Prossima fermata: progettazione per i prossimi 100 anni di ferrovie

È ufficiale: la popolazione globale ha appena superato gli 8,1 miliardi. Le Nazioni Unite si aspettano che la tendenza al rialzo prosegua, prevedendo una popolazione totale di 9,7 miliardi entro il 2050. Questo tipo di crescita crea nuove sfide per bilanciare le esigenze delle persone con la salvaguardia dell’ambiente.

Mentre il mondo persegue ambiziosi obiettivi di emissioni nette pari a zero, il trasporto ferroviario resta la scelta più efficiente per il trasporto di persone e merci essenziali in tutto il mondo. Sulla base di 100 anni di esperienza ingegneristica, le innovazioni dei prodotti Timken di oggi stanno facendo progredire l’efficienza e la sostenibilità nelle ferrovie elettriche per passeggeri e nelle operazioni di trasporto merci tradizionali, per un futuro a zero emissioni. Kate Immel, responsabile del prodotto per il settore ferroviario, spiega.

Un secolo di innovazione incentrata sul cliente

L’innovazione di Timken risale effettivamente a 125 anni fa, al 1899, quando l’azienda ha risolto la sfida dell’attrito nelle prime automobili con l’introduzione del cuscinetto a rulli conici Timken® (TRB). Nel 1923, Timken ha dimostrato i vantaggi della tecnologia anche per l’industria ferroviaria. La prima installazione su rotaia di un TRB ha migliorato il comfort dei passeggeri e l’efficienza operativa su un tram interurbano in Ohio; oggi, la famiglia “AP” multiuso di cuscinetti integrati è uno standard di riferimento per il mercato ferroviario globale.

Secondo Kate Immel, responsabile del prodotto, generazioni di ingegneri Timken hanno sviluppato una profonda conoscenza delle applicazioni ferroviarie per sviluppare soluzioni di prodotto rivoluzionarie in grado di soddisfare le mutevoli esigenze del mercato. Esempi includono il cuscinetto AP® originale, un’innovazione degli anni ‘50 che ha fornito una soluzione pratica al problema comune dell’epoca del surriscaldamento dei cuscinetti degli assali; il cuscinetto ferroviario compatto AP2™ che ha migliorato le capacità di trasporto del carico per i treni pesanti quando è stato lanciato nel 1994, e lo sviluppo nel 2015 della guarnizione a labirinto EcoTurn®, che continua a far risparmiare agli operatori migliaia di galloni di carburante e a ridurre le emissioni di diverse tonnellate all’anno.

“Abbiamo una comprovata esperienza nell’introduzione di nuovi prodotti che risolvono le sfide più difficili del settore ferroviario del momento”.

Kate Immel
Responsabile del prodotto, settore ferroviario

“Abbiamo una comprovata esperienza nell’introduzione di nuovi prodotti che risolvono le sfide più difficili del settore ferroviario del momento”, ha dichiarato Kate Immel, responsabile del prodotto per il settore ferroviario di Timken. “Ci dà fiducia il fatto che ogni volta che proviamo qualcosa di nuovo, questo porterà a un’innovazione che ha un valore significativo nel mercato”.

Oggi, gli ingegneri Timken lavorano a stretto contatto con i clienti del settore ferroviario per affrontare tendenze come l’elettrificazione e la sostenibilità. Immel ha affermato: “Il nostro obiettivo principale è l’efficienza poiché il mondo ha bisogno di infrastrutture in grado di gestire il futuro”, ha affermato Immel.

I cuscinetti AP-2 di Timken® soddisfano le crescenti esigenze del trasporto ferroviario: carichi, velocità e durata delle ruote maggiori. Il loro design compatto incorpora un numero inferiore di componenti, riduce il peso del cuscinetto e offre una maggiore sicurezza e affidabilità.

Ricerca e sviluppo di livello mondiale per le nuove soluzioni elettriche per il trasporto di passeggeri

Laboratori Timken di prim’ordine, risorse di prototipazione e capacità guidano le nostre iniziative di ricerca e sviluppo per far progredire l’azienda e il settore ferroviario. Le innovazioni dei prodotti nascono esclusivamente da richieste specifiche dei clienti e da sfide del settore.

Attualmente, Immel fa parte di un team interfunzionale che sviluppa efficienti cuscinetti a rulli conici che ottimizzano il consumo energetico dei treni passeggeri elettrici, rendendo un metodo di trasporto già sostenibile ancora più efficiente dal punto di vista energetico.

I prototipi iniziali sono basati sul recente lavoro degli ingegneri Timken che hanno sviluppato cuscinetti ad alta densità di potenza ed efficienti dal punto di vista energetico per veicoli elettrici e apparecchiature industriali mobili sostenibili. I progetti vengono applicati ai parametri operativi esclusivi per l’elettrificazione ferroviaria e vengono apportate modifiche alle geometrie dei cuscinetti e alla lubrificazione. I cuscinetti efficienti reimmaginati sono quindi testati in base ai criteri desiderati dai clienti per il ciclo di vita del prodotto e il consumo energetico, il che può ridurre l’impronta di carbonio complessiva dell’operatore.

Timken sta attualmente modellando e testando i cuscinetti per un’applicazione ferroviaria elettrica per passeggeri della linea principale in Europa. Immel spiega che la soluzione potrebbe aiutare gli operatori a ridurre notevolmente il consumo energetico, al contempo abbassando in modo significativo il costo totale di proprietà durante i 30 anni di vita di un treno, sulla base degli attuali cicli elettrici ferroviari europei.

“Gli operatori vogliono operare in un modo sostenibile, ma che abbia anche un senso economico”, ha affermato. “Spetta a noi risolvere per entrambi questi obiettivi, e lo stiamo facendo con successo”.

Rispondere alle esigenze globali dei clienti e alle tendenze emergenti

Anche se Timken innova nuove soluzioni per il mercato ferroviario elettrico maturo in Europa, l’azienda sostiene l’elettrificazione delle linee ferroviarie per passeggeri e merci a livello globale. Gli standard definiti in Europa spesso diventano gli standard dei sistemi ferroviari elettrici in tutto il mondo.

In Corea del Sud, dove i funzionari aspirano a sostituire tutti i treni diesel con treni alimentati a idrogeno elettrico entro il 2050, i cuscinetti degli assali Timken ad alta ingegneria supportano la manutenzione ordinaria dell’attuale flotta di locomotive elettriche per passeggeri ad alta velocità.

Timken ha anche sviluppato un nuovo cuscinetto a rulli cilindrici (CRB) per le unità di sospensione del motore, che sono i perni tra i motori a trazione e le ruote di una locomotiva. L’innovazione è stata concepita in una nuova flotta di locomotive elettriche. I CRB migliorano l’efficienza operativa e prolungano gli intervalli di manutenzione per le locomotive elettriche per il trasporto merci, sostenendo l’ambizioso obiettivo dell’India di creare la più grande rete ferroviaria sostenibile del mondo. Nel 2019, Indian Railways ha trasportato più di 400 milioni di passeggeri e 47 milioni di tonnellate di merci.

Oltre alle soluzioni di cuscinetti, Immel ha osservato che gli operatori ferroviari sono fortemente interessati a conoscere l’efficienza complessiva del ciclo di vita e il costo dei loro treni sia a livello macro che micro. Un’attuale tendenza globale del settore è l’allungamento degli intervalli di manutenzione in modo che i treni possano spostare più persone e merci in meno tempo.

Gli ingegneri del prodotto Timken, gli esperti di tribologia e gli esperti dei test sul prodotto stanno attualmente formulando e testando grassi resistenti alla corrosione e di lunga durata per dimostrare dove sono opportuni intervalli di manutenzione più lunghi.

“Riducendo la manutenzione preventiva possiamo ridurre il costo totale di proprietà ma soprattutto possiamo limitare la quantità di grasso che deve essere utilizzato in primo luogo, preservando l’ambiente e aiutando i team di manutenzione ferroviaria a lavorare in modo più efficiente”.

Le attività di ricerca e sviluppo di Timken incentrate sul cliente promuovono soluzioni sostenibili per i trasporti e le infrastrutture. Scoprite ulteriori informazioni sui contributi dell’azienda in merito a veicoli commerciali più sostenibili, voli elettrici attuabili e futuro della mobilità urbana.

Published: 2024/10/20