Questions and Answers
¿Qué es el ferrocarril y cuáles son las funciones de la vía?
El ferrocarril es un sistema de transporte guiado unidireccional sobre la vía, cuya función es guiar el material rodante, soportar fuerzas, transmitirlas a la plataforma y garantizar la circulación confiable de los trenes.
¿Qué es la vía férrea y cuáles son los elementos que la componen?
La vía férrea es la infraestructura que une dos puntos de manera unidireccional y está compuesta por la superestructura (carriles, traviesas) y la subestructura (plataforma, obras de tierra).
¿Cómo trabaja estructuralmente la vía?
La vía trabaja como una viga sobre un lecho elástico, soportando su propio peso y distribuyendo cargas a través del balasto.
¿Cuáles son los grupos de elementos de las líneas ferroviarias?
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Describe la estructura de una vía simple.
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¿Qué es el riel y cuáles son sus características?
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¿Qué son los durmientes y cuál es su función?
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¿Qué es el balasto y qué función cumple?
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¿Qué determina el coeficiente de balasto?
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¿Cuáles son los tipos de trochas en Argentina?
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¿Cuánto espesor mínimo de balasto debe tener según la norma argentina?
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El ensayo Los Ángeles determina la resistencia a la abrasión del balasto.
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¿Qué se denomina 'juego de la vía'?
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Para asegurar la correcta alineación de los rieles, se deben limpiar las zonas de contacto riel-eclisa con un ______.
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Las locomotoras en Argentina pueden llevar más de 20 tn por eje.
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¿Cuáles son las dos formas en las que se pueden unir los rieles?
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¿Qué se entiende como peralte en la vía?
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¿Qué función cumplen las fijaciones en el tendido ferroviario?
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¿Cuál es el valor aproximado del sobreancho de trocha en curvas?
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¿Cuáles son los valores de rampa y pendiente que se utilizan en el ferrocarril?
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¿Qué forma de ascender se utiliza en caso de pendientes pronunciadas?
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¿Cuáles son las resistencias al movimiento de los trenes?
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¿Qué son y para qué se aplican las fórmulas de Davis en ferrocarriles?
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¿Para qué se aplica la fórmula empírica de Desdouit?
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¿Cómo toma energía un tren eléctrico?
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¿Qué tareas deberían realizarse en un mantenimiento de vías con fijaciones rotas?
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¿Cuáles podrían ser las causas de un desnivel en los rieles?
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¿Qué es el galibo en el contexto ferroviario?
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¿Cuál es la importancia de los ferrocarriles?
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¿Qué es la longitud virtual en el contexto ferroviario?
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¿Cuáles son los esfuerzos que actúan sobre las vías?
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¿Qué tipos de cruces existen entre vías y carreteras?
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¿Qué son las obras de arte en el contexto ferroviario?
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¿Cómo se da vuelta un tren?
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Study Notes
Ferrocarriles y su infraestructura
- El ferrocarril es un sistema de transporte guiado unidireccional mediante elementos metálicos (llanta-riel).
- La vía debe analizarse como un sistema rueda-riel, utilizando la adherencia para transmitir tracción.
Funciones de la vía
- Guiar el material rodante y prevenir descarrilamientos.
- Soportar fuerzas verticales, horizontales y longitudinales de los trenes.
- Transmitir estas fuerzas a la plataforma a través de la superestructura.
- Garantizar la circulación confiable de trenes.
- Lograr alta disponibilidad operativa.
Ventajas del transporte ferroviario
- Un tren puede transportar el equivalente a 200 camiones en carga y combustible.
- Trenes en Argentina operan a velocidades bajas (60 km/h y 12 km/h en ocasiones), afectando su eficiencia.
Vía férrea y componentes
- La vía férrea conecta puntos en el territorio mediante rozamiento.
- Elementos clave: plataforma, superestructura (carriles, traviesas, fijaciones), obras civiles (puentes, túneles) e instalaciones de electrificación y señalización.
- Movimientos de tierra son necesarios para la construcción de vías.
Estructura de la vía
- Funciona como una viga sobre un lecho elástico, distribuyendo cargas al terreno.
- Elementos importantes: durmientes y rieles.
Agrupación de elementos ferroviarios
- La vía se compone de subestructura (obras de tierra y fábrica) y superestructura (carriles, traviesas, balasto).
- Instalaciones ferroviarias incluyen dispositivos de electrificación y señalización.
Infraestructura de la vía
- La infraestructura incluye terreno, plataforma y zanjas.
- La plataforma debe soportar los esfuerzos de la superestructura y evacuar agua de lluvia.
Superestructura de la vía
- Balasto: material que distribuye carga y permite drenaje.
- Durmientes: mantienen la separación de los rieles y distribuyen cargas al balasto.
- Riel: soporte de rueda que debe tener resistencia al desgaste y a la tracción, con características específicas para un óptimo desempeño.
Durmientes
- Pueden ser de madera o hormigón, con funciones de estabilidad y distribución de carga.
- Las dimensiones dependen de la trocha y su carga a soportar, con separación aproximada de 60-70 cm entre ellos.
Balasto
- Conjunto de piedras que proporciona estabilidad y drenaje a la vía.
- Espesor mínimo recomendado de 30 cm, afectando la calidad de la vía.
- Granulometría adecuada (aprox. 70mm) fundamental para el drenaje eficiente.
Trocha de la vía
- La trocha es la distancia entre rieles que define el tipo de servicio y carga que puede soportar la vía.
Movimiento de lazo
- Desviaciones en la trocha y juego entre ruedas provocan un movimiento de "lazo" que afecta la estabilidad del tren.
Resumen de elementos y requisitos
- Rieles y durmientes: elementos clave en la estabilidad y seguridad del ferrocarril.
- Balasto: esencial para la distribución de cargas, conformando una base sólida y drenante.### Trocha o ancho de vía
- La trocha se mide entre las caras internas de los rieles, entre 10 mm y 15 mm por debajo del plano de rodadura.
- En Argentina se distinguen cuatro tipos de trochas:
- Trocha ancha: 1676 mm
- Trocha media: 1435 mm (mundial)
- Trocha métrica: 1000 mm
- Trochita: 750 mm
- Una mayor longitud de trocha permite trenes con mayor carga, ya que distribuye mejor el peso.
- Diferentes trochas en una misma región dificultan la operatividad ferroviaria, requiriendo playas de transferencia.
Juego de la vía
- Se refiere al espacio entre la cara interna del riel y la pestaña del mismo para evitar roce y desgaste.
- Un exceso de movimiento puede abrir la trocha y causar descarrilamientos.
Estructura del tren
- Los vagones apoyan sobre 2 bogies, sumando 8 llantas; las locomotoras tienen 2 bogies con 12 ruedas.
- El eje se inserta a presión sobre las ruedas, el contacto es metal a metal, lo que resulta en baja fricción.
Fijaciones en los rieles
- Fijan los rieles a los durmientes y pueden ser fijas (clavos, tirafondos) o elásticas (ganchos).
- Las fijaciones evitan el desplazamiento y mantienen el ancho de la vía.
- Clavos y tirafondos deben colocarse a distancias específicas del borde del durmiente para fijar adecuadamente.
Unión de rieles
- Se realizan mediante soldadura eléctrica o eclisas.
- Las eclisas se colocan con agujeros ovalados para permitir dilataciones y deben evitar tocar el alma del riel.
Aparatos de vía
- Dispositivos que permiten la ramificación y cruce de vías, como desvíos y agujas.
- Un desvío utiliza dos agujas y dos contraagujas para dirigir el tren a otra vía.
Peralte
- Se refiere a la elevación del riel exterior en curvas para compensar la fuerza centrífuga.
- El peralte práctico debe ser entre 2/3 y 160 mm de su valor teórico.
Rampas y pendientes
- Las pendientes se expresan en mm/metro o por mil y afectan la adherencia del tren.
- En llanura, las pendientes varían entre 0 y 5 mm/metro, y pueden llegar a 25 mm/metro en montaña.
Resistencias al movimiento
- Se componen de resistencia ordinaria, pendiente, curva e inercia.
- La resistencia total al movimiento se determina por el rozamiento y otros factores, siendo una función del peso del vehículo.### Resistencia en el Ferrocarril
- La resistencia al movimiento en ferrocarriles se clasifica en tres tipos: resistencia a rampas (Rp), resistencia en curvas (Rc) y resistencia a la inercia (Ri).
- Rp: Calculada con la fórmula de Davis, la resistencia ordinaria varía entre 2 a 4 kg/ton. Las rampas pueden duplicar el peso del tren, afectando su movimiento.
- Rc: Resulta del mayor rozamiento en curvas; influye el radio de la curva y la trocha. La fórmula de Desdouit establece rc = 500 * t/R, donde t es la trocha y R el radio de la curva.
- Ri: Requiere esfuerzo adicional para vencer la inercia de rotación de ejes y ruedas. Se basa en la masa del tren y su velocidad, representada como ri = a/g * (1 + J/mR²).
Fórmulas de Davis y Desdouit
- Las fórmulas de Davis se utilizan para calcular la resistencia al movimiento, aportando variables cruciales para determinar la potencia de la locomotora necesaria.
- La fórmula de Desdouit ayuda en el cálculo de la resistencia en curvas, considerando el aumento en el frotamiento de las ruedas y la interacción con el riel.
Trenes Eléctricos
- Los trenes eléctricos obtienen energía a través de una catenaria, un cable aéreo que proporciona electricidad a lo largo de la ruta.
- En el caso de subtes, cada vagón tiene su propio motor eléctrico, y se utilizan sistemas de frenado y recuperación de energía para optimizar el uso eléctrico.
Mantenimiento de Vías
- El mantenimiento de vías implica retirar y reemplazar fijaciones dañadas, durmientes en mal estado y rieles, asegurando la correcta alineación y fijación.
- Factores que afectan el desnivel de rieles incluyen el hundimiento del balasto, durmientes dañados y fijaciones inadecuadas.
Galibo
- El galibo es la medida de las dimensiones que debe tener un tren para transitar sin obstrucciones, incluyendo altura y ancho, esencial para evitar colisiones con infraestructura como puentes.
Importancia de los Ferrocarriles
- El ferrocarril es una solución de transporte masivo, ideal para largas distancias debido a su eficiencia en la carga, aunque en Argentina solo el 7% de mercancías se transporta por este medio.
- Su uso implica menos accidentes y menor contaminación, además de la capacidad de mover grandes cantidades de carga en comparación con camiones.
Longitud Virtual
- La longitud virtual representa la distancia ideal en línea recta que requiere el mismo trabajo mecánico que un trazado real.
- Permite optimizar costos y tiempo de transporte al comparar diferentes trazados entre estaciones.
Esfuerzos sobre las Vías
- Las vías soportan fuerzas centrípetas, peso de vehículos y esfuerzos anormales que dependen de factores constructivos y tipos de vehículos.
- Los tres tipos de esfuerzos son: verticales (cargas estáticas), horizontales (curvas y transversales) y longitudinales (por temperatura y dilatación).
Cruces Vía-Carretera
- Los cruces entre vías y carreteras pueden ser a nivel o a distinto nivel; el tren tiene prioridad en estos cruces.
- La señalización es crítica y puede ser activa (con barreras) o pasiva, dependiendo del tráfico y características del cruce.
Obras de Arte
- Incluyen alcantarillas y puentes con distintas estructuras según su longitud y material, imprescindibles para el paso de trenes.
- El comportamiento del vehículo en relación a la vía se manifiesta en fenómenos como balanceo y cabeceo, que afectan la estabilidad de la estructura.
Dando Vuelta a un Tren
- Para girar un tren, se utiliza una mesa giratoria, que permite cambiar la dirección de la locomotora y adaptar su ruta.
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Description
Este cuestionario explora el concepto de ferrocarril y las funciones esenciales de la vía en un sistema de transporte ferroviario. Aprenderás sobre la interacción entre la rueda y el riel, así como la importancia de la adherencia en la transmisión de fuerzas. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre el transporte ferroviario!
