Dinámica lateral de una dupla ferroviaria articulada

Abstract

Las duplas ferroviarias articuladas son vehículos modulares conformados por dos coches y una unidad motriz (UM) situada entre ellos. Cada coche exhibe la particularidad de poseer sólo un bogie en un extremo y estar apoyado sobre la UM. Estos tipos de vehículos presentan condiciones particulares de inestabilidad debido a la naturaleza propia de la configuración utilizada. Todo fenómeno producido en la dinámica del sistema es magnificado por la complejidad de la distribución de la formación analizada. El módulo de propulsión (UM) constituye el componente con mayor influencia sobre la dinámica de los coches conducidos, generando así, el interés de su estudio. El objetivo general es identificar la gama de parámetros de prueba necesarios para la evaluación del rendimiento del vehículo y determinar las condiciones críticas que limitan la velocidad longitudinal de desplazamiento, lo cual produce la reducción del confort de marcha y afectan la seguridad frente al descarrilamiento. Una limitación importante en el transporte ferroviario es el producido por las vibraciones laterales como respuesta al contacto con la vía. Dichas vibraciones en los coches de pasajeros reducen el confort de marcha, y son capaces de generar un severo desgaste tanto de los rieles como en las ruedas del bogie. Bajo condiciones extremas, estas oscilaciones pueden dar lugar al descarrilamiento de la formación. Existen dos conceptos básicos a considerar en el comportamiento dinámico lateral de vehículos ferroviarios: es el fenómeno conocido como hunting, y la velocidad crítica. El primero de ellos, refiere a la utilización de una sección cónica variable en los perfiles de ruedas, es un movimiento armónico, periódico y oscilante. El segundo, es la velocidad crítica, la cual puede definirse como la velocidad a partir de la cual el vehículo presenta un cambio considerable en su comportamiento dinámico. A bajas velocidades (< 30 km/h), el fenómeno se observa como una oscilación del coche, de gran amplitud, baja frecuencia, a velocidades más elevadas (> 70 km/h), aumenta la probabilidad de producirse una oscilación de aparición violenta, alta frecuencia, generando el peligro de un eventual descarrilamiento. En el presente estudio, se ha realizado el análisis dinámico de la dupla articulada denominada “Alerce”, de la empresa EMEPA. Dicha dupla se encuentra actualmente en funcionamiento como transporte de pasajeros en la línea Belgrano Norte, en el área metropolitana.