamento a freddo e calibratura finale.
previo
4.1.1 Caratteristiche metallurgiche delle molle
Il Fabbricante delle molle deve adottare tutti i provvedimenti necessari a garantire
che, ogni lotto, costituito da tutte le molle uguali e consegnate assieme, realizzate con barre
provenienti dalla stessa colata, prodotte col medesimo PFC, abbia percentuali di non
conformità UNI ISO 2859 non superiori a:
- durezza superficiale massima percentuale di non conformità 0,1 %
- esame frattura
“
0,1 %
- dimensioni grano austenitico
“
0,1 %
- microstruttura secondaria
“
0,1 %
- ossidazione e decarburaz. superficiale
“
0,1 %
- decarburazione totale
“
0,1 %
- esame macroscopico
“
0,1 %
- esame visivo
“
1 %
- esame magnetico
“
0,1 %
- controllo pallinatura
“
0,1 %
Quanto sopra potrà essere verificato da TRENITALIA con piani di campionamento
indicizzati secondo UNI ISO 2859 -1.
17
4.1.2 Caratteristiche dimensionali delle molle
Il Fabbricante, per ogni lotto di molle, così come definito al punto 4.1.1, deve
adottare tutti i provvedimenti necessari a garantire percentuali di non conformità UNI ISO
2859 non superiori a:
- diametro medio
massima percentuale di non conformità
- parallelismo delle basi
“
- perpendicolarità dell’asse
“
- cilindricità
“
- lunghezza a blocco
“
- passo delle spire attive
“
- angolo fra le estremità
“
- linea di contatto
“
- arco di spianatura
“
- spessore di estremità
“
- abbatimento spigoli
“
- raccordo
“
- superfici di base
“
- ovalizzazione del tondo
“
0,1 %
0,2 %
0,2 %
0,2 %
0,2 %
0,1 %
0,5 %
0,1 %
0,5 %
0,2 %
0,2 %
0,1 %
1 %
1 %
Quanto sopra potrà essere verificato da TRENITALIA con piani di campionamento
indicizzati UNI ISO 2859 - 1.
4.2 Parametri di fabbricazione
Per ogni tipo di molla e per ogni colata di origine del materiale, i parametri di
fabbricazione dovranno essere messi a punto sperimentalmente, e conservati costanti ed
opportunamente protetti da variazioni accidentali durante la produzione delle molle di serie.
4.3 Cicli termici
Tempi e temperature dei cicli termici devono essere controllati mediante pirometri
registratori; le registrazioni devono essere tenute a disposizione di TRENITALIA. I forni
devono produrre riscaldo progressivo, senza surriscaldi e formazione di atmosfera
ossidante; devono essere usati forni elettrici, a metano oppure GPL. L'olio della vasca di
tempra deve essere agitato ed alimentato con portata sufficiente affinchè la temperatura sia
uniforme e costante; deve essere preferita la tempra eseguita alla temperatura finale di
avvolgimento.
Il rinvenimento deve iniziare entro pochi minuti dalla fine della tempra.
Le temperature reali di tempra e rinvenimento definite nominalmente secondo 4.2,
devono essere rispettate con tolleranze di ± 15 °C.
I locali di raffreddamento in aria e quello di avvolgimento devono essere a
temperatura costante e protetti da correnti d'aria.
18
4.4 Pallinatura
La pallinatura deve avvenire secondo UNI 5394 nelle sottocitate condizioni:
Diametro di
barra
Diametro pallini
massimo mm
Intensità minima
gradi Almen "A"
mm
≤ 24
1,2
18
> 24
1,2
24
Tabella 2
Unitamente alle molle devono essere saltuariamente pallinati i provini dell'intensità,
fissati in modo da subire l'intensità minima.
I pallini devono essere in ghisa od acciaio fuso, sferici, privi di asperità, ossidazioni
ed untuosità, con durezza HV non superiore a quella del materiale costituente la molla.
L'impianto deve produrre getti secchi di portata costante e deve eliminare
automaticamente i pallini frantumati e/o usurati.
La superficie interna del filo della molla deve subire una pallinatura di intensità pari
a quella della superficie esterna.
La rugosità Ra del prodotto finito non deve essere superiore a 8 µm.
4.5 Assestamento a freddo
L’assestamento delle molle è da effettuarsi dopo pallinatura con permanenza sotto
carico non inferiore a 10 secondi. Il carico da applicare nella fase di assestamento della
molla è riportato a disegno; in mancanza di indicazioni si assumerà come carico di
assestamento il minimo fra i seguenti:
- 1,1 volte il carico della molla a blocco
- carico che genera una τ della molla pari a 100 kg/mm2.
19
5
CARATTERISTICHE METALLURGICHE DELLE MOLLE
5.1 Durezza superficiale
La durezza Brinell secondo ISO 6506, deve risultare compresa fra:
430 ÷ 500 HB per tutti gli acciai presi in considerazione, con differenza tra le molle
dello stesso lotto non superiore a 50 HB.
La prova di durezza deve essere eseguita su una delle spire di base a 180° dalla
estremità del codolo e nella posizione centrale della spianatura.
5.2 Esame frattura
La superficie trasversale di frattura deve risultare omogenea ed a grano fine, senza
presentare screpolature, imperfezioni o difetti quali inclusioni, cretti, legnosità, porosità o
soluzioni di continuità.
5.3 Esami microscopici e controllo decarburazione
Gli esami microscopici in sezione trasversale (con preparazioni dei saggi e
provette secondo UNI 3137) devono indicare :
- dimensioni del grano austenitico primario non superiori a quelle del grano
rappresentato nell’immagine tipo n° VI UNI 3245
- microstruttura secondaria sorbitica
- ossidazione superficiale al bordo dei grani del tutto assente
- profondità di decarburazione superficiale parziale, secondo UNI 4839: ≤ 0,10
mm + 0,5 % d
(d = diametro del tondo della molla);
- assenza di decarburazione totale.
Il rilievo è da effettuarsi con il metodo delle microdurezze (UNI 4839)
su una sezione trasversale dello spezzone di spira di estremità nella
zona non interessata dalla spianatura, utilizzando un carico di 4,9 N.
5.4 Esame macroscopico
L'esame macroscopico della sezione secondo UNI 3138 deve indicare assenza di
anomalie macrostrutturali.
5.5 Esame visivo
L'esame a vista della superficie esterna non deve rilevare difetti quali incisioni,
ossidazioni, cricche, ammanchi di materiale, rigature, spigoli vivi, ecc.; non sono ammesse
riparazioni con riporto di materiale.
20
5.6
Esame magnetico
L'esame magnetico secondo UNI 8930, deve essere praticato su tutta la superficie
del tondo delle molle ultimate di lavorazione.
Esso segue immediatamente il processo di pallinatura.
Il passaggio di corrente non deve danneggiare la molla al contatto con gli elettrodi.
Dopo il controllo la molla deve essere smagnetizzata; la magnetizzazione residua
non deve superare valori di 10 Ampere/cm.
Le apparecchiature e la metodologia da adottare per l’esecuzione devono essere
conformi alla norma ASTM art. 7 sez. V.
Deve essere eseguito un esame per la rilevazione dei difetti longitudinali ed un
esame per la rilevazione dei difetti trasversali
Devono essere accettate solo le molle per le quali sia constatata l’assenza di
qualsiasi tipo di difetto superficiale e sub-superficiale: cricche, cretti, inclusioni, sfaldature,
ripieghe, rigature, intaccature, ecc.
Soltanto piccoli difetti superficiali longitudinali possono venire eliminati a freddo
con lavorazioni che non comportino alterazioni strutturali ed eseguite nel senso
dell’avvolgimento e nei limiti delle tolleranze di diametro del filo avvolto. Deve poi seguire
un nuovo esame magnetico e successivamente la molla deve nuovamente essere pallinata
(previo trattamento termico di distensione).
L’interpretazione e la valutazione dei risultati dei controlli devono essere di
pertinenza di personale qualificato e certificato al livello 2 secondo UNI 473 od equivalente
5.7 Controllo pallinatura
Il controllo della pallinatura, secondo UNI 5394, deve indicare:
- intensità non inferiore al valore previsto nel paragrafo 4.4;
- copertura non inferiore: al 95 % sulla superficie delle spire attive e all’85% sulle
superfici ravvicinate delle spire di estremità.
21
5.8
Piano di Collaudo “Caratteristiche metallurgiche”
Il Fabbricante, ad ogni lotto di molle così come definito al punto 4.1.1, deve
applicare almeno il seguente piano di collaudo:
CAMPIONAMENTO SU CUI EFFETTUARE
LE PROVE
PROVE DI SERIE
DA ESEGUIRE
RIF.
molle con suffisso molle "ordinarie" molle con suffisso
"i"
(senza suffisso)
"s"
3%
5%
10%
(*)
(*)
(*)
1 % (∗)
100 % molle
durezza superficiale
5.1
esame frattura
5.2
dimensioni grano e
ossidazione superficiale
microstruttura secondaria
5.3
decarburazione
totale e parziale
esame macroscopico
5.4
esame visivo
5.5
esame magnetico
5.6
(∗) Arrotondare all’unità superiore
Tabella 3
I controlli correnti della sezione possono essere eseguiti su un provino tagliato ad
una delle estremità della molla con successivo ripristino dell'arrotondamento o smussatura
degli spigoli.
Il controllo corrente della durezza deve essere eseguito sulla superficie esterna di
una spira mediana o su una superficie che sarà asportata allestendo i piani di base.
TRENITALIA ha la facoltà di presenziare al suddetto piano di collaudo con propri
incaricati e di variare lo stesso previo accordo tra le parti.
TRENITALIA ha facoltà di ottenere in alternativa al suddetto piano di collaudo
l’attuazione del piano secondo Fiche UIC 822-O.
All’atto della fornitura, il Fabbricante deve rilasciare la certificazione prevista dal
punto 10.2.
22
6
CARATTERISTICHE DIMENSIONALI DELLE MOLLE
6.0 Dimensioni nominali
Le dimensioni nominali sono definite dallo schema seguente:
Senso di avvolgimento destro
Senso di avvolgimento sinistro
Asse della molla
Superficie di base
D
Centro della base
Diametro medio
p
L
passo
delle
spire
attive
Lunghezza
(od altezza)
della molla
diametro
d del
tondo
A
Suprficie di base
Smusso o raccordo della
Centro della base
sezione di estremità
Arco di spianatura
α
315°
N° spire totali : n° spire attive + 2,25
Angolo fra le estremità proiettate sul piano di base:
α = (parte decimale del numero di spire totale) x 360°
Angolo fra le estremità
proiettate sul piano di base
Lunghezza della molla compressa a blocco :
d x ( n° spire attive + 1,5 )
23
Sviluppo del filo nel piano:
Posizione del punto A
Inclinazione della spira di
R=raggio di raccordo
con tondo avvolto e
estremità B = d/ π D (rad)
molla libera
(uguale all'inclinazione del
tra le spire attive e
la spira d'estremità
tondo con molla a blocco)
A
d
d/2
d/4
B
SUPERFICIE DI BASE
(360°)
(45°)
Inclinazione delle
spire attive
Spira spianata (315°)
Spira morta (90°)
Spira di estremità (405°)
Spessore di estremità S=d/8
Le tolleranze che seguono sono riferite alle molle finite, dopo assestamento e
pallinatura, prima della verniciatura.
6.1 Diametro medio
mm
D 500
i
a
m
e
t
r 400
o
Classi senza prefisso o con prefisso"p"
m
e
d
i 300
o
n
o
m
i 200
n
a
l
e
Classi con prefisso"g"
100
0
±0,5
±1
± 1,5
±2
± 2,5
Tolleranza sul diametro medio (mm)
±3
± 3,5
±4
24
6.2 Lunghezza libera
Salvo casi particolari non è soggetta a tolleranza.
6.3 Parallelismo delle basi
Angolo di convergenza massimo tra le superfici di base:
1°43’08’’ (0,03 rad)
6.4 Perpendicolarità dell’asse
Con molla libera, valore max dello scostamento “m” tra le due spire attive più
lontane, riferito alla lunghezza libera "L" nominale :
m
 = 0,020 max
L
m
L
25
6.5
Cilindricità
D
b
L
e
Comprimendo la molla con i carichi assiali necessari alla verifica 7.3 devono
risultare tra le spire non spianate:
- massima saetta di bombatura, "b", riferita al diametro medio "D" nominale,
secondo il rapporto lunghezza libera nominale/diametro medio nominale (L/D) :
Classi senza prefisso e
con prefisso
"p"
L/D
>
1
3,3
Classi
con
prefisso
"g"
b/D
max
0,008
0,010
0,020
0,025
0,040
0,055
≤
1
3,3
Tabella 4
- massimo scostamento "e" tra due sezioni successive
diametrale, riferito al diametro medio "D"
sullo stesso piano
e / D = 0,008 max
26
6.6 Lunghezza a blocco
La lunghezza della molla a blocco non deve superare:
- molle con prefisso “g” o senza prefisso: 1,020 x lunghezza a
blocco nominale;
- molle con prefisso “p”:
1,015 x lunghezza a
blocco nominale.
6.7 Passo delle spire attive
Lunghezza massima della molla compressa, alla quale si verificano contatti tra le
spire attive:
1,130 x lunghezza a blocco nominale
6.8 Angolo tra le estremità
Tolleranza sull'angolo nominale α. ( cfr. Fig. )
Numero totale spire
Classi
≤
A
B
C
D
4
± 90°
± 30°
4
8
±180°
± 30°
8
15
± 270°
± 45°
± 360°
± 60°
>
15
Tabella 5
27
6.9 Profilo delle spire di estremità
a) La linea di contatto sotto carico delle spire di estremità con le spire attive
adiacenti deve avere sviluppo complessivo non inferiore a 0,35 D, per i carichi di
compressione assiale necessari alla verifica della rigidità 7.3; ogni discontinuità dovrà avere
un rapporto tra il suo spessore massimo (misurato normalmente al filo) e l'estensione
(misurata parallelamente al filo) non superiore a 0,005; le discontinuità devono essere in
numero totale non superiore a 2.
b) La spianatura di ciascuna spira spianata deve svilupparsi lungo un arco di 315°
(valore nominale) e assicurare un corretto appoggio della molla.
c) Lo spessore di estremità S non deve superare 0,2 d nè essere inferiore a 0,05
d.
d) Le intersezioni delle spire spianate con le superfici di base e gli spigoli della
sezione di estremità devono essere smussati od arrotondati. Nessuna incisione deve apparire
sul tondo delle spire attive causata dalle operazioni di abbattimento degli spigoli.
e) Il raccordo tra spira attiva e spira di estremità non è di norma soggetto a
tolleranza, ma deve risultare ampio e regolare.
f)
Le superfici di base della molla devono avere rugosità Ra UNI ISO 468 non
superiore a 8 µ .
6.10 Ovalizzazione del tondo
Dopo l'avvolgimento i diametri minimo e massimo del tondo devono essere
compresi nella tolleranza (IT 15 UNI ISO 286/1) :
Diametro nominale del tondo
Tolleranza
mm
mm
>
≤
10
18
+ 0,250
- 0,450
18
30
+ 0,300
- 0,500
30
50
+ 0,360
- 0,640
50
80
+ 0,430
- 0,770
Tabella 6
Sulla sola superficie del tondo esterna alla molla sono ammesse solcature
longitudinali ampiamente arrotondate causate dall'operazione di avvolgimento e rientranti
nella tolleranza sopra indicata.
28
6.11 Piano di Collaudo “Caratteristiche dimensionali”
Il Fabbricante delle molle, ad ogni lotto di molle così come definito al punto 4.1.1,
deve applicare almeno il seguente piano di collaudo:
CAMPIONAMENTO SU CUI EFFETTUARE I
CONTROLLI
molle con prefisso
molle
molle con prefisso
"g"
"ordinarie"
"p"
CONTROLLI DI
SERIE DA
ESEGUIRE
RIF.
(senza prefisso)
Parallelismo delle basi
1%
2%
3%
(*)
(*)
(*)
4% (*)
(minimo 3 molle per lotto)
6.3
Perpendicolarità
dell'asse
6.4
Cilindricità
Lunghezza a blocco
6.5
Profilo spire d’estremità
6.6
6.9
Diametro medio
6.1
Passo spire attive
Angolo fra le estremità
6.7
Ovalizzazione del tondo
6.8
6.10
(∗) arrotondato all’unità superiore
Tabella 7
TRENITALIA ha facoltà di presenziare al suddetto piano di collaudo con propri
punto 10.2.
29
6.12 Nota per i controlli dimensionali
Le verifiche con molle compresse assialmente (6.5 - 6.6 - 6.7 - 6.9.a) devono essere
eseguite con due anelli di centraggio inseriti nelle basi delle molle ed aventi diametro ed
altezza seguenti:
min 0,9d
d
max 1,1d
Ømin =
(D nominale - max tolleranze su D-0,5mm)
ØMax = tangente la molla
D
Gli anelli possono essere discontinui purchè i settori siano equidistanti.
Durante le compressioni previste nei capitoli 6 e 7 i due anelli devono rimanere
coassiali ed i piani di base paralleli.
30
7
CARATTERISTICHE ELASTICHE ASSIALI
Le molle, centrate come indicato in 6.12, devono superare le seguenti prove di
compressione assiale:
7.1 Prova di elasticità di breve durata
Comprimere la molla a blocco e successivamente rilevare la lunghezza L1 sotto il
carico P1 = 0,1 x P2 (con P2 come indicato in 7.2); comprimere poi 2 volte la molla a
blocco, ogni volta mantenerla a blocco per almento 2 minuti ed infine controllare che non
sia variata L1 nè siano comparse fessurazioni.
Non deve verificarsi il contatto prematuro di alcune spire rispetto ad altre. Dopo
ciascuna compressione la molla deve essere scaricata e rilevata l’altezza: tra le due misure
non ci deve essere differenza. Ultimata la prova, la molla non deve presentare alcun cretto
ad esame magnetico.
7.2 Verifica della lunghezza sotto carico
Comprimere la molla col carico denominato sul disegno "ordine di marcia" o P2 ;
verificare che la corrispondente lunghezza L2 della molla sia compresa nei limiti seguenti:
mm
L2 massima
+1
T
o
l
l
e
r
a
n
z
a
s
u
L2
0
-1
100
300
200
Cedimento (mm) = (L libera nominale - L 2 nominale)
-2
-3
-4
-5
-6
-7
L2
minima
-8
-9
-10
-11
Per le molle che durante la verifica della lunghezza sotto carico dovessero risultare
con L2 al di sotto del minimo consentito non è ammesso in alcun modo il loro
allungamento a freddo.
La differenza tra l’altezza nominale della molla e l’altezza
rilevata sulla stessa sotto carico P2 (ordine di marcia), dev’essere riportata su fascetta come
specificamente prescritto al successivo capitolo 9.
31
7.3
Verifica della rigidità assiale
Verificare che la rigidità della molla sia compresa nei limiti seguenti, riferiti alla
rigidità nominale KA :
1,040 KA



0,960 KA

1,050 KA


nell’intorno del carico denominato sul disegno
“carico normale” o P3 , se il disegno ne riporta il
valore



"sovraccarico" o P4 , se il disegno ne riporta il
valore
0,960 KA
0,960 KA
1,100 KA
“ordine di marcia” o P2
Per rigidità reale della molla nell'intorno di un carico assiale P si assume il rapporto:
KA
*
P" - P'
1,1 P - 0,9 P
= ------------- = -----------------L' - L"
L' - L"
dove L' ed L" sono le lunghezze della molla corrispondenti rispettivamente
ai carichi P' = 0,9 P e P" = 1,1 P.
7.4 Prova di elasticità di lunga durata
Procedere come al punto 7.1 mantenendo la seconda compressione per almeno 48
ore, se espressamente richiesto a disegno e/o sull’ordine.
Le altezze rilevate sulla molla libera dopo ciascuna compressione devono risultare
eguali.
Ultimata la prova, la molla non deve presentare alcun cretto ad un nuovo esame
magnetico.
Il dispositivo che mantiene la molla compressa deve garantire la sua inviolabilità
durante la durata della prova.
32
7.5 Prove di tipo
Le prove di tipo consistono nella prova di fatica (cfr punto 7.6) e nelle
prove di accettazione di cui ai punti 5,6 e 8 della presente ST.
Le prove di tipo hanno una validità di cinque anni, rinnovabile.
Gli oneri delle prove di tipo sono a carico del Fabbricante.
Le prove di tipo devono essere effettuate secondo le modalità di seguito riportate:
Per ogni tipo di molla
Per ogni gruppo di molle*
•
Preliminarmente alla prima fornitura, in caso
di nuovo Fabbricante e/o nuova progettazione;
in seguito a modifiche della materia prima (o
del
semilavorato),
della
fonte
di
approvvigionamento, del processo produttivo
inerenti la progettazione e il tipo di molle.
•
In corso di prima fornitura in caso di nuovo
Fabbricante per ricambistica
•
In corso di fornitura in caso di rinnovo
(*) Le molle possono essere suddivise in due gruppi in funzione del loro diametro:
- Gruppo 1 per diametri fino a 30 mm
- Gruppo 2 per diametri superiori
Tabella 8
7.6 Prova di fatica
La prova di fatica è descritta nell’ Allegato A.
Essa può essere effettuata (previa autorizzazione da parte di TRENITALIA) presso
il laboratorio del Fabbricante, l’Istituto Sperimentale RFI di Roma o altro laboratorio
riconosciuto da TRENITALIA.
Come controllo nel collaudo di serie deve essere effettuata solo se richiesta
espressamente nell’ordine.
Le molle devono essere sottoposte successivamente:
- ad una serie di compressioni secondo le modalità richieste da TRENITALIA
(numero di cicli, ampiezza, frequenza, temperatura, ….. );
- ad una prova di elasticità di breve durata;
- ad una verifica della rigidezza.
Per queste ultime due prove si devono rilevare gli stessi valori di altezza ottenuti in
precedenza. Al termine del ciclo di prove la molla non deve presentare alcun cretto ad
esame magnetico. Le molle da sottoporre alla prova di fatica devono essere già state
sottoposte alla prova di lunga durata.
7.7 Piano di collaudo “Caratteristiche elastiche assiali”
33
Il Fabbricante, ad ogni lotto di molle così come definito al punto 4.1.1, deve
applicare almeno il seguente piano di collaudo:
EFFETTUARE I CONTROLLI
6% (∗)
3% (∗)
(se necessario)
(∗∗) se necessaria come prova di serie
100 % molle
CONTROLLI DI SERIE
DA EFFETTUARE
Prova di elasticità
di corta durata
Rigidità assiale
Prova di elasticità
di lunga durata
Prova di fatica
Lunghezza sotto
carico
RIF.
7.1
7.3
7.4
7.6
7.2
(∗∗) La campionatura per l’esecuzione della prova di fatica nel collaudo di serie dovrà essere
costituita da 2 molle: 1 scelta a caso fra le prime 5 del lotto, 1 scelta a caso fra le ultime 5 del lotto.
Tabella 9
TRENITALIA ha la facoltà di presenziare al suddetto piano di collaudo con i propri
l’attuazione del piano secondo Fiche UIC 822-O. All’atto della fornitura, il Fabbricante
deve rilasciare la certificazione prevista dal punto 10.2.
34
8
CARATTERISTICHE ELASTICHE LATERALI
8.0 Generalità
Si denomina " Chasse " "C" (o deviazione dell'asse, od errore di ortogonalità
sotto carico) lo scostamento rappresentato in figura, quando la molla è compressa tra basi
parallele da una forza P normale alle basi, ed una base può liberamente traslare
parallelamente all'altra.
Si denomina "spostamento laterale" "f" la traslazione di una base
parallelamente all'altra ottenuta mediante una forza laterale F avente direzione e verso della
traslazione; si assume come rigidità laterale il rapporto:
F
KL = -----f
P
C
Centro della base
Retta normale alle basi
Centro della base
35
8.1 Condizioni di prova
8.1.1 I rilievi citati ai successivi paragrafi 8.2, 8.3, 8.4 ed 8.5 devono essere
eseguiti nelle seguenti condizioni:
- con piani di base paralleli;
- mediante attrezzo che comprima la molla in direzione normale ai piani di base,
consentendo la traslazione di un piano di base parallelamente all'altro, e che permetta di
individuare direzione, verso e valore della chasse, e di ricavare la rigidità laterale.
L'attrezzo potrà essere impiegato per carichi di compressione di valore “P” e
chasse e/o spostamenti laterali di ampiezza "a" compresi negli intervalli in cui le resistenze
passive dell'attrezzo assorbano, nella direzione e verso della chasse e dello spostamento
laterale, un lavoro non superiore a 0,0050 P x a;
- con due anelli di centraggio uguali ed aventi le dimensioni indicate in
6.13;
- con valori massimi del gioco eventuale tra i due anelli suddetti e la
molla, disposti sullo stesso piano uscente dall'asse della molla e dalla
stessa parte (prima e durante i rilievi);
- assumendo, i centri degli anelli suddetti come riferimento, in
sostituzione dei centri delle basi della molla.
8.1.2 La prova indicata nel paragrafo 8.3 deve essere eseguita con P3 (carico
normale) invece di P4 ( sovraccarico), qualora il disegno non riporti il valore di P4 .
La prova indicata nel paragrafo 8.3 non deve essere eseguita, e le prove indicate nei
paragrafi 8.2, 8.4, e 8.5 devono essere eseguite con P2 (carico in ordine di marcia) invece di
P3, qualora il disegno non riporti i valori di P4 e P3 .
8.2 Rilievi della direzione e verso della chasse
Rilevare direzione e verso della chasse con molla compressa dalla forza P2 (carico
in ordine di marcia), riportata sul disegno.
8.3 Rilievo della rotazione della chasse
Comprimendo la molla con i carichi assiali necessari alla verifica al punto 7.3, se
nell’intervallo fra detti carichi la chasse non si mantiene inferiore a 5 mm, il settore
circolare contenente tutti i vettori uscenti dal centro della base fissa e rappresentanti le
chasses in direzione e verso, deve avere angolo di apertura non superiore a 60°.
36
8.4 Rilievo del valore della chasse
Rilevare il valore "C" della chasse con molla compressa dalla forza P2 (carico in
ordine di marcia) riportata sul disegno, tale valore “C” non deve superare il limite seguente:
C = ( γ x L ) / 100 = 0,018 L + 0,0072 L2/D
C
γ = 100 -----L
5
4
γ = 1,8 +0,72 λ
3
2
L = Lunghezza libera nominale
D = Diametro medio nominale
C = Chasse
1
0
1
2
3
4
5
λ=L/D
8.5 Rilievo della rigidità laterale
Compressa la molla con la forza P3 ( carico normale ) riportato sul disegno, traslare
la base mobile rispetto alla fissa in verso opposto alla chasse dell'ampiezza
f = valore della chasse [mm] + 35 [mm]
misurando la forza F necessaria; controllare che la rigidità, riferita alla rigidità KL
nominale, rientri nei limiti :
min.: 0,9 KL ;
max.: 1,1 KL .
37
8.6 Piano di collaudo “caratteristiche elastiche laterali”
I rilievi che seguono, non devono essere eseguiti per le molle di classe “A” (cfr
capitolo 2); sui lotti costituiti da molle delle rimanenti classi, e definiti secondo il punto
4.1.1, il Fabbricante deve applicare almeno il seguente piano di collaudo:
EFFETUARE I CONTROLLI
CLASSE
DELLE
MOLLE
100 % molle.
BCD
CONTROLLI DI
SERIE DA
EFFETTUARE
Direzione
chasse
(I risultati sono utilizzati nelle marcature
citate al capitolo 9)
della
RIF.
8.2
D
C
Valore della chasse
8.4
Rotazione
della
chasse
Rigidità laterale
8.3
6 % (∗)
BCD
CD
4% (∗)
8.5
(minimo 3 molle per lotto)
Tabella 10
TRENITALIA ha la facoltà di presenziare al suddetto piano di collaudo con
propri incaricati, e di variare lo stesso previo accordo tra le parti.
punto 10.2.
38
9
MARCATURE
9.1 Su fascette metalliche avvolte su una spira attiva di ogni molla allo stato
verniciato, dev’essere inscritto nella sequenza sottostante quanto segue:
•
Su una 1a fascetta:
- n° disegno / esponente della molla;
- marchio di fabbrica;
- mese/ ultime due cifre dell’anno di fabbricazione;
•
Su una 2a fascetta:
- n° progressivo di fabbricazione molle di medesimo disegno ed esponente
prodotte nell’arco dell’anno/ultime due cifre anno di fabbricazione;
- valore della chasse (cfr punto 8.4) arrotondato al mm e cerchiato
(solo per molle di classe D);
- scostamento altezza rilevata rispetto al valore nominale
(cfr punto 7.2).
9.2 Per molle di classe B,C e D:
• sulla superficie di base di una spira d’estremità, inscrivere mediante penna
elettrica una freccia con la direzione ed il verso della chasse (cfr punto 8.2) della base
marcata rispetto all’altra, sul piano diametrale corrispondente;
• fissare una fascetta di materiale plastico sulla spira adiacente alla base dotata
della freccia sopradetta e sullo stesso piano diametrale (questa serve per identificare la
direzione ed il verso della chasse della molla posta in opera).
Posizioni (in alternativa) delle freccie
Posizione della fascetta
39
10
CONDIZIONI DI ACCETTAZIONE FORNITURE DI MOLLE
Le forniture di molle devono essere suddivise in lotti (cfr. punto 4.1.1).
La numerosità massima di ogni lotto deve essere di 300 molle.
Per l’accettazione delle forniture da parte di TRENITALIA, ogni lotto di molle
dovrà essere sottoposto a collaudo finale. Tale collaudo è effettuato a cura del Fabbricante,
purchè quest’ultimo soddisfi i requisiti riportati al punto 11.2.
10.1 Approvazione P.F.C.
Prima di iniziare la produzione il Fabbricante deve sottoporre all’approvazione di
TRENITALIA il P.F.C. relativo alle molle da fornire.
10.2 Controlli di accettazione
Sui lotti presentati al collaudo finale in fase di normale fornitura devono essere
eseguiti gli esami e le prove per campionamento riportati ai capitoli 5,6,7,8. Ad ogni lotto
il Fabbricante delle molle deve applicare un piano di collaudo costituito almeno
dall’insieme dei piani di collaudo riportati nelle Tabelle 3, 7, 8, 9, e riferiti rispettivamente
alla verifica delle caratteristiche metallurgiche, dimensionali, elastiche assiali ed elastiche
laterali delle molle. E’ compito del responsabile del collaudo scegliere a caso le molle
campione. Lo stesso responsabile deve provvedere a contrassegnare le molle campione
scelte e le relative provette ricavate.
Tutti gli esami e le prove prescritte dalla presente S.T. sono a carico del Fabbricante.
Gli esami e le prove devono essere condotte presso il laboratorio del Fabbricante, l’Istituto
Sperimentale RFI di Roma, o altro laboratorio riconosciuto da TRENITALIA.
10.3 Certificazioni
Il Fabbricante, unitamente a ciascun lotto di molle così come definito al punto 4.1.1,
deve fornire:
a) i certificati di Acciaieria indicati al punto 3.14;
b) una “Dichiarazione di conformità” (cfr. punto 1.3.1);
c) i certificati di collaudo delle prove e controlli eseguiti su dette molle (cfr. punto
1.3.3), secondo i piani indicati nelle Tabelle 3, 7, 9, 10 .
10.4 Protezione superficiale
Le molle devono essere consegnate al Committente interamente verniciate, salvo
differenti precisazioni in ordine.
I cicli di verniciatura ed i prodotti vernicianti da adottare possono essere del tipo a
solvente o idrodiluibile.
Nel caso in cui i prodotti vernicianti del ciclo di verniciatura scelto siano del tipo a
solvente, devono essere conformi alla ST TRENITALIA n° 308791 e n° 308792.
Qualora i prodotti scelti siano del tipo idrodiluibile, il riferimento alle ST
sopraddette è valido solo ed esclusivamente per i requisiti di caratterizzazione dei prodotti e
non per la loro natura (idrodiluibili anziché solvente).
I cicli di verniciatura ed i prodotti vernicianti devono garantire l’integrità delle molle
verniciate per tutta la vita utile del rotabile.
10.5 Imballaggio
Le molle finite devono essere imballate in modo adatto ad evitare danneggiamenti
durante la movimentazione e/o trasporto.
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10.6 Revoca delle forniture
Le forniture possono essere revocate per i seguenti motivi:
• inconvenienti gravi o ripetuti
• scostamenti significativi dallo standard qualitativo del prodotto
• verifiche, su prodotto e/o processo, che riportino valutazioni insufficienti
• modifiche non comunicate, riguardanti progetto, materia prima (o semilavorato),
fonte di approvvigionamento, processo produttivo, ecc).
11
QUALIFICAZIONE IMPRESE E ASSICURAZIONE QUALITÀ
La fornitura a TRENITALIA delle molle oggetto della presente S.T. è subordinata
alla Qualificazione del Fabbricante (cfr. punto 11.1), all’approvazione del P.d.Q. (cfr.
punto 11.2) e al superamento delle prove di tipo (cfr. punto 7.5).
11.1 Qualificazione del Fabbricante
La Qualificazione del Fabbricante è requisito indispensabile ed è di competenza di
apposita struttura TRENITALIA.
Nel corso della Qualificazione tale struttura valuterà il S.Q. aziendale.
11.2 Assicurazione Qualità
Le molle e le barre oggetto della presente S.T. devono essere fabbricate in regime di
A.Q. in conformità alla UNI EN ISO 9000.
Il Sistema Qualità del Fabbricante deve essere attestato da TRENITALIA (cfr 11.1);
le certificazioni rilasciate da appositi Organismi accreditati, che soddisfano ai requisiti
della UNI CEI EN 45012, potranno comunque essere valutate da TRENITALIA.
Il P.d.Q. del prodotto deve essere preventivamente approvato da TRENITALIA.
12
GARANZIA
Ferme restando le condizioni previste dalle Condizioni Generali di Contratto in
vigore per TRENITALIA (per i punti non in contrasto con le norme della serie UNI EN ISO
9000) e salvo diversa prescrizione contrattuale, le molle devono essere garantite per 6
anni contro tutti i difetti imputabili alla fabbricazione e non rilevati durante il controllo in
fabbrica. Questo periodo è computato a partire: dalla fine del mese marcato sulla molla per
i ricambi, e se si tratta di molle impiegate su rotabili di nuova costruzione, dalla data di
collaudo del rotabile.
Le molle sulle quali durante la garanzia si riscontrano difetti che le rendano inidonee
al servizio devono essere scartate.
Allorquando due molle provenienti dalla stessa colata e/o lotto si sono rotte in
servizio a causa di difetti imputabili al Fabbricante, oppure quando più del 5 % delle molle
che provengono dalla stessa colata e/o lotto hanno rivelato durante l’uso difetti tali da
41
comportare il loro rifiuto, TRENITALIA ha il diritto di rifiutare l’insieme delle molle
provenienti dalla colata e/o lotto in causa.
Le molle rifiutate devono essere tenute a disposizione del Fabbricante in attesa della
loro sostituzione o del loro rimborso per un valore uguale a quello che esse hanno a nuovo
al momento del ritiro. Le molle definitivamente rifiutate devono essere messe in
condizione da non poter essere più impiegate su rotabili TRENITALIA o su veicoli privati
immatricolati nel parco TRENITALIA.
Sono a carico del Fabbricante tutti i danni che la mancanza di qualità delle molle
può comportare: rotture, perdita di sicurezza in esercizio, perturbazioni nell’espletamento
del servizio, smontaggi, fermo di rotabili, ecc.
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ALLEGATO “A”
PROVA DI FATICA AL BANCO
Scopo
Questa prova ha lo scopo di verificare che la molla da qualificare, possiede caratteristiche di
fatica a compressione, in accordo con quelle prese alla base del calcolo per il suo
dimensionamento.
Modalità di prova
Essa deve essere realizzata utilizzando un’apposita macchina dinamica con treno di carico
allineato, comprimendo ripetutamente la molla tra due piastre a piani paralleli di diametro
maggiore di quello esterno delle molle.
La prova deve essere realizzata in aria a temperatura ambiente (T = 20 ± 4 °C), in controllo di
carico, in modo da realizzare un ciclo di tensioni di torsione corretta, i cui valori sono di
seguito riportati.
Durante la prova di fatica la molla non deve superare la temperatura di 60 °C.
La frequenza di applicazione del ciclo sarà concordata in funzione della molla e del tipo di
macchina disponibile.
Definizione delle tensioni per il ciclo di fatica
Le tensioni massima (τk max) e minima (τk min) cui devono essere sollecitate le molle , per
realizzare il ciclo di fatica, devono essere ricavate dal diagramma di Goodman relativo (come
di seguito indicato), in funzione del materiale e del diametro del filo, delle molle
preventivamente verificate a calcolo.
La τk min da utilizzare per entrare nel diagramma di Goodman, è quella del calcolo di verifica
della molla, definita secondo la Tabella 11.
Di essa ci si serve per ricavare sul diagramma la τk max corrispondente, sulla curva relativa al
diametro del filo.
I diagrammi di Goodman da utilizzare, sono quelli riferiti alle τ e contenuti nella EN 13906-1.
Le curve ricavate sperimentalmente sono riferite solo ad alcuni diametri e ad alcuni materiali.
Nel caso in cui i diametri non coincidono con i diametri effettivi delle molle da verificare è
ammesso, previa approvazione da parte di Trenitalia, l’uso di curve interpolate.
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Valore medio della tensione corretta con
carico massimo (*)
τkm [MPa]
Tensione corretta di torsione minima
τk min = τkm . 0,7 [MPa]
(*)Valore definito dal progetto
Tabella 11
Durata della prova di fatica
Il numero di cicli minimo da realizzare è di: 2 x 106.
Campionatura
La prova deve essere realizzata su n° 3 o 4 provini prelevati sul lotto prodotto, in accordo con
TRENITALIA.
Il provino è costituito dalla molla finita di lavorazione, completa di marcature ma non
verniciata e che sia già stata sottoposta alla prova di lunga durata.
Esito della prova di fatica
La prova si ritiene superata se, dopo i 2 x 106 di cicli, le molle:
• non si sono rotte
• soddisfano le condizioni delle altre due prove previste al punto 7.5
• non presentano nessun cretto all’esame magnetico finale.
Nel caso i risultati non siano conformi a quanto sopra, Trenitalia si riserva di stabilire come
procedere.
Casi particolari
In casi particolari Trenitalia si riserva di effettuare la prova di fatica come prova di
endurance, allo scopo di verificare la bontà di una applicazione. In tal caso si utilizza come
carico dinamico sulla sospensione completa un ± 30 % del carico statico, che si ritiene
significativo delle sollecitazioni cui saranno soggette le molle in esercizio.
I valori da utilizzare per la prova di endurance sono ricavabili dal calcolo della sospensione
completa, con il carico dinamico come sopra definito.
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ALLEGATO “B”
PROCEDURA DI QUALIFICAZIONE DI ACCIAIO PER MOLLE A ELICA
CON INDICE TOTALE K3 ≤ 30.
TRENITALIA ha suddiviso le molle in quattro famiglie rappresentative delle applicazioni
attualmente in uso, in funzione del diametro del filo:
a.
b.
c.
d.
da 15 a 30 mm
da 33 a 42 mm
da 46 a 51 mm
da 52 a 58 mm
I fornitori già omologati, che intendono utilizzare in deroga acciaio con stato inclusionale K3 ≤
30 invece di K0 ≤ 20 previsto (cfr p.to 3.6), dovranno seguire , previa autorizzazione di
TRENITALIA, la procedura di seguito riportata.
Per ogni famiglia di molle si richiedono le seguenti prove:
1. prova di sollecitazione dinamica su molle complete, da effettuarsi su due molle scelte in un
lotto di produzione di almeno quattro molle.
2. prove di sollecitazione a flessione rotante, da effettuarsi su dieci spezzoni di barra,
provenienti dalla stessa colata della molla completa e sottoposte allo stesso trattamento
termico. Le modalità saranno precisate da TRENITALIA al momento della richiesta di
deroga.
3. prove di caratterizzazione dell’acciaio utilizzato per fabbricare le molle, chimiche,
metallurgiche e meccaniche, da effettuarsi sia su uno spezzone di barra di lunghezza minima
pari a un metro proveniente dalla stessa colata utilizzata per la costruzione delle molle di cui
al p.to 1 (del presente allegato) e sottoposta allo stesso trattamento termico, sia su una molla
scelta tra quelle di cui al p.to 1 (del presente allegato).
Tutte le prove potranno svolgersi presso l’Istituto Sperimentale RFI di Roma, o presso
laboratori riconosciuti e qualificati da TRENITALIA.
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Specifica Tecnica ( 380 KB )

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