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Code UIC
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2e édition, Avril 2001
Version originale
Matériel pour le transport de voyageurs Bogies - Organes de roulement
Reisezugwagen - Drehgestelle - Laufwerke
Passenger rolling stock - Trailer bogies - Running gear
Fiche à classer au chapitre :
V - Matériel de transport
Application :
A dater du 1er janvier 2001
Tous les Membres de l’Union Internationale des Chemins de fer
Cette fiche s’applique aux voies à écartement normal
Historique des mises à jour :
1re édition, Janvier 1994
avec son modificatif
2e édition, Avril 2001
Saisie en FrameMaker, ajout point 1.8 et Annexe A.
Le responsable de la fiche est indiqué dans le Code UIC
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Avertissement
Toutes copies, reproductions ou diffusions, mêmes partielles, par quelque moyen que ce soit, y compris électronique, à usage autre que privé et individuel, sans le consentement exprès de l’Union Internationale des Chemins
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 Copyright Union Internationale des Chemins de fer (UIC) - Paris, 2001
Impression réalisée par l’Union Internationale des Chemins de fer (UIC)
16, rue Jean Rey 75015 Paris - France
Avril 2001
Dépot légal Avril 2001
ISBN 2-7461-0333-8 (version française)
ISBN 2-7461-0334-6 (version allemande)
ISBN 2-7461-0335-4 (version anglaise)
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Sommaire
Résumé .................................................................................................................................1
1-
Conditions générales.................................................................................................. 2
2-
Procédure d’homologation des bogies..................................................................... 4
2.1 - Conception ........................................................................................................... 4
2.2 - Essais permettant d’accorder l’homologation provisoire ...................................... 4
2.3 - Homologation........................................................................................................ 5
Annexe A - Conditions pour l’établissement des enveloppes ..................................... 6
A.1 -Définition de l’enveloppe ....................................................................................... 6
A.2 -Conditions dimensionnelles - Cotes en hauteur .................................................... 6
A.2.1 - Face limite supérieure........................................................................................ 6
A.2.2 - Face limite inférieure.......................................................................................... 6
A.3 -Conditions dimensionnelles - Cotes en largeur ..................................................... 6
A.4 -Représentation des enveloppes ............................................................................ 6
A.5 -Enveloppe à respecter........................................................................................... 7
Annexe B -
Enveloppe unifiée des bogies destinés à équiper le matériel
à voyageurs....................................................................................................8
Annexe C -
Vue perspective de l’enveloppe .................................................................. 9
Bibliographie ......................................................................................................................10
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Résumé
La présente fiche indique les conditions générales que doivent respecter les bogies porteurs pour matériels de transport de voyageurs.
Elle définit les conditions minimales pour assurer la compatibilité des divers matériels.
Les conditions minimales sont aussi relatives à la compatibilité avec les infrastructures existantes. De
ce fait, seuls sont pris en considération les bogies pour voies écartées de 1 435 mm.
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1 - Conditions générales
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1.1. - La présente fiche indique les conditions générales que doivent respecter les bogies porteurs
pour matériels de transport de voyageurs.
Elle définit les conditions minimales destinées à assurer la compatibilité des divers matériels, mais elle
ne définit pas les règles de maintenance à respecter pour assurer le bon fonctionnement des bogies
au cours du temps et qui sont nécessaires pour pouvoir prononcer l’homologation.
Les conditions minimales sont aussi relatives à la compatiblité avec les infrastructures existantes : gabarit, écartement, détecteurs de boîtes chaudes... De ce fait, seuls sont pris en considération les bogies présentant des fusées extérieures pour voies écartées de 1 435 mm.
O
1.2. - L’ensemble des fiches UIC n° 515 traite des bogies de conception classique, à essieux rigides.
Ces fiches s’appliquent aussi aux parties et aux composants classiques de bogies faisant appel, dans
leur conception, à une importante innovation. Elles ne prétendent pas traiter complètement les sujets
à forte innovation, par exemple dans la conception ou dans le choix des matériaux dont la validité doit
être démontrée par des essais et par l’expérience en service, suivant des modalités à préciser entre
le constructeur et le réseau exploitant.
O
1.3. - En plus de ces conditions générales relatives aux bogies, ceux-ci et leurs organes constitutifs,
ainsi que leurs assemblages doivent respecter les conditions qui sont présentées dans les fiches suivantes, qui traitent respectivement de :
-
fiche UIC n° 515-1 : Dispositions générales applicables aux organes constitutifs des bogies
porteurs
-
fiche UIC n° 515-3 : Calcul des essieux-axes
-
fiche UIC n° 515-4 : Essais de résistance des structures de châssis de bogie
-
fiche UIC n° 515-5 : Essais des boîtes d’essieux
-
fiche UIC n° 518 : Essais et homologation de véhicules ferroviaires du point de vue du comportement dynamique - Sécurité - Fatigue de la voie - Qualité de marche.
O
1.4. - Les conditions indiquées dans cette fiche, ainsi que dans les fiches sus-citées, sont applicables
à tous les nouveaux types de bogies pour matériels de transport de voyageurs ainsi qu’à tous les types de bogies existants qui font l’objet de modifications dans leur conception ou pour leur utilisation
(association avec un autre type de caisse ou conditions d’exploitation : vitesse, charge...). Dans les
cas de modifications de conception ou d’utilisation, seules sont à réexaminer les conditions qui sont
affectées par ces modifications.
O
1.5. - Les bogies doivent être conçus de telle façon qu’associés aux caisses qui leur sont destinées,
ils permettent aux véhicules ainsi constitués de respecter les impératifs en matière de freinage et de
gabarit.
O
1.6. - Les bogies doivent être conditionnés pour permettre aux véhicules qu’ils équipent de circuler à
la vitesse maximale indiquée dans la case, à gauche du signe RIC, tout en respectant les conditions
imposées en matière de sécurité et de confort de marche.
O
1.7. - Les bogies doivent permettre la circulation :
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- des véhicules, dans les courbes de 150 m de rayon, quand ils sont attelés normalement dans une
rame,
- d’un véhicule isolé, à l’état vide, dans les courbes de 80 m de rayon,
- des véhicules destinés à être embarqués sur les ferry-boats, dans les courbes de 150 m de rayon,
avec un angle de cassure vertical de 2,5°.
1.8. - Il est recommandé que l’empattement des bogies soit aussi faible que possible compte tenu
des impératifs en matière de place sous la caisse et en matière de stabilité. S’il est compris entre 2,50
et 2,60 m, il est recommandé que leurs dimensions respectent l’enveloppe indiquée par l’annexe B page 8.
L’annexe A - page 6 contient les conditions générales à respecter pour l’élaboration des enveloppes
d’encombrement des bogies et l’annexe B l’enveloppe-encombrement centrale recommandée.
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1.9. - La masse des bogies doit être aussi faible que possible.
1.10. - Pour les circulations effectuées sur des lignes particulièrement sinueuses, il peut être intéressant d’utiliser des bogies à essieux orientables afin de limiter l’usure des roues et des rails. Différentes
options techniques sont envisageables.
En cas de guidage élastique de l’essieu, un bogie est réputé "orientable" dès lors que dans une courbe
de 300 m de rayon, à une vitesse telle que l’insuffisance de dévers soit nulle, l’angle d’attaque roue/
rail est inférieur ou égal à 4 mrad.
En cas de guidage d’essieu asservi, un bogie est réputé "orientable" dès lors que, dans des conditions
identiques, l’angle d’attaque ne dépasse pas 0,5 mrad.
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2 - Procédure d’homologation des bogies
Les conditions particulières concernant l’homologation des bogies sont précisées ci-après. La procédure va de la phase de conception jusqu’à l’admission définitive en service commercial.
Les objectifs de conception, construction et exploitation du bogie sont généralement contenus dans
les documents suivants :
- cahier des charges comprenant les paramètres définis par l’exploitant (domaine d’utilisation, caractéristiques d’emploi, disponibilité minimale, coûts d’entretien, confort de marche, durée de vie
minimale, charge maximale par essieu, etc.) et les calculs à effectuer,
- normes nationales et internationales (ISO, CEN, CENELEC...),
- règles internationales (UIC, RIC...).
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2.1 -
Conception
Avant la construction du bogie, le fabricant doit montrer par des études à l’exploitant que le bogie satisfait aux exigences.
Le constructeur doit faire une analyse des effets de défaillances en tenant compte des tolérances de
fabrication, des tolérances de fonctionnement, de la dégradation lente des caractéristiques des éléments constitutifs et de leur défaillance soudaine, plus particulièrement pour les organes et les systèmes qui présentent un caractère d’innovation et pour lesquels on ne dispose pas d’une expérience en
service dans des conditions similaires.
Les calculs sont à faire pour les cas les plus défavorables mis en évidence par cette analyse.
Dans la mesure du possible, la vérification pratique est faite par des essais au banc et/ou en ligne.
O
2.2 -
Essais permettant d’accorder l’homologation provisoire
Avant de mettre le bogie en service, il faut réaliser :
- des essais sur bancs pour prouver la résistance des éléments constitutifs du bogie : boîtes d’essieux, châssis de bogie... et, si l’analyse des effets des défaillances montre que c’est nécessaire,
des autres éléments comme par exemple : ressorts, amortisseurs, systèmes d’articulations, éléments de caoutchouc...,
- des essais en ligne pour prouver le bon comportement dynamique du bogie : sécurité et qualité de
marche, confort, fatigue de la voie, essais spéciaux résultant de l’analyse des défaillances...
La réalisation des essais est effectuée en respectant les règles et les normes internationales existantes (UIC, CEN...).
L’homologation provisoire est prononcée en fonction des résultats de ces essais.
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2.3 -
Homologation
L’homologation est prononcée lorsqu’une expérience en service suffisante a été atteinte et lorsqu’on
dispose des règles de maintenance correspondantes. Ces règles de maintenance, qui sont nécessaires pour prononcer l’homologation, sont propres au bogie et à l’utilisation qui en est faite.
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Annexes
Annexe A - Conditions pour l’établissement des
enveloppes
A.1 - Définition de l’enveloppe
Par "enveloppe", on comprend le profil d’encombrement du bogie, y compris les débattements verticaux résultant de la charge et de l’usure, et les débattements horizontaux résultant du jeu transversal
de la suspension primaire et de la suspension secondaire.
A.2 - Conditions dimensionnelles - Cotes en hauteur
A.2.1 -
Face limite supérieure
Toutes les cotes en hauteur doivent correspondre à une hauteur de tamponnement nominale de
1 060 mm (voiture vide).
Ces cotes sont définies à l’état neuf, sans usure, et elles se réfèrent au diamètre nominal de la roue.
A.2.2 -
Face limite inférieure
Toutes les cotes en hauteur doivent être représentées en conformité avec les dispositions de la fiche
UIC n° 505-1 (mise en butées des suspensions en vertical et en transversal).
La ligne inférieure de l’enveloppe est déterminée soit par la voiture en pleine charge, en tenant compte
de toutes les usures et du jeu des ressorts jusqu’à la mise en butée, soit par le gabarit du véhicule.
A.3 - Conditions dimensionnelles - Cotes en largeur
Les cotes en largeur doivent se référer à l’axe de l’essieu. Le jeu transversal de la suspension primaire
(y compris le jeu transversal des boîtes d’essieux) est à ajouter aux cotes de la largeur du châssis et
des éléments solidaires de ce dernier.
Le jeu transversal de la suspension secondaire (y compris l’élasticité des butées) est à ajouter aux
cotes de la largeur de la traverses danseuse ou traverse supérieure et des éléments solidaires de ces
dernières.
Explication :
L’enveloppe des bogies devant se référer aux gabarits définis par la fiche UIC n° 505-1 qui, à leur tour,
se réfèrent à l’axe de la voie, il y a lieu de qualifier les cotes en largeur, de bas en haut (voie, essieu,
châssis de bogie, caisse de la voiture).
A.4 - Représentation des enveloppes
a.4.1. - Vue de côté pour voie horizontale avec toutes les cotes en hauteur et en longueur.
a.4.2. - Vue de côté en coupe par l’axe longitudinal du bogie pour voie horizontale avec indication de
cotes complémentaires.
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Annexes
a.4.3. - Vue en plan, possible sous forme de semi-coupe pour les bogies symétriques, accompagnée
de toutes les cotes transversales et longitudinales.
a.4.4. - Vue dans le sens de marche en semi-coupe par le plan d’appui, avec les cotes complémentaires.
a.4.5. - Coupes partielles et cotes supplémentaires en cas de nécessité particulière.
a.4.6. - Au-dessus du cartouche, il y aura des précisions conformément aux indications des points
A.2 - page 6 et A.3 - page 6.
A.5 - Enveloppe à respecter
L’enveloppe de base figure dans les annexes B - page 8 et C - page 9.
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Annexes
Annexe B - Enveloppe unifiée des bogies destinés à
équiper le matériel à voyageurs
UIC-Gabarit du véhicule
3180
4011
1
115
125 1
130 1
1000
870
1110
1149
1180
2950
1000
960
500
1000
2600
1500
330
470
880
1220
960
892
870
3580
2350
3180
1330
790
1090
2600
2540
2160
1650
1360
2950
1072
1278
740
170
Fig. 1 - Enveloppe unifiée des bogies destinés à équiper le matériel à voyageurs
Les cotes portant l’indice 1 concernent une voiture à l’arrêt avec toutes les usures maximales selon
les dispositions de la fiche UIC n° 505-1 et des courses élastiques épuisées jusqu’à la butée.
Les cotes de hauteur portées sans indice s’appliquent à une voiture vide à l’arrêt avec des éléments
constitutifs neufs et sans usure pour une hauteur normale des tampons de 1 060 mm.
Toutes les cotes de largeur sont indiquées à partir du milieu de l’essieu et incluent les jeux transversaux apparaissant dans les différents étages de ressort.
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Annexes
Annexe C - Vue perspective de l’enveloppe
Fig. 2 - Vue perspective de l’enveloppe
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Bibliographie
1. Fiches UIC
Union Internationale des Chemins de fer
"Fiche UIC n° 410 : Composition et détermination de la charge et du freinage des trains de voyageurs",
4e édition du 01.01.74 avec son modificatif
"Fiche UIC n° 505-1 : Matériel de transport ferroviaire - Gabarit de construction du matériel roulant",
8e édition du 01.01.97
"Fiche UIC n° 506 : Règles pour l’application des gabarit agrandis GA, GB et GC", 1re édition du
01.01.87 avec ses 4 modificatifs
"Fiche UIC n° 508-1 : Interactions entre les installations fixes et le matériel remorqué du trafic voyageurs", 1re édition du 01.01.94
"Fiche UIC n° 510-2 : Matériel remorqué - Roues et essieux montés - Conditions concernant l’utilisation de roues de différents diamètres", 3e édition du 01.01.98
"Fiche UIC n° 512 : Matériel roulant - Conditions à respecter en relation avec le fonctionnement des
circuits de voie et des pédales", 8e édition du 01.01.79 avec ses 2 modificatifs
"Fiche UIC n° 541-1 : Frein - Normalisation - Prescriptions concernant la construction des différents
organes de frein", 5e édition du 01.07.73 - nouveau tirage du 01.04.79 avec ses 29 modificatifs
"Fiche UIC n° 543 : Frein - Prescriptions relatives à l’équipement des wagons", 10e édition du
01.08.90 avec ses 3 modificatifs
"Fiche UIC n° 544-1 : Frein - Puissance de freinage", 3e édition du 01.01.66 - nouveau tirage du
01.03.79 avec ses 9 modificatifs incorporés - 4e édition en cours de préparation
"Fiche UIC n° 546 : Frein - Freins à haute puissance pour trains de voyageurs", 5e édition du 01.01.67
- nouveau tirage du 01.01.80 avec ses 5 modificatifs incorporés
"Fiche UIC n° 552 : Alimentation des trains en énergie électrique - Caractéristiques techniques unifiées de la ligne de train", 9e édition du 01.01.97
"Fiche UIC n° 566 : Sollicitations des caisses de voitures et de leurs éléments accessoires", 3e édition
du 01.01.90 avec ses compléments et son modificatif n° 1
"Fiche UIC n° 567-1 : Voitures unifiées des types X et Y admises en trafic international - Caractéristiques", 4e édition du 01.01.78 avec ses 7 modificatifs
"Fiche UIC n° 567-2 : Voitures unifiées du type Z admises en trafic international - Caractéristiques",
4e édition du 01.07.91 avec ses 2 modificatifs
"Fiche UIC n° 569 : Règles à observer pour la construction des voitures et fourgons aptes à l’embarquement sur les ferry-boats", 2e édition du 01.07.79 avec ses 2 modificatifs
"Fiche UIC n° 811-1 : Spécification technique pour la fourniture d’essieux-axes pour matériel roulant
moteur et remorqué", 4e édition du 01.01.87 et ses macrographies
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"Fiche UIC n° 811-2 : Spécification technique pour la fourniture d’essieux-axes pour matériel roulant
moteur et remorqué - Tolérances", 1re édition du 01.01.88
"Fiche UIC n° 812-2 : Roues monoblocs pour matériel roulant moteur et remorqué - Tolérances",
1re édition du 01.01.86
"Fiche UIC n° 812-3 : Spécification technique pour la fourniture de roues monoblocs en acier non allié
laminé pour matériel roulant moteur et remorqué", 5e édition du 01.01.84 et ses macrographies avec
modificatif n° 1
"Fiche UIC n° 813 : Spécification technique pour la fourniture d’essieux montés des matériels roulants
moteur et remorqué - Tolérances et montage", 1re édition du 01.01.89
"Fiche UIC n° 814 : Spécification technique pour l’homologation et la fourniture des graisses destinées
à la lubrification des boîtes à roulement à rouleaux des véhicules ferroviaires", 2e édition du 01.07.88
"Fiche UIC n° 822 : Spécification technique pour la fourniture de ressorts en hélice de compression
formés à chaud ou à froid pour matériel roulant moteur et remorqué", 4e édition du 01.07.74 avec ses
2 modificatifs
2. Procès Verbaux de réunions
Union Internationale des Chemins de fer
"Commission Matériel et Traction (Point 25 - Approbation de la fiche UIC n° 515-0 "Matériel pour le
transport de voyageurs - Bogies - Organes de roulement")", mai 1993
"Commission Matériel et Traction (Point 7.2 - Approbation d’un complément à la fiche UIC n° 515-0)",
octobre 1994
"Comité Matériel roulant (Point 9.3 - Approbation de modifications au point 1.10 de la fiche UIC
n° 515-0)", mai 1995.
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