Evaluación del diseño de un banco de rodillos de un solo juego de ruedas para estudios de dinámica de curvado en ferrocarriles y deslizamiento
Autores: Mantovani, Giovanni; Kumar, Nikhil; Ahmadian, Mehdi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación del diseño de un banco de rodillos de un solo juego de ruedas para estudios de dinámica de curvado en ferrocarriles y deslizamiento
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Estudio
Dinámica de curvatura de conjuntos de ruedas
Banco de rodillos
Capacidad de prueba
Sistema de control
Tamaños de área de contacto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un diseño novedoso para emular la dinámica de curvatura de un conjunto de ruedas mediante la implementación de un conjunto de ruedas lateralmente restringido y dos rodillos alimentados de forma independiente. La nueva configuración amplía la capacidad de prueba del banco de rodillos existente de Virginia Tech-Administración Federal de Ferrocarriles (VT-FRA) de una sola rueda a un conjunto de ruedas (es decir, dos ruedas). El banco rediseñado está destinado a evaluar tanto la dinámica de la vía recta como la de curvatura de un conjunto de ruedas en un vagón de ferrocarril. Se analizan los datos de prueba de experimentos anteriores con un solo conjunto de ruedas para evaluar la capacidad del sistema de control para mantener la velocidad del rodillo comandada. Esta evaluación determina si el nuevo sistema puede emular con precisión las curvas. El estudio desarrolla factores de corrección para tener en cuenta los tamaños disímiles de las áreas de contacto y las fuerzas de deslizamiento longitudinal resultantes de los diámetros disímiles de los rodillos. Se propone un nuevo método de medición de fuerzas para resolver las fuerzas de deslizamiento en cada área de contacto de manera independiente. Una evaluación de los datos existentes del banco de rodillos VT-FRA indica una desviación máxima de velocidad del rodillo del 0.37% respecto a los valores reales, lo que se considera dentro de la precisión prevista para futuras pruebas con el banco rediseñado. Un análisis de las mediciones de fuerza mediante una plataforma de carga demuestra la viabilidad de determinar con precisión las fuerzas de contacto rueda-raíl para el nuevo banco de diseño, idéntico al diseño original. A pesar de los numerosos desafíos en la integración de una nueva rueda y rodillo en el banco de rodillos VT-FRA existente, el estudio demuestra que tal rediseño puede lograrse dentro de las limitaciones de espacio y cinemáticas, manteniendo la precisión de medición prevista.
Descripción
Este estudio presenta un diseño novedoso para emular la dinámica de curvatura de un conjunto de ruedas mediante la implementación de un conjunto de ruedas lateralmente restringido y dos rodillos alimentados de forma independiente. La nueva configuración amplía la capacidad de prueba del banco de rodillos existente de Virginia Tech-Administración Federal de Ferrocarriles (VT-FRA) de una sola rueda a un conjunto de ruedas (es decir, dos ruedas). El banco rediseñado está destinado a evaluar tanto la dinámica de la vía recta como la de curvatura de un conjunto de ruedas en un vagón de ferrocarril. Se analizan los datos de prueba de experimentos anteriores con un solo conjunto de ruedas para evaluar la capacidad del sistema de control para mantener la velocidad del rodillo comandada. Esta evaluación determina si el nuevo sistema puede emular con precisión las curvas. El estudio desarrolla factores de corrección para tener en cuenta los tamaños disímiles de las áreas de contacto y las fuerzas de deslizamiento longitudinal resultantes de los diámetros disímiles de los rodillos. Se propone un nuevo método de medición de fuerzas para resolver las fuerzas de deslizamiento en cada área de contacto de manera independiente. Una evaluación de los datos existentes del banco de rodillos VT-FRA indica una desviación máxima de velocidad del rodillo del 0.37% respecto a los valores reales, lo que se considera dentro de la precisión prevista para futuras pruebas con el banco rediseñado. Un análisis de las mediciones de fuerza mediante una plataforma de carga demuestra la viabilidad de determinar con precisión las fuerzas de contacto rueda-raíl para el nuevo banco de diseño, idéntico al diseño original. A pesar de los numerosos desafíos en la integración de una nueva rueda y rodillo en el banco de rodillos VT-FRA existente, el estudio demuestra que tal rediseño puede lograrse dentro de las limitaciones de espacio y cinemáticas, manteniendo la precisión de medición prevista.