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• Alejandro Arturo Gutierrez Escalona

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LA RELACION FUERZA – POTENCIA – VELOCIDAD. P (watt) = F (Newton).v (m/s) En ferrocarriles las unidades prácticas usadas son: la potencia en HP, la fuerza en kilogramos y la velocidad en km/hora. 1 HP = 750 w 1 Kgr = 9,8 N ~ 10 N 1 Km/h = (1/ 3,6) m/s RENDIMIENTO TERMODINAMICO DE LOS DIVERSOS SISTEMAS. TRACCIÓN A VAPOR: Es un aspecto fundamental y determinante en los resultados finales del conjunto. Un ciclo termodinámico perfeccionado acompañado de la eliminación de consumos improductivos supone un ahorro de costes de hasta un 50% respecto a la locomotora de vapor clásica, según palabras de uno de los mayores expertos en tracción vapor, el Sr. Livio Dante Porta. Las características más relevantes del ciclo que se podría implementar actualmente pasan por: 1. La eficiencia del ciclo está determinada por la diferencia de temperaturas a las que el foco frío absorbe calor y la temperatura a la que lo cede el foco caliente; interesa que esta sea lo menor posible. Entonces la presión de timbre de la caldera estaría entorno alos 25 Kg/cm2, elevada pero sin comprometer las propiedades de los materiales, para elevar así la temperatura a la que se absorbe calor, llegando a trabajar con una temperatura del vapor superior a los 450ºC. 2. Cuidado diseño de los conductos de vapor para evitar pérdidas de carga. Esto supone amplios conductos, evitar espacios muertos etc. 3. Expansión multi-etapa (sistema Compound) con recalentamiento intermedio. Esto supone una ampliación del ciclo teórico del vapor. 4. Utilización del vapor de escape para precalentar el agua de admisión a la caldera y el aire de la combustión. 5. Aislamiento térmico llevado al extremo de todas las superficies calientes: caldera, cilindros y cajas de vapor. Evitar pérdidas de calor va a suponer, además de incrementar el rendimiento otras ventajas que luego se comentarán. 6. El escape. Los modernos escapes Lempor permiten un magnífico control de la combustión a la vez que minimizan las contrapresiones, lo que tiene una influencia muy

importante en el rendimiento del ciclo de potencia. 7. En un estudio de viabilidad para una locomotora de vapor en Cuba está previsto obtener un rendimiento de un 15% quemando bagazo, un desecho sólido de la producción de azúcar; utilizando una tecnología superior y un combustible líquido o gaseoso se puede alcanzar un rendimiento superior. TRACCIÓN DIESEL: 1. Se puede afirmar que en los últimos años ha habido una revolución en la tecnología de los motores diesel de tracción que ha conducido a una drástica reducción en los consumos mediante elempleo de turbocompresor de geometría variable, inyección directa y el empleo de la gestión electrónica. Hoy en día se llegan a conseguir consumos de 140145g/CV h y rendimientos del 35%. 2. Paralelamente, se han conseguido reducción en el nivel de emisiones, pero no se ha alcanzado ni mucho menos el grado de perfeccionamiento obtenido con los consumos.

TRACCIÓN ALECTRICA: 1. Después de las pruebas iniciadas en 2007 se han logrado avances significativos en aspectos tales como una mayor capacidad para soportar el calentamiento, una mejora en la reacción ante frecuencias críticas o la reducción del ruido. LEVITACION MAGNETICA: Estos trenes utilizan una gran cantidad de imanes para su sustentación y propulsión. Al no tener el tren contacto físico con el raíl, el único rozamiento que aparece es el del aire, lo que hace que la velocidad alcanzada sea muy elevada. Otra ventaja es que el nivel de ruido es muy bajo. También tienen una serie de inconvenientes que han hecho que de momento sólo se utilicen como trenes de pasajeros, no pudiéndose utilizar como trenes de mercancías. Uno de estos inconvenientes es el gran consumo de energía que necesitan para mantener y controlar la polaridad de los imanes y el alto coste de las infraestructuras necesarias para su construcción, las vías y el sistema eléctrico. En la imagen podemos ver el tren que une Shanghai con su aeropuerto. Este tren alcanza una velocidad máxima de 431 km/h y una velocidad media de 250 km/h. El trayecto que recorre es de 30 km, tardando solamente 7 minutos 20segundos. Existen dos tipos de trenes de levitación magnética: Trenes con suspensión electromagnética, EMS. Trenes con suspensión electrodinámica, EDS.

TAMBIEN EN LOS DIVERSOS SISTEMAS PODEMOS ENCONTRAR LA SIGUIENTE: FERROCARRIL DE CREMALLERAS: Se denomina ferrocarril de cremallera a un tipo particular de ferrocarriles que basa su funcionamiento en el acople mecánico con la vía por medio de un tercer riel dentado o «cremallera».

SISTEMAS DE ENGRANAJES: Existen varios tipos de sistemas de engranaje. Los más conocidos son los Marsh, Riggenbach, Strub,Abt, Locher y Lamella (también conocido como el sistema von Roll).

Se continuó utilizando la fuerza animal para el arrastre de los vagones, hasta que la escasez de caballos y sus altos costos a consecuencia de las guerras napoleónicas obligan a volver la mirada otra vez hacia las locomotoras. En 1811 John Blenkinsop patenta el sistema de cremallera para locomotora. Finalmente en 1812 Matthew Murray diseña y construye la locomotora Salamanca en los talleres Feton, Murray and Wood. La locomotora dispone por primera vez de dos cilindros y monta el sistema de cremallera patentado por John Blenkinsop, solucionando el problema de peso de la máquina. Si la locomotora era demasiado ligera no tenía suficiente adherencia, sus ruedas motrices patinaban y no conseguía arrastrar la carga. Por el contrario, si la máquina pesaba demasiado, mejoraba la adherencia pero dañaba los raíles. La Salamanca solucionaba estos inconvenientes. APLICACIÓN: La disposiciónmencionada permite que sea utilizado en zonas donde haya una gran pendiente de más del 8%, en las cuales el funcionamiento por adherencia entre carriles y ruedas no sería posible debido a la escasa fricción entre aquéllas. Se emplea principalmente en trenes de montaña para turistas y también en las montañas rusas para llegar a la primera o las principales elevaciones.