Tecnica De Circulación De Rieles

UNIDAD 3: TECNICA DE LA CIRCULACIÓN SOBRE RIELES:

ECUACION DEL MOVIMIENTO Y DEL FRENADO:

Para la explicación del frenado de los ferrocarriles es importante conocer una serie de definiciones y conceptos que se incluyen en los apartados siguientes de teoría del frenado y distancias de parada:

1) Teoría del frenado:

El concepto del frenado clásico (por zapatas) se basa en conseguir un trabajo resistente adicional (por rozamiento de las zapatas) con la periferia de las llantas que finalmente se disipa térmicamente.

La idea básica se ve mejor con la siguiente figura:

siendo:

Q = esfuerzo ejercido por las dos zapatas sobre una rueda en rotación.

P = peso ejercido por la rueda sobre el carril.

Fz = coeficiente de rozamiento entre la zapata y la rueda.

= coeficiente de adherencia entre la rueda y el carril.

f = coeficiente de rozamiento al deslizamiento entre la rueda y el carril.

E = esfuerzo de tracción sobre la rueda.

T = reacción tangencial del carril sobre la rueda.

La inecuación fundamental es la siguiente:

con:

Q • fz = esfuerzo retardador del frenado.

Una vez empieza el deslizamiento, si se mantiene el esfuerzo ejercido por las zapatas sobre la rueda, Q, se produce el bloqueo de la rueda; ahora Q • fz > y hay deslizamiento.P • fz.

Para que no haya desgaste en las llantas ni en el carril, ni deterioro de las zapatas la solución es aplicar en todo momento un Q menor o igual que P •

Conceptos útiles para la comprensión del frenado de los trenes:

1- Peso freno ficticio instantáneo P1:

1.1- El peso freno en el caso de un tren de mercancías se calcula con la siguiente fórmula:

= coeficiente que varía entre 0.8 y 1.1

1.2- En el caso de un tren de viajeros el peso freno depende de la distancia de frenado desde el momento en que se aplican los frenos, haciendo uso de unas tablas según en el tipo de tren en el que se esté.

1.3- Coeficiente de frenado instantáneo en general, se define el coeficiente de frenado de un tren como la relación:

p = suma de los pesos freno de todos los vehículos del convoy (incluido el de la locomotora).

 Tren = peso total del tren.

2- Frenado en carga:

Para el caso de tener un tren de mercancías, ya que el frenado del tren dependerá directamente de que el tren vaya más o menos cargado, por lo cual habrá que incluir unos dispositivos que varíen Q según sea la carga.

Cálculo de distancias de parada o frenado:

Para hallar estas distancias se utilizan las siguientes fórmulas:

a) Para vehículos de mercancías:

con:

= coeficiente de frenado instantáneo.

P = peso total en Tm.

P1 = peso freno.

v = velocidad en Km/h.

i = perfil en mm/m (>0 en pendientes, <0 en rampas).

L = distancia de parada.

Para trenes de viajeros:

= (0.06 - 0.075)

= 0.075 para v=160 Km/h) = 0.06 para v=70 Km/h ; (

SISTEMA ELECTRICO DE BLOQUEO:

El mantenimiento de la electrificación puede separarse en el mantenimiento de las subestaciones y el de las líneas de contacto. Ambas áreas tienen un componente fijo y uno variable, aunque las proporciones son diferentes.

En el caso de las subestaciones, se propone una estructura compuesta de un 80% fijo y un 20% variable con el tráfico.

Inversamente, en la línea de contacto, la estructura propuesta es de 20% fijo y 80% variable con el tráfico.

En corriente continua, las tensiones utilizadas varían normalmente entre 600 V, utilizada preferentemente en sistemas de tipo urbano (tranvías, LRV, metros), hasta 3.000 V, utilizada en sistemas de mayor distancia. La red chilena está alimentada en 3.000 V entre Valparaíso y Temuco. Los voltajes continuos utilizados habitualmente son 600, 750, 1.500 y 3.000 V.

No resulta práctico utilizar voltajes mayores por las dificultades derivadas de los dispositivos de interrupción (contactores y disyuntores) y de las máquinas auxiliares, unido a que hay un límite práctico de la tensión máxima para una realización económica y limitación del volumen y peso de los motores de tracción del orden de 1.500 V. En este caso, la tensión de 3.000 V se utiliza para alimentar dos motores de 1.500 V dispuestos en serie.

El desarrollo de la alimentación en corriente alterna ha llevado a la utilización de voltajes mucho más altos, lo que se traduce en menores secciones de los conductores y el abaratamiento consiguiente del sistema de líneas de contacto. Asimismo, al trasladar el proceso de rectificación a las locomotoras, se simplifican las subestaciones, limitándolas a funciones de transformación y regulación del voltaje, con lo que se disminuye las inversiones fijas.

En corriente alterna el voltaje estándar es 25.000 V a 50 Hz. Se utiliza también otros voltajes, como 15.000 V y 50.000 V y otras frecuencias, como 16⅔ Hz y 60 Hz.

REGLAMENTACION DE PROCEDENCIAS Y CRUZAMIENTOS:

Por Decreto Supremo N° 5, del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, Subsecretaría de

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