ANÁLISIS DE DESGASTE Y ESTABILIDAD DEL SISTEMA EN LA CURVA FERROVIARIA INCORPORANDO UN GUARDA RAÍL ANTIFRICCIÓN ELÁSTICO

Resumen

Se ha establecido un nuevo modelo para analizar la vibración espacial de un sistema tren – rail en curva con nuevo guardarraíl, basado en el modelo de análisis de vibraciones espaciales del sistema tren-vía, y conforme a las características estructurales del nuevo guardarraíl. La ecuación matricial del sistema dinámico de acoplamiento tren–rail en curva con el nuevo guardarraíl se establece de acuerdo con la dinámica de energía potencial total constante de un sistema elástico y a la existencia del principio de “colocación en posición correcta” del conjunto del sistema. El correspondiente programa de cálculo fue compilado con el lenguaje FORTRAN. Las respuestas de las vibraciones espaciales del sistema tren-rail con guardarrail se han calculado en tres condiciones, concretamente con espaciado de 65, 70 y 75 mm entre la nueva guía de protección y el raíl interno. La exactitud del modelo ha sido verificada a través de una prueba de campo. Los resultados del cálculo demuestran que la diferencia de resultados entre la fuerza horizontal máxima calculada en el guardarraíl y el valor medido alcanzaba el 99,55%, 99,60% y 98,82%, respectivamente, en las tres condiciones. Mientras tanto, otros resultados, como el desplazamiento lateral del guardarraíl y el raíl exterior, están cerca de los resultados medidos. El gran efecto del guardarraíl se observó también en la condición de espaciado de 65 mm. En este caso, el nuevo guardarraíl puede reducir el 14,64% del desplazamiento lateral respecto al raíl exterior y mejorar la estabilidad en la marcha del convoy. Cuando los radios de curvatura son de 250, 300, 350, 400, 450, 500 y 600 m, el nuevo guardarraíl soporta el 39,94%, 38,81%, 36,71%, 35,88%, 34,87%, 33,58% y 33,10%, respectivamente, de la fuerza horizontal del raíl exterior. Esto es acorde con los resultados de los ensayos de que el nuevo guarda raíl puede compartir entre 33,3% - 40% de la fuerza lateral del raíl exterior de la curva. Palabras clave: nuevo guardarraíl, curvatura de raíl, velocidad de tren, análisis de vibraciones, ingeniería ferroviaria