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Análisis de simulación de una locomotora eléctrica con un sistema de guía de eje hidráulico para mejorar el rendimiento en vías curvas

Autores: Kalivoda, Jan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis de simulación de una locomotora eléctrica con un sistema de guía de eje hidráulico para mejorar el rendimiento en vías curvas


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Reducción
Fuerzas
Pista
Vehículo
Sistema hidráulico
Desgaste

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Una reducción de las fuerzas que actúan entre la vía y el vehículo es uno de los temas clave en el diseño del material rodante moderno. Debido a que las capacidades de reducción de las fuerzas de contacto rueda-vía en las curvas de la vía mediante métodos convencionales se encuentran en sus límites, surgen enfoques innovadores en el diseño de la suspensión del vehículo y la guía del eje. Entre ellos, la dirección activa del eje parece ser muy prometedora. Sin embargo, un sistema de dirección activa del eje es bastante complicado y costoso y plantea muchos problemas de seguridad. Por lo tanto, se propone un sistema hidráulico pasivo que vincula los movimientos longitudinales de los cojinetes de los ejes. El sistema es relativamente simple y, en comparación con la dirección activa del eje, no necesita ningún suministro de energía ni sistema de sensores para la detección de la forma de la vía. Se han propuesto e implementado dos disposiciones del sistema hidráulico en un modelo de simulación. El modelo de simulación se basa en una cosimulación de dos modelos separados, un modelo multibody de una locomotora eléctrica y un modelo del sistema hidráulico. El objetivo de este estudio es evaluar la contribución del sistema hidráulico a la alineación radial natural de los ejes en las curvas y, por lo tanto, reducir el desgaste de las ruedas y determinar los parámetros del sistema hidráulico para maximizar los beneficios de reducción del desgaste mientras se minimiza la disminución de la velocidad crítica. Se han realizado simulaciones de un vehículo en varios escenarios, incluyendo una carrera en un tramo de vía real de 20 km de longitud. Como criterio para el desgaste de las ruedas y rieles, se utilizó un número de desgaste T-gamma, a partir del cual se calculó una suma del trabajo de fricción en los contactos rueda-vía. Los resultados de las simulaciones y la comparación de los sistemas de conexión de los cojinetes hidráulicos y una locomotora estándar se presentan y discuten en el documento. Los resultados obtenidos confirmaron un beneficio potencial significativo del sistema hidráulico propuesto en la reducción del desgaste de las ruedas en vías curvas.

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