Analysis and optimization of wheel maintenance for locomotives E464

Wear of railway wheels represents one of the most common causes for maintenance of rolling stock. For a railway company, the complexity of wear phenomena impacts on many aspects, from the coordination of maintenance operations to cost saving. This work offers a deep analysis about the wear problem of railroad wheels, in detail for locomotive E464 that is strongly involved in the Condition Based Maintenance optimization project by Trenitalia’s company. The purpose is to define a set of parameters, or indicators, able to change maintenance schedules from the traditional kilometric deadline to a parametric equation able to monitor the actual operating conditions of the specific locomotive, and hence to control its wear state. A further development is based on the rolling contact fatigue analysis of wheel/rail contact, with the purpose of identifying the wear mechanisms affecting the sample of locomotives.

L'usura delle ruote ferroviarie rappresenta una tra le cause più comuni della manutenzione dei materiali rotabili. Per una compagnia ferroviaria, la complessità del fenomeno di usura ha impatti su diversi livelli, dall'organizzazione e gestione delle operazioni di manutenzione alla riduzione dei costi a esse dovuti. Questo lavoro offre un'analisi approfondita sul problema dell'usura delle ruote ferroviarie, nel dettaglio per le locomotive E464, le quali sono fortemente coinvolte nel progetto di ottimizzazione basato sulla Condition Based Maintenance (manutenzione su condizione) dell'azienda Trenitalia. L'obiettivo è quello di definire un insieme di parametri, chiamati indicatori, capaci di cambiare la scadenza chilometrica degli attuali piani di manutenzione in una scadenza dinamica, basata sul monitoraggio continuo dello stato di usura dei componenti. Un ulteriore parte è basata sull'analisi del comportamento a fatica dovuta al contatto ruota-rotaia, con lo scopo di identificare il meccanismo di usura che caratterizza le ruote della flotta analizzata.