INDICE GENERALE / 6 TIPOLOGIE PRINCIPALI DI INCIDENTI FERROVIARI/6.2 LA STABILITA’ DEL VEICOLO FERROVIARIO E LE PROBLEMATICHE LEGATE ALLO SVIO
La formula di Pochet, nota anche come formula di Nadal, ottenuta per approssimazione, è chiaramente riferita alla scelta arbitraria dell’angolo ß e del coefficiente f; al variare di questi due parametri varierà anche il coefficiente di svio, che, quindi, non può essere determinato a priori ma solo avendo a disposizione suddetti valori.
Il coefficiente di svio aumenta all’aumentare dell’angolo ß e, per uno stesso valore di ß, diminuisce al crescere di f; per appositi valori di ß e di f è possibile ricavare valori ben definiti del coefficiente di svio (vedi tabella):
Affinché il bordino non superi la rotaia è perciò sufficiente che la spinta laterale non superi il peso dinamico che grava sulla ruota (ossia il peso maggiorato dell’azione provocata dalla forza centrifuga).
Teoricamente, dunque, si ritiene che la stabilità allo svio sia assicurata dal fatto che la spinta laterale non superi il peso dinamico che grava sulla ruota, ma in realtà si riscontra che il coefficiente di svio può raggiungere valori superiori rispetto a quelli calcolati sperimentalmente: ecco perché la formula di Pochet è cautelativa e fisicamente rappresenta la condizione necessaria ma non sufficiente perché avvenga lo svio.
Come già accennato, la forza centrifuga genera un momento ribaltante che provoca a sua volta lo spostamento di una parte del peso del veicolo dalle ruote interne a quelle esterne alla curva; per questo si parla di peso dinamico (Pd).
Supponendo, quindi, che un veicolo aumenti gradualmente la propria velocità su di una curva di raggio costante, si verificherebbe un aumento contemporaneo sia di P che di F: ciò manterrebbe pressoché inalterata la condizione di stabilità…
Il problema è che oltre un certo limite di velocità, quando il peso gravante sulla ruota interna alla curva è passato quasi interamente a gravare sulla ruota esterna, l’unica forza che aumenta è F, appunto quella responsabile del pericolo di svio.
Quanto detto evidenzia nitidamente l’importanza che assumono, ai fini della stabilità di marcia in curva, il peso statico che grava sugli assi e l’esatto profilo dei bordini.
Dato che la condizione di equilibrio è generalmente verificata, il calcolo della velocità limite allo svio è alquanto laborioso e di scarso interesse pratico; si può comunque affermare che un veicolo sarà soggetto prevalentemente al ribaltamento oppure allo scavalcamento della rotaia a seconda che l’altezza del suo baricentro sia notevole oppure limitata.
b | f | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
50° | 0.97 | 0.88 | 0.80 | 0.73 | 0.66 | |
55° | 1.16 | 1.05 | 0.96 | 0.88 | 0.80 | |
60° | 1.39 | 1.26 | 1.14 | 1.03 | 0.94 | |
65° | 1.69 | 1.51 | 1.36 | 1.24 | 1.12 | |
70° | 2.07 | 1.84 | 1.65 | 1.48 | 1.35 | |
75° | 2.65 | 2.30 | 2.02 | 1.80 | 1.62 | |
80° | 3.43 | 2.98 | 2.61 | 2.28 | 1.99 | |
1NB: tale affermazione permette di osservare che, in generale, una rotaia umida (f≈0.15) è meno pericolosa, in termini di rischio di svio, di una rotaia perfettamente asciutta (f≈0.3); allo stesso tempo, l’usura, che agisce aumentando l’angolo ß, è generalmente una condizione che non favorisce lo svio di un veicolo. In realtà bisogna tenere conto di molti altri fattori (usura laterale del fungo della rotaia, effetto complessivo dei momenti delle forze in gioco, valori dell’angolo di attacco ruota-rotaia) e, quindi, i valori numerici di cui sopra sono da considerare quali indicativi.