BOGIES

BOGIES

En este nuevo capítulo sobre trenes hablaremos de los bogies.  El sistema donde va suspendido los vagones y las locomotoras en la actualidad en donde lleva por norma general las suspensiones, el equipo de freno y los motores de tracción.

Un bogie es un dispositivo giratorio dotados de dos o mas ejes, cada uno con dos ruedas, sobre los que se apoya un vehículo ferroviario. Los ejes son paralelos y solidarios entre sí, y en general están situados en ambos extremos de los vehículos, destinados a circular sobre los carriles. El vehículo se apoya en cada bogie por medio de un eje vertical mediante un pivote, gracias al que puede describir curvas muy cerradas. Podemos encontrar bogies tractores y bogies remolcados, estos últimos sin fuerza de tracción

 La diferencia principal entre un vehículo ferroviario y otros tipos de vehículos de transporte es el sistema de guiado. La superficie de los carriles no sólo sirve de apoyo a las ruedas sino que también las guía lateralmente. Los carriles y las agujas cambian la dirección de rodadura de las ruedas y así determinan la dirección la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario.El tren de rodaje es el sistema que proporciona el movimiento seguro del vehículo a lo largo de las vías. Este sistema incluye componentes tales como juegos de ruedas con cajas de grasa, la suspensión elástica, los frenos, la tracción y los dispositivos para transmitir las fuerzas de tracción y frenado al cuerpo del vehículo. 

Sus principales funciones son:

 La transmisión y la distribución de la carga vertical de las ruedas del vehículo a los carriles. 

 Guiado del vehículo a lo largo de la vía.

 Control de las fuerzas dinámicas debidas al movimiento por irregularidades delcarril, en curvas, agujas y después de impactos entre vehículos. 

 Amortiguación eficaz de movimientos oscilatorios. 

 Aplicación de las fuerzas de tracción y frenado.

Explicación sencilla del funcionamiento del bogie de eje simple y de dos ejes Para explicar gráficamente el funcionamiento del bogie de dos ejes o carretón en comparación con el bogie de eje simple se incluye como Figura un croquis explicativo:

Componentes del bogie

A. Juegos de ruedas

B. Cajas del eje (o cajas de grasa)

La caja del eje es el dispositivo que permite que el juego de ruedas pueda girar alproporcionar el alojamiento del cojinete y, al mismo tiempo, los soportes para que lasuspensión primaria sujete el juego de ruedas al chasis del vehículo.La caja del eje transmite las fuerzas longitudinales, laterales y verticales desde el juego de ruedas a los demás elementos del bogie

Diseño de una caja de eje con cojinete de fricción

C. Ruedas

Las ruedas y los ejes son las partes más críticas del material rodante ferroviario.

 D. Suspensión

La suspensión es el conjunto de elementos elásticos, amortiguadores y otro selementos asociados a ellos que conectan el juego de ruedas a la carrocería del vehículo.Si el bogie tiene una estructura rígida, la suspensión por lo general consta de dos partes: la suspensión primaria que conecta los juegos de ruedas al bastidor del bogie y la parte baja de la carrocería del vehículo.

E. Elementos elásticos (muelles)

Los elementos elásticos (muelles) son componentes que tienden a retornar a su dimensión original cuando las fuerzas que han causado su movimiento vibratorio desaparecen.

F. Amortiguadores

La amortiguación en los vehículos ferroviarios es proporcionada por lo general por elempleo de dispositivos de amortiguación o bien viscosos o bien de fricción (orozamiento).

Amortiguador hidráulico telescópico

 (1) La carcasa con el dispositivo de cierre

 (2) El cilindro de trabajo con sus válvulas

 (3) El eje con un pistón

 (4) Válvulas del cilindro de trabajo

 (5) Pistón del eje

 (6) Válvulas del pistón

Coches no articulados y articulados

Con el fin de explicar de forma gráfica la diferencia entre vehículos no articulados con bogies no articulados y vehículos articulados con bogies articulados se incluye la Figura

FRENO REGENERATIVO DE TRENES

Hoy vamos hablar del sistema de frenado del trenes que "devuelve" a la red eléctrica, lo producido en la frenada. Siempre se ha dicho, que el tren es uno de los medios de transporte más respetuosos con el medio ambiente. Y esto es así no sólo porque ofrece unos niveles de contaminación muy reducidos en comparación con otros medios como el avión o el automóvil; es que además contribuye a crear la propia energía que lo impulsa, gracias a innovaciones tecnológicas como el freno regenerativo, que a pesar de no tener un nombre demasiado atractivo tiene una serie de ventajas no demasiado conocidas por el gran público. Este sistema, recoge toda la energía cinética que produce un tren al frenar y la convierte en energía eléctrica. Una electricidad que devuelve a la catenaria y que puede emplearse para diversos fines, desde mover otros trenes a alimentar los servicios auxiliares de ese mismo tren, o simplemente almacenarse en unos acumuladores especiales instalados a bordo.Otra opción es devolver esa electricidad a la Red,se traduce en un ahorro anual de más de 2.500.000 euros, ahorro que en los próximos años puede verse incrementado por el aumento de las líneas de AVE en nuestro país. Lo ideal sería un tren que generara por sí mismo toda la energía necesaria para su funcionamiento, pero eso nos acercaría demasiado a la teoría del movimiento continuo… que está demostrada científicamente ser por completo imposible. Nos conformaremos con seguir buscando nuevas maneras de aprovechar la energía, que se traduzcan en mayor eficiencia y ahorro. el sistema de frenado regenerativo es el más utilizado en sistemas de los Trenes. Existen dos formas de realizar el frenado regenerativo: inyección de la energía hacia la línea con el fin de alimentar otros vehículos y almacenamiento en ultracapacitores, con el objeto de retener la energía y utilizarla en el momento de arranque y aceleración. Los componentes de electrónica de potencia que utilizan los circuitos de frenado regenerativo son los IGBT y los GTO con arreglos de reóstatos en paralelo. La siguiente figura muestra el sistema de control eléctrico de un tren con frenado regenerativo, el cual tiene un elemento de almacenamiento de energía como es el ultracapacitor. También se observa el filtro en AC, el rectificador para trenes que son alimentados en AC, el filtro en DC y el sistema de inversión compuesto de transistores IGBT, que permiten alimentar el motor de inducción trifásico del tranvía Básicamente, el funcionamiento es el siguiente: El motor en funcionamiento normal, hay que inducirle una corriente a sus bobinas para que este genere un campo magnético y produzca un movimiento. En el caso del freno regenerativo, en el momento de frenada,éste proporciona una fuerza al motor que hace actuar como un generador de electricidad. Si hay trenes es el momento cercanos que necesiten abastecerse de electricidad, éste " se la proporciona" en el caso que no sea necesarío devolver esa electricidad generada, éste posee un sistema de quemado de esa electricidad producida, en el cual se induce esa corriente por unas baterías de grandes resistencias que "quema" esa electricidad sobrante.

  Frenada regenerativa en los automóviles. Modelo Mazda 

Funcionamiento del freno regenerativo 

    

 En el siguiente vídeo veremos como se sitúa la palanca de Pre-excitación de campo en el primer punto para después continuar eliminando todas las resistencias y, posteriormente, seguir haciendo el juego con la palanca de excitación de campo. Observar en el vídeo el amperímetro de motores, el amperimetro de freno, el amperimetro de excitacion y el voltímetro de linea. Cuando se reduce la velocidad por debajo de 50 Km/h, se produce el cambio entre Paralelo y Serie, alterando la conexión de los motores y produciendo una mayor intensidad para producir una frenada mas potente.

          

MUNDO FERROVIARIO - Inicios, locomotoras de vapor.

El pequeño gran mundo ferroviario, un desconocido para muchos, una vida para otros, comienza en el siglo XIX con la construcción de las primeras líneas ferroviarias y se extiende hasta la actualidad, convirtiéndose en uno de los elementos mas importantes de la sociedad.

El primero ferrocarril español, se construiría en cuba.

En 1941 se emprendió la nacionalización de todos los ferrocarriles españoles de ancho ibérico, mientras que las compañías que operaban las líneas de vía estrecha todavía mantuvieron su independencia hasta su posterior rescate estatal e integración en empresa Ferrocarriles de Vía Estrecha (FEVE). Las líneas de vía de ancho ibérico fueron integradas en la Red Nacional de los Ferrocarriles Españoles (RENFE). Ambas empresas continuaron su existencia hasta su desaparición ya iniciado el siglo XXI, cuando sus funciones fueron asumidas por Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF), encargada de las infraestructuras ferroviarias, y por Renfe Operadora, encargada de la explotación de los ferrocarriles de ancho ibérico, ancho internacional y vía estrecha. Por otro lado, desde la inauguración de la Línea de alta velocidad Madrid-Sevilla en1992, se han ido expandiendo por España nuevas líneas hasta constituir una nueva red Alta Velocidad Española
La primera locomotora de un tren, era impulsada mediante la acción del vapor de agua. Las locomotoras de vapor fueron la forma dominante de tracción en los ferrocarriles hasta que a mediados del siglo XX fueron reemplazadas por las locomotoras diésel y eléctricas

                                           Locomotora de vapor 
                    120/2112 “Martorell”  MZA 168

                     

Es la primera locomotora de vapor que circuló en España. Por eso lleva el número “I” en el testero. Fabricada en Gran Bretaña, por el constructor Sharp & Stewart, entró en servicio en 1854 en el ferrocarril Barcelona – Mataró, el primero de España, que pronto fue absorbido por compañías más grandes. Su potencia era de 630 CV y tenía una velocidad máxima autorizada de 60 km/h. Estos son los vagones que arrastraba cuando servía en el ferrocarril Barcelona – Mataró.

Su potencia era de 630 CV y tenía una velocidad máxima autorizada de 60 km/h. Estos son los vagones que arrastraba cuando servía en el ferrocarril Barcelona – Mataró.

Estos son los vagones que arrastraba cuando servía en el ferrocarril Barcelona – Mataró.

                                               

Accionamiento de la distribución de tipo Walschaerts

 en una locomotora de vapor. En esta animación, el color rojo representa "vapor vivo", procedente de la caldera, entrando en el cilindro, mientras que el azul representa vapor expandido (gastado) que escapa del cilindro.