Národní předmluva

Změny proti předchozí normě

Proti předchozí normě dochází ke změně způsobu převzetí EN 14067-6:2018+A1:2022 do soustavy norem ČSN. Zatímco ČSN EN 14067-6+A1 z ledna 2023 převzala EN 14067-6:2018+A1:2022 schválením k přímému používání jako ČSN, tato norma ji přejímá překladem.

EN 14067-4 zavedena v ČSN EN 14067-4+A1:2019 (28 1901) Železniční aplikace – Aerodynamika – Část 4: Požadavky a zkušební postupy pro aerodynamiku na širé trati

EN 14363 zavedena v ČSN EN 14363 (28 0307) Železniční aplikace – Zkoušení a simulace pro schvalování železničních vozidel z hlediska jízdních vlastností – Jízdní chování a stacionární zkoušky

EN 15663 zavedena v ČSN EN 15663 (28 0360) Železniční aplikace – Definice referenčních hmotností vozidla

Souvisící ČSN

ČSN EN 1991-1-4 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-4: Obecná zatížení – Zatížení větrem

ČSN EN 15273 (soubor) (28 0340) Železniční aplikace – Průjezdné průřezy tratí a obrysy vozidel

Vysvětlivky k textu této normy

V případě nedatovaných odkazů na evropské/mezinárodní normy jsou ČSN uvedené v článcích „Informace
o citovaných dokumentech“ a „Souvisící ČSN“ nejnovějšími vydáními, platnými v době schválení této normy. Při používání této normy je třeba vždy použít taková vydání ČSN, která přejímají nejnovější vydání nedatovaných evropských/mezinárodních norem (včetně všech změn).

Upozornění na národní poznámky

Do této normy byly ke kapitole 4, k článkům 5.4.2.3 a 5.4.4.2 a ke kapitole H.1 doplněny národní poznámky. Odkaz na národní poznámku NP2) se opakuje v kapitolách a článcích 4, 5.3.2, 5.4.2.3, 5.4.3.4, C.1, E.1, H.1, H.3.2, H.3.3 a I.1.

Vypracování normy

Zpracovatel odborného překladu: CTN ACRI – Asociace podniků českého železničního průmyslu, IČO 63832721

Technická normalizační komise: TNK 141 Železnice

Vydala: Česká agentura pro standardizaci, státní příspěvková organizace

Citované dokumenty a souvisící ČSN lze získat na e-shopu České agentury pro standardizaci, s. p. o.

Česká agentura pro standardizaci je státní příspěvková organizace zřízená Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví na základě ustanovení § 5 odst. 2 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.

EVROPSKÁ NORMA EN 14067-6:2018+A1
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM Červenec 2022

ICS 45.060.01 Nahrazuje EN 14067-6:2018

Železniční aplikace – Aerodynamika –
Část 6: Požadavky a zkušební postupy pro posuzování bočního větru

Railway applications – Aerodynamics –
Part 6: Requirements and test procedures for cross wind assessment

Applications ferroviaires – Aérodynamique –
Partie 6: Exigences et procédures d’essai
pour l’évaluation de la stabilité vis-à-vis des vents traversiers

Bahnanwendungen – Aerodynamik –
Teil 6: Anforderungen und Prüfverfahren zur Bewertung von Seitenwind

Tato evropská norma byla schválena CEN dne 2018-03-03 a obsahuje změnu, která byla CEN schválena dne 2022-06-06.

Členové CEN jsou povinni splnit vnitřní předpisy CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se této evropské normě bez jakýchkoliv modifikací uděluje status národní normy. Aktualizované seznamy a biblio-
grafické citace týkající se těchto národních norem lze obdržet na vyžádání v Řídicím centru CEN-CENELEC nebo u kteréhokoliv člena CEN.

Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích (anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená členem CEN do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou notifikuje Řídicímu centru CEN-CENELEC, má stejný status jako oficiální verze.

Členy CEN jsou národní normalizační orgány Belgie, Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa,
Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Republiky Severní Makedonie, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Srbska, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

Evropský výbor pro normalizaci

European Committee for Standardization

Comité Européen de Normalisation

Europäisches Komitee für Normung

Řídicí centrum CEN-CENELEC: Rue de la Science 23, B-1040 Brusel

© 2022 CEN Veškerá práva pro využití v jakékoliv formě a jakýmikoliv prostředky Ref. č. EN 14067-6:2018+A1:2022 E
jsou celosvětově vyhrazena národním členům CEN.

Obsah

Strana

Evropská předmluva..................................................................................................................................................................................... 7

Úvod................................................................................................................................................................................................................ 8

1......... Předmět normy................................................................................................................................................................................. 9

2......... Citované dokumenty........................................................................................................................................................................ 9

3......... Termíny a definice............................................................................................................................................................................ 9

4......... Značky a zkratky............................................................................................................................................................................ 10

5......... Postupy a požadavky pro posuzování stability vozidel při bočním větru.............................................................................. 20

5.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 20

5.2...... Použitelnost postupů k určení stability při bočním větru pro účely posuzování vozidel..................................................... 21

5.3...... Určování aerodynamických součinitelů...................................................................................................................................... 23

5.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 23

5.3.2... Prediktivní vzorec........................................................................................................................................................................... 23

5.3.3... Simulace pomocí CFD.................................................................................................................................................................. 24

5.3.4... Měření v aerodynamickém tunelu ve zmenšeném měřítku..................................................................................................... 26

5.4...... Určení odlehčení kol v důsledku bočního větru........................................................................................................................ 30

5.4.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 30

5.4.2... Jednoduchá metoda...................................................................................................................................................................... 30

5.4.3... Rozšířená kvazistatická metoda.................................................................................................................................................. 32

5.4.4... Časově závislá metoda MBS s použitím scénáře větru ve tvaru čínského klobouku......................................................... 35

5.5...... Způsob prezentace charakteristických křivek větru (CWC).................................................................................................... 41

5.5.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 41

5.5.2... Způsob prezentace CWC pro vozy na přepravu osob a lokomotivy...................................................................................... 41

5.5.3... Způsob prezentace CWC pro nákladní vozy............................................................................................................................. 43

5.6...... Požadavky....................................................................................................................................................................................... 43

5.6.1... Požadavky pro vozidla na přepravu osob a lokomotivy provozované rychlostí 250 km/h ≤ v_max ≤ 360 km/h................. 43

5.6.2... Požadavky pro vozidla na přepravu osob a lokomotivy provozované rychlostí 140 km/h < v_max < 250 km/h................. 46

5.6.3... Požadavky pro nákladní vozy...................................................................................................................................................... 46

6......... Postup pro zjišťování potřebných údajů o trati.......................................................................................................................... 46

6.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 46

6.2...... Způsob záznamu údajů o trati...................................................................................................................................................... 46

6.2.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 46

6.2.2... Horizontální profil........................................................................................................................................................................... 46

6.2.3... Vertikální profil................................................................................................................................................................................ 47

6.2.4... Návrhová rychlost trati................................................................................................................................................................... 48

6.2.5... Stěny................................................................................................................................................................................................ 48

6.2.6... Meteorologické vstupní údaje pro popis trati............................................................................................................................. 49

6.2.7... Integrovaná databáze tratí............................................................................................................................................................ 49

6.2.8... Požadované minimální rozlišení/přesnost................................................................................................................................. 51

7......... Postup pro posuzování účinků větru, kterému je trať vystavena........................................................................................... 51

8......... Návod pro analýzu a posuzování rizik bočního větru............................................................................................................... 51

8.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 51

8.2...... Infrastruktura s rychlostí vlaků 250 km/h nebo vyšší............................................................................................................... 51

Strana

8.3...... Infrastruktura s rychlostí vlaků pod 250 km/h............................................................................................................................ 52

9......... Požadovaná dokumentace........................................................................................................................................................... 52

9.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 52

9.2...... Posuzování stability vozů pro přepravu osob a lokomotiv při bočním větru......................................................................... 52

9.3...... Posuzování stability nákladních vozů při bočním větru........................................................................................................... 52

9.4...... Zjištění údajů o železniční trati..................................................................................................................................................... 52

Příloha A (informativní) Použití postupů pro posuzování stability vozů při bočním větru v Evropě............................................. 53

Příloha B (informativní) Korekce blokování........................................................................................................................................... 57

B.1..... Metoda dynamického tlaku........................................................................................................................................................... 57

B.2..... Německá metoda........................................................................................................................................................................... 57

B.3..... Britská metoda................................................................................................................................................................................ 57

B.4..... Stěny se štěrbinami....................................................................................................................................................................... 58

Příloha C (normativní) Údaje ze srovnávacích zkoušek v aerodynamickém tunelu pro standardní uspořádání podkladu...... 59

C.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 59

C.2..... Model hlavového vozidla ICE 3 pro aerodynamický tunel....................................................................................................... 59

C.3..... Model hnacího vozu TGV Duplex pro aerodynamický tunel................................................................................................... 60

C.4..... Model hnacího vozu ETR 500 pro aerodynamický tunel......................................................................................................... 61

Příloha D (informativní) Jiné uspořádání podkladu pro zkoušení v aerodynamickém tunelu....................................................... 63

D.1..... Plochý podklad s mezerou (TSI HS RST).................................................................................................................................. 63

D.2..... Dvě koleje se štěrkovým ložem a kolejnicemi (TSI HS RST)................................................................................................. 63

D.3..... Standardní násep s výškou 6 m (TSI HS RST)......................................................................................................................... 64

D.4..... Plochý podklad s mezerou (finská metoda)............................................................................................................................... 65

D.5..... Dvě koleje se štěrkovým ložem a kolejnicemi (britská metoda)............................................................................................. 65

Příloha E (informativní) Údaje ze srovnávacích zkoušek v aerodynamickém tunelu pro jiné uspořádání podkladu................. 67

E.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 67

E.2...... Model hlavového vozidla ICE 3 v aerodynamickém tunelu..................................................................................................... 67

E.3...... Model hnacího vozu TGV Duplex v aerodynamickém tunelu................................................................................................. 70

E.4...... Model hnacího vozu ETR 500 v aerodynamickém tunelu....................................................................................................... 73

Příloha F (informativní) účinek urychlení proudění nad náspem....................................................................................................... 75

Příloha G (informativní) Zkoušky v aerodynamickém tunelu s atmosférickou mezní vrstvou....................................................... 76

G.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 76

G.2..... Srovnávací zkoušky....................................................................................................................................................................... 76

G.3..... Simulace větru................................................................................................................................................................................ 76

G.3.1.. Profily mezní vrstvy........................................................................................................................................................................ 76

G.3.2.. Intenzity turbulence........................................................................................................................................................................ 77

G.3.3.. Integrální délková míra turbulence.............................................................................................................................................. 77

G.4..... Požadavky na měřítko modelu a míru blokování...................................................................................................................... 78

G.5..... Přesnost modelu............................................................................................................................................................................ 78

G.6..... Požadavky na měřicí přístroje...................................................................................................................................................... 78

G.6.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 78

G.6.2.. Měření rychlosti.............................................................................................................................................................................. 78

G.6.3.. Aerodynamická váha..................................................................................................................................................................... 78

G.7..... Požadavky na sběr dat.................................................................................................................................................................. 78

Strana

G.7.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 78

G.7.2.. časové měřítko, vzorkovací frekvence a doba trvání sběru dat............................................................................................ 79

G.7.3 . Měření teploty a atmosférického tlaku........................................................................................................................................ 79

G.8..... Výpočet středních hodnot............................................................................................................................................................. 79

G.9..... Výpočet špičkových hodnot.......................................................................................................................................................... 79

G.10... Výpočet hustoty vzduchu.............................................................................................................................................................. 80

G.11... Výpočet nekorigovaného součinitele klonivého momentu....................................................................................................... 80

G.12... Určení součinitele klonivého momentu kolem závětrné kolejnice.......................................................................................... 81

G.13... Interpolace dat................................................................................................................................................................................ 81

Příloha H (informativní) Pětihmotový model.......................................................................................................................................... 82

H.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 82

H.2..... Odvození vzorců............................................................................................................................................................................ 83

H.3..... Příklady výpočtů............................................................................................................................................................................. 86

H.3.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 86

H.3.2.. Příklad vozidla 1............................................................................................................................................................................. 86

H.3.3.. Příklad vozidla 2............................................................................................................................................................................. 89

Příloha I (normativní) Matematický model pro tvar čínského klobouku............................................................................................ 92

I.1....... Matematický model pro tvar čínského klobouku....................................................................................................................... 92

I.2....... Příklad výpočtu pro tvar čínského klobouku.............................................................................................................................. 95

Příloha J (informativní) Stochastický model větru.............................................................................................................................. 100

J.1...... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 100

J.2...... Předpoklady.................................................................................................................................................................................. 100

J.3...... Rozsah použití.............................................................................................................................................................................. 100

J.4...... Obecný postup............................................................................................................................................................................. 100

J.4.1... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 100

J.4.2... První krok: zkoušky v aerodynamickém tunelu (určení aerodynamických vlastností)...................................................... 101

J.4.3... Druhý krok: výpočet rychlosti turbulentního větru.................................................................................................................. 101

J.4.4... Třetí krok: vyhodnocení aerodynamických sil......................................................................................................................... 104

J.4.5... Čtvrtý krok: simulace dynamiky vozidla................................................................................................................................... 105

J.4.6... Pátý krok: vyhodnocení charakteristické rychlosti větru........................................................................................................ 105

Příloha K (informativní) Stabilita vozidel pro přepravu osob a lokomotiv proti převrácení podle národních směrnic............. 106

K.1..... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 106

K.2..... Podle směrnice DB 80704 (Německo)..................................................................................................................................... 106

K.3..... Podle normy Railway Group GM/RT 2141 (Velká Británie).................................................................................................. 107

Příloha L (informativní) Informace k postupu posuzování větru, kterému je vystavena železniční trať.................................... 108

L.1...... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 108

L.2...... Postupy s mapami větrných oblastí.......................................................................................................................................... 108

L.3...... Postupy s přenosem.................................................................................................................................................................... 109

Příloha M (informativní) Rozšířené CWC............................................................................................................................................ 110

Bibliografie................................................................................................................................................................................................. 112

Evropská předmluva

Tento dokument (EN 14067-6+A1:2022) vypracovala technická komise CEN/TC 256 Železniční aplikace, jejíž sekretariát zajišťuje DIN.

Této evropské normě je nutno nejpozději do ledna 2023 udělit status národní normy, a to buď vydáním identického textu, nebo schválením k přímému používání, a národní normy, které jsou s ní v rozporu, je nutno zrušit nejpozději do ledna 2023.

Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CEN nelze činit odpovědným za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.

Tento dokument zahrnuje změnu 1 schválenou CEN dne 2022-06-06.

Tento dokument nahrazuje !EN 14067-6:2018".

Začátek a konec vloženého nebo změněného textu je označen znaky !".

Tato evropská norma je částí souboru norem Železniční aplikace – Aerodynamika, který se skládá z těchto částí:

– Část 1: Značky a jednotky;

– Část 3: Aerodynamika v tunelech;

– Část 4: Požadavky a postupy zkoušení pro aerodynamiku na širé trati;

– Část 5: Požadavky a postupy posuzování pro aerodynamiku v tunelech;

– Část 6: Požadavky a zkušební postupy pro posuzování bočního větru.

Jakákoli zpětná vazba a otázky týkající se tohoto dokumentu mají být adresovány národnímu normalizačnímu orgánu uživatele. Úplný seznam těchto orgánů lze nalézt na webových stránkách CEN.

Podle vnitřních předpisů CEN-CENELEC jsou tuto evropskou normu povinny zavést národní normalizační organizace následujících zemí: Belgie, Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Republiky Severní Makedonie, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Srbska, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

Úvod

Vlaky provozované na širé trati jsou vystaveny bočnímu větru. Bezpečnost železničního provozu při bočním větru závisí na vlastnostech vozidla a infrastruktury a na provozních podmínkách. Důležitými parametry jsou:

– aerodynamické vlastnosti vozidla;

– dynamika vozidla (např. hmotnost, vypružení, narážky);

– rozchod;

– charakteristika trati (poloměr a převýšení trati, výšky náspů a mostů, stěny v blízkosti kolejí);

– vítr, kterému je trať vystavena;

– provozní rychlost, provozní režim (bez systému naklápění, se systémem naklápění, směr jízdy).

1 Předmět normy

Tento dokument stanovuje směrnice pro posuzování bočního větru v železničních aplikacích.

Tento dokument se týká všech vozů pro přepravu osob, lokomotiv a hnacích vozů (s maximální rychlostí vlaku nad 140 km/h až do 360 km/h) a pro nákladní vozy (s maximální rychlostí vlaku nad 80 km/h až do 160 km/h), a to pro rozchody od 1 435 mm do 1 668 mm včetně. Pro vozy na přepravu osob, lokomotivy a hnací vozy s maximální rychlostí vlaku od 250 km/h do 360 km/h je zavedeno prokázání stability při bočním větru. Tento dokument neplatí pro městské dráhy a městská kolejová vozidla.

Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.