Diseño y construcción de un modelo dinámico de pantógrafo

Abstract

[ES] Una parte importante del parque ferroviario destinado al transporte de pasajeros es de tracción eléctrica. El suministro de corriente eléctrica puede hacerse a través de la catenaria que contiene el hijo de contacto electrificado. La locomotora realiza la toma de corriente a través del pantógrafo, que consiste en un mecanismo articulado montado en el techo del tren. El suministro de corriente eléctrica se garantiza con el contacto entre el hilo electrificado y el frotador del pantógrafo. La fuerza de contacto entre el hijo y el pantógrafo, debe estar contenida dentro de unos límites, en este sentido, un valor excesivo provoca un desgaste de los elementos en contacto prematuro y un valor insuficiente despegues y como consecuencia cortes de suministro eléctrico y la generación de arcos eléctricos que deterioran los materiales en contacto. Tener un modelado dinámico del mecanismo del pantógrafo contribuye al diseño de catenarias óptimas que aseguren una fuerza de contacto en el rango óptimo de funcionamiento. El modelo más habitual en la bibliografía es el de masas concentradas. En este trabajo fin de grado, el estudiante partirá del modelo de masas concentrados correspondiente al pantógrafo DSA-380 instalado en el tren AVE. Dicho modelo consta de tres masas conectadas entre sí mediante resortes elásticos. Los valores de las masas, rigideces y viscosidad, serán tomados de la bibliografía existente. El estudiante, en base a los conocimientos adquiridos en diversas asignaturas de su grado, dimensionará tanto las masas como los resortes en función del material propuesto para su construcción. Además elaborará los planos y supervisará el montaje de los mismos. En un último paso se hará una calibración del modelo construido haciendo uso del banco de ensayos desarrollado en el CIIM.