Ferrocarriles

Investigando, las complejas interacciones entre rueda-carril de los vehículos ferroviarios

Sobre los vehículos ferroviarios

Vehículos ferroviarios son vehículos guiados por carriles, es decir no poseen ningún sistema de dirección con lo que el conductor pueda determinar el curso del vehículo, sino el curso está prescrito por la trayectoria de la vía. Para seguir dicha trayectoria sin intervención del conductor un vehículo ferroviario necesita un mecanismo de guía automático que corrija desviaciones de la trayectoria ideal. En la gran mayoría de vehículos ferroviarios esta función se cumple por el eje montado que es la unidad del eje y de las dos ruedas.

características del eje montado

Para la marcha en una vía recta estas dos propiedades características del eje montado causan un comportamiento característico: el movimiento de lazo que es un movimiento oscilante compuesto principalmente de translaciones laterales y rotaciones alrededor del eje vertical, conocidas también como rotaciones de guiñada.

Interoperabilidad

Comportamiento para geometrías de la vía diferentes

En el contexto de ferrocarriles el término “interoperabilidad” denota “la capacidad del sistema ferroviario transeuropeo de permitir la circulación segura e ininterrumpida de trenes que cumplen las prestaciones requeridas para las líneas por las que pretenden circular”.

El comportamiento dinámico de un vehículo ferroviario depende de la geometría de la vía se define principalmente por tres parámetros:

Los vídeos generados con el programa SIMPACK muestran el comportamiento de un coche de pasajeros en una vía recta con irregularidades usando varias geometrías de vía. En cada escenario el coche es exactamente igual. Las diferencias del comportamiento dinámico causadas por las varias geometrías de vía son particularmente importante para vehículos usados en el tráfico internacional.

Perfil del carril

El perfil del carril, es decir la forma de la superficie de rodamiento del carril

Inclinación

La inclinación, es decir el ángulo con lo que los carriles están inclinados hacía el centro de la vía

Ancho

El ancho de la vía que afecta el juego lateral del eje montado en la vía

Modelización más refinada

Para una descripción más precisa de la interacción rueda-carril el grupo GREEN desarrolla una modelización más refinada, donde tanto los ejes montados como los carriles están modelizados como cuerpos flexibles

Modos propios del eje montado

representación

Combinando los cuerpos flexibles con un modelo del contacto muy avanzado se calculan las distribuciones de la presión del contacto sobre la superficie de rodamiento del carril.

España (AVE), Francia, Italia y Bélgica
Perfil de carril 60E1, inclinación de carril 1:20, ancho de vía 1435 mm
Polonia
Perfil de carril 60E1, inclinación de carril 1:40, ancho de vía 1435 mm
Austria y Suiza
Perfil de carril 60E1, inclinación de carril 1:40, ancho de vía 1437 mm
Alemania
Perfil de carril 60E2, inclinación de carril 1:40, ancho de vía 1436 m