Modelizacion y analisis del desgaste ondulatorio en carriles ferroviarios estudio y aplicacion de soluciones en una linea de metro

Resumen

Esta tesis desarrolla una metodología para identificar las causas del desgaste ondulatorio de carril y buscar soluciones para reducirla o eliminarla. Esta metodología se ha aplicado en el caso particular de una línea de metro. Se ha llevado a cabo un estudio dinámico del caso estudiado, se ha estudiado el comportamiento dinámico de la vía y del eje montado tanto de forma experimental como por modelos basados en el método de los elementos finitos. A partir de un modelo dinámico del vehículo de metro estudiado, se han obtenido las características, fuerzas y deslizamientos en el contacto. Todos estos datos se han empleado como entradas en un modelo lineal de desgaste ondulatorio. Mediante el desarrollo de este modelo se han identificado las longitudes de onda de desgaste que se desarrollarán y las causas que provocan cada una de ellas. Se ha realizado un estudio paramétrico del sistema para buscar soluciones para las longitudes de onda de desgaste ondulatorio predichas por el modelo. Se ha llevado a cabo un análisis detallado del desgaste ondulatorio en la línea de metro estudiada. Las dos longitudes de onda de desgaste experimentales que se han encontrado en los carriles interiores de las curvas coinciden con las predichas por el modelo. Se han propuesto, aplicado y evaluado de forma experimental varias soluciones. Estas soluciones consisten en: modificar la rigidez de los a poyos de carril, el control de las características de fricción mediante un modificador de fricción en estado líquido y el empleo de carriles de alta resistencia al desgaste. Los resultados obtenidos fueron positivos. Se eliminó una de las longitudes de onda que se manifestaban empleando apoyos de rigidez baja. La distribución aleatoria de apoyos de tres rigideces distintas evitó de forma parcial la periodicidad de la vía y dificultó la formación de una longitud de onda clara. El modificador de fricción y los carriles de alta resistencia al desgaste también evitaron o ralentizaron de forma notable la aparición del desgaste ondulatorio.