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Oficios del tren: visitador

Las ruedas de ferrocarril están especialmente configuradas para poder circular sobre raíles, soportar cargas elevadas, y en el caso de las locomotoras, para transmitir eficazmente hasta la banda de rodadura el esfuerzo tractor generado por los motores. Normalmente se utilizan emparejadas rígidamente a un mismo eje, formando juegos de ruedas. Su diseño evoluciona considerablemente a lo largo de la historia del ferrocarril. Originalmente se utilizan ruedas con radios; más adelante aparecen las ruedas macizas; después con llantas; y por último, las monobloque. Según su función, se distingue entre motrices y de apoyo.

Las ruedas disponen de una pestaña en la parte interior, de modo que las pestañas de la dos ruedas que forman parte de un mismo eje (o las alineadas en caso de ruedas libres), obligan al vehículo ferroviario a circular encarrilado por la vía. También tienen una banda de rodamiento, que es la parte que está en contacto con el rail, entre este y la llanta, para evitar el desgaste de esta última. También se conoce como eje al conjunto formado por el propio eje y las dos ruedas, pudiendo ser en este caso motriz, si ejerce tracción, o portante, si no lo hace. Mientras que un bogie es un dispositivo giratorio dotado de dos o mas ejes, cada uno con dos ruedas, sobre los que se apoya el vehículo. Los ejes son paralelos y solidarios entre sí, y en general están situados en ambos extremos de las unidades destinadas a circular sobre los carriles. El vehículo se apoya en cada bogie por medio de un eje vertical mediante un pivote, gracias al que puede describir curvas muy cerradas. Podemos encontrar bogies tractores y bogies remolcados, estos últimos sin fuerza de tracción.

Los ingenieros aseguran que no existe material que esté libre de defectos. Incluso recién fabricados por los mejores métodos disponibles contienen inclusiones, precipitados, poros o bordes de grano. Defectos a partir de los cuales se desarrollan fisuras, que dependiendo del nivel de tensiones se propagan hasta poder llegar a fracturar el componente, o se detienen en la primera barrera microestructural, bordes de grano o inclusiones. Un lugar crítico en una pieza es su superficie, ya que en algún lugar de ella se encuentran las tensiones máximas. En estas zonas se pueden desarrollar microdefectos superficiales debido a la deformación plástica alternada, por las picaduras existentes por la oxidación o por un mal mecanizado.

Durante el proceso de elaboración del acero utilizado para la fabricación de ruedas ferroviarias se generan inclusiones no-metálicas, ya sea por las reacciones producidas en el baño metálico, por ejemplo durante la desoxidación, como por la interacción del baño con agentes externos, como pueden ser refractarios o escoria. Estas inclusiones reducen las propiedades mecánicas de las ruedas al actuar como zonas de concentración de tensiones, zonas de inicio y, por tanto, propagación de fisuras por fatiga. En la producción de ruedas ferroviarias se deben tener en cuenta el material de las ruedas; resuta casi vital la calidad del acero utilizado para evitar que las fisuras empiecen a crecer a partir de defectos existentes en dicho material. Otras características a tener en cuenta en este proceso son las propiedades mecánicas, como resistencia y tenacidad de fractura, y los métodos de ensayo acorde a los criterios de la mecánica de fractura para ruedas de ferrocarril.

La necesidad de detectar lo mejor posible la aparición y crecimiento de las fisuras surge de varias cuestiones y todas relacionadas entre si. El fenómeno de fatiga bajo cargas de contacto en servicio preocupa evidentemente en el mundo del ferrocarril. La posible aparición de fallos catastróficos pueden resultar muy costosos desde un punto de vista económico, pero más importante resulta aún desde un punto de vista humano (el riesgo de accidente se multiplica exponencialmente). La aparición temprana de grietas puede resultar muy cara respecto al mantenimiento de los trenes y provocar mayores inversiones en vehículos para poder garantizar el mismo servicio al cliente. Resultan, por tanto, incuestionables las inspecciones para detectar la aparición de fisuras tempranas y prevenir posibles fallos.

Lo mejor para entender y predecir la formación de estas grietas por fatiga es planear las inspecciones, de forma que sea haga posible reducir los costes económicos y las alteraciones operacionales. Las ruedas se inspeccionan actualmente en talleres especializados, donde son monitorizadas tanto a intervalos regulares, como cuando se detecta algún episodio de sobrecalentamiento que pueda producir grietas finas y aflojamiento del encaje de las piezas de un juego de ruedas. Las marcas de color permiten verificar si una llanta se desplaza con respecto al centro. Las grietas capilares se detectan mediante exámenes de ultrasonidos e imágenes de rayos X de estructura fina. La tecnología moderna detecta, e incluso resuelve, muchos problemas. Pero el recurso a la ciencia resulta imposible en el pasado.

Más de un viajero se sobresalta ante la presencia en las estaciones, incluso de paso, de un extraño empleado que recorre toda la longitud del tren, lo que en ocasiones provoca demoras en la salida de los convoyes. Algunos de los pasajeros se asoman a las ventanillas cuando sienten el sonido metálico casi rítmico, que provocan los golpes sobre las ruedas que propicia nuestro singular personaje armado de un largo martillo. Rueda sí rueda no golpea con su primitivo artilugio para extraer una nota musical que solo unos pocos saben interpretar. En el mundo ferroviario, a ese empleado se le conoce como visitador.

El nombre induce a confundir a los no iniciados, que los identifican con algún personaje que recorre las dependencias ferroviarias. Como se refleja en las líneas precedentes, su misión es bien distinta y se concreta en un solo objetivo. Los visitadores se encargan de inspeccionar el material rodante y, por lo tanto, del componente que hace posible el movimiento, las ruedas. El trabajo de estos operarios se centra en comprobar, al inicio y en mitad del trayecto, el estado de los vehículos remolcados. Por el sonido que produce el golpeo del martillo, es capaz de reconocer si hay alguna llanta suelta o fracturas incipientes por fatiga en un juego de ruedas.-

“Es Valladolid en donde dan los mejores martillazos en las ruedas de los trenes. Es donde mejor resuenan, porque es una gran estación vacía, y porque es la alta noche, y porque es Valladolid”, llega a decir Ramón Gómez de la Serna en sus greguerías (textos breves a modo de aforismos, quizá hoy en día tuits imaginativos y de tendencia asegurada) ‘El tren en la literatura española’. Las ruedas y los ejes son vulnerables a las fracturas, especialmente en el inicio del ferrocarril cuando las técnicas de fabricación no son tan sofisticadas como hoy, y deben inspeccionarse a diario para detectar signos de daño o fatiga. Muchas compañías de ferrocarriles pintan una marca blanca sobre la llanta de la rueda y el cubo de modo que cualquier movimiento de la rueda en el cubo se hace inmediatamente perceptible. Las ruedas también se golpean suavemente con un martillo para asegurar que el ‘ring’ o sonido que sale del golpeo confirme que no hay grietas.

Los visitadores comprueban las ruedas, pero también el resto de medios auxiliares, engrases, calefacción, iluminación, etc…Deben reparar personalmente, empleando los materiales o herramientas de su dotación, las averías que observe y no requieran la baja o segregación del vehículo, y las del material segregado, que no exijan instalaciones especiales. El reglamento de Renfe especifica, además, que tienen que verificar y recibir el material remolcado procedente de talleres, realizar el acondicionamiento del material diferido en ruta y acompañar los transportes especiales que lo requieran. Los visitadores confeccionan la documentación de altas y bajas y expedición del material y los demás partes y resúmenes necesarios para su trabajo y trabajan en dependencia jerárquica de un mando superior, y forman parte de un grupo de trabajo con otros empleados con el mismo oficio de primera, segunda, y de entrada y, en su caso, personal de talleres, salvo que, por su función o centro de trabajo, desempeñe una tarea aislada. Como el resto de trabajadores de la compañía, tiene obligación de conocer el Reglamento General de Circulación y disposiciones concordantes, circulares y avisos que le afecten, así como las especificaciones e instrucciones técnicas de los órganos y elementos de material en relación con su función y los ciclos y programas de mantenimiento. Deben cumplir la normativa de circulación que le afecte y colaborar en todo lo relativo a la seguridad, confort y regularidad.

El uniforme de Norte (en M.Z.A. no hay documentos que describan este oficio) incluye las piezas completas de la compañía y sobre las gorras fija las diferentes categorías: dos ramos y dos martillos de oro para los jefes y ramos y martillos de estambre verde para los empleados, que además llevan como piezas singulares una blusa de lana azul gruesa con el número de matrícula en el cuello y una faja de lana azul, según describe Miguel Muñoz, exdirector del Museo del ferrocarril de Madrid. Con la creación de Renfe. se distinguen tres categorías diferenciadas por las gorras, según los niveles de prestaciones: línea, estación y ‘breaks’.

El jefe, cuyo trabajo se desarrolla sobre los trenes en ruta, reduce su uniforme a una gorra floja en lana cardada con cinturón armado en cartón, visera baja de charol y barboquejo de galón dorado. En la parte frontal de la nesga, se borda el emblema dorado de Renfe, y en el cinturón, el distintito de la categoría, en esta ocasión, dos ramos de palmas unidas por un lazo dorado, que circunscriben una llave y un martillo cruzados entre sí, igualmente en bordado dorado. Los botones que sujetan el barboquejo son dorados y llevan también el emblema de Renfe.

El uniforme de los visitadores de ruta también dispone una gorra de estructura similar a la del jefe, con ligeras variaciones; el barboquejo de charol negro, el emblema de Renfe soportado en una chapa perforada y el distintivo bordado en seda de color rojo. La vestimenta se completa con las piezas convencionales: guerrera de algodón fuerte, en azul marino, cerrada y entallada con cuello de marinero; una fila de seis botones dorados con el emblema de Renfe; y otra más, de igual estructura en las bocamangas. Un pantalón de similar estructura y color que la guerrera, de forma recta, sin vueltas inferiores y bolsillos delanteros y una pelliza de paño parchado en azul marino, con cuello cerrado de marinero y dos hileras de botones metálicos completan el atuendo final.

Como dato curioso, Muñoz añade una categoría de visitadores vinculada a los ‘breaks’, coches especiales utilizados por los altos directivos de la compañía para sus desplazamientos por la red, que disponen también de un grupo de operarios de este corte que se encargan de su mantenimiento. El uniforme es similar al de los visitadores en ruta, con la única diferencia de incluir en la gorra el emblema de Renfe, que va bordado en oro en lugar de ir soportado en una chapa.

El trabajo de los visitadores resulta esencial para el buen funcionamiento del material rodante. Una llanta que se ha aflojado puede distinguirse de una llanta correctamente ajustada mediante una prueba de sonido: si este resulta brillante en el 90% de la circunferencia y no apagado, la llanta puede considerarse firme. La rueda está marcada con líneas rojas para verificar el asiento y se puede volver a usar, siempre que no tenga fugas de metal en el asiento y no se requiera una sustitución programada de la llanta por desgaste. El visitador es un personal muy cualificado, por razones obvias.

(Imagen. El visitador Eduardo Ortega, foto de Vía Libre. Fuentes. Arturo Herreros Garrido. “Estudio de la defectología en ruedas ferroviarias”. M. J. Anglada, en “Fractura de materiales”. Daniel Ávarez Mántaras, en “Ferrocarriles. Ingeniería e infraestructura de los transportes”. Pablo Morán Justado, en “Estudio dinámico del contacto rueda carril en la circulación ferroviaria y análisis de defectos. Alejando Zapata Mejía, en “Mantenimiento de ruedas ferroviarias”. Miguel Muñoz, en “Historia y evolución del uniforme ferroviario”. Normativa laboral de Renfe)

IK4-Ideko desarrolla un sistema inteligente de mantenimiento de ruedas de tren

sistema IK4-IDEKO deteccion deficiencias internas en rueda ferrocarril (2)

El centro tecnológico IK4-Ideko de Elgoibar (Gipuzkoa), en colaboración con el fabricante de máquina herramienta Danobat, ha desarrollado un medidor de ruedas de ferrocarril que permite programar el mantenimiento, predecir el desgaste, mejorar la seguridad y reducir costes. El sistema, que ya está operativo en las instalaciones que el operador ferroviario EuskoTren tiene en el municipio vizcaíno de Gernika, emplea técnicas de triangulación láser y fundamentos de algoritmia para captar y procesar los datos que permiten hacer la reconstrucción de los perfiles de las ruedas.

Este avanzado sistema está dotado con cámaras de alta velocidad y es capaz de gestionar 800 fotos por segundo, tras lo cual toda la información obtenida es canalizada, procesada y reconstruida en 3D. “El sistema permite al operador de la vía observar el perfil de rueda completo, así como las diferentes distancias que lo caracterizan. Gracias a esta tecnología se observa la evolución de diferentes parámetros como el grosor, la altura, el coeficiente del desgaste y el diámetro”, precisa el investigador de IK-4-Ideko, Pablo Puerto.

IK4-Ideko también desarrolla junto con el fabricante ferroviario CAF Wheels, Axles & Gearboxes avanzados sistemas de inspección mediante ultrasonidos que permite garantizar el buen estado de las ruedas de los trenes y contribuir de forma significativa en la mejora de la seguridad del transporte de ferrocarriles.

El dispositivo permite que la inspección se lleve a cabo en la totalidad de las ruedas fabricadas antes de su ensamblaje y emplea avanzadas técnicas de ultrasonido pulso-eco y tándem, que posibilitan la detección de defectos en todo el espesor del plano de rodadura. Además, el sistema destaca por su elevada flexibilidad y modularidad, una característica que permite su adaptación a distintas geometrías y tamaños de ruedas ferroviarias.

El centro tecnológico diseña, también junto a CAF, un segundo desarrollo. Se trata de un posicionador para la medición de tensiones residuales. Este es un parámetro crucial para la seguridad, dado que tensiones residuales excesivas pueden generar fisuraciones en servicio. Este dispositivo ha permitido solucionar uno de los principales problemas que se presenta en este tipo de mediciones, ya que la tensión residual varía de forma importante con la profundidad. Este segundo desarrollo es simple, fácil de manejar y preciso y hace posible su uso tanto durante la fase de fabricación como en el servicio. Tras concluir el diseño de ambos sistemas y comprobar su correcto funcionamiento, los expertos del centro tecnológico se han hecho cargo además de la formación del personal que lleva a cabo las inspecciones.

Un ingeniero de Talgo opta a un premio por una patente de suspensión de ruedas en alta velocidad

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El ingeniero ferroviario José Luis López Gómez ha sido nominado al Premio al Inventor Europeo 2013, de la Oficina Europea de Patentes (OEP), por un sistema de suspensión de ruedas que mejora considerablemente los viajes en trenes de alta velocidad. López es uno de los tres finalistas en la categoría ‘Industria’ y, según ha informado la organización, ha sido elegido entre cientos de inventores. El invento patentado en 2007 por López Gómez permite que el coche y las ruedas se adapten automáticamente a las pendientes y las curvas, y evita que los pasajeros noten las fuerzas que tiran del tren mientras éste conduce por una curva.

El invento de López Gómez, de Talgo, asegura que las ruedas de ferrocarril mantienen una posición óptima y segura en los raíles, en todo momento. Este es un elemento de especial relevancia en países en que los trenes de alta velocidad atraviesan regiones montañosas en trazados curvos. Para hacer frente al terreno ondulado, las ruedas del tren se montan de forma individual en vez de estar unidas por un eje.

Gracias a la innovación de López Gómez, actualmente asesor técnico de la presidencia de Talgo, es posible detectar la velocidad exacta a la que gira una rueda y calcular exactamente qué sección de la rueda está en contacto con el raíl. Esto hace que el viaje en tren de alta velocidad sea más cómodo, seguro, y silencioso especialmente a la entrada o salida de una curva.

El presidente de la OEP, Benoît Batistelli, ha destacado que el invento del español “demuestra que las empresas europeas son líderes de la innovación en este mercado creciente a nivel mundial”.

Tras 40 años trabajando en el desarrollo de la tecnología del productor de trenes de alta velocidad líder en España, López Gómez ha participado en numerosos proyectos de investigación y de desarrollo, contribuyendo de forma importante a las tecnologías de Talgo. Además, ha desempeñado un papel esencial en varios inventos patentados. Antes de jubilarse en 2004, fue director general de Tecnología de la empresa. Su “método de optimización de las dinámicas de dirección de vehículos ferroviarios”, nominado por el destacado jurado internacional del Premio al Inventor Europeo 2013, está entre sus logros más extraordinarios.

El premio rinde homenaje a aquellos inventores cuyos logros son ejemplos de la innovación necesaria para un desarrollo económico, tecnológico y social en Europa. Los ganadores serán galardonados el 28 de mayo en Amsterdam, en una entrega de premios a la que asistirá una audiencia internacional.