Monitorización de defectos de rueda en vehículos ferroviarios y aplicación a una línea de metro

Resum

El trabajo realizado en esta tesis se centra en el desarrollo de un sistema de monitorización de defectos de rodadura en vehículos ferroviarios convencionales. El interés de este tipo de monitorización se encuentra en la posibilidad de optimizar el esfuerzo dedicado al mantenimiento de los elementos de rodadura. Los propietarios de los vehículos ferroviarios o los responsables de su mantenimiento son capaces de estimar la incidencia y evolución de diferentes tipos de defectos que afectan a la banda de rodadura de las ruedas en función del kilometraje recorrido. De esta manera planifican las operaciones y mantienen la geometría de las superficies rodantes dentro de unos márgenes establecidos. Esta metodología, sin embargo, no es adecuada para defectos cuya aparición no está vinculada a la distancia recorrida y puede llevar a mantener en circulación ruedas con defectos que provocan ruido y vibraciones y pueden afectar al confort o dañar otros elementos del bogie, encareciendo las acciones de mantenimiento posteriores. En este trabajo se presenta un sistema capaz de detectar este tipo de defectos sin interferir con la circulación de los vehículos. El sistema desarrollado se fundamenta en la medida de las vibraciones que los defectos de rodadura provocan en el carril al paso del vehículo. El desarrollo incluye la definición de los equipos y de los algoritmos de detección de defectos más adecuados. En la tesis se presentan también los modelos matemáticos de vehículo y vía que permiten conocer la respuesta dinámica del sistema ante las excitaciones provocadas por los defectos de rodadura. Una vez definidos estos modelos es posible realizar un análisis paramétrico y estimar las variables que afectan a la respuesta del carril. Por último se presenta un estudio de la fiabilidad del sistema en condiciones normales de funcionamiento y con datos reales de defectos de rodadura encontrados en el material rodante de metro bilbao.