Diseño de una herramienta de cálculo para evaluar las prestaciones del sistema de frenado de un vehículo ferroviario

Abstract

[ES] Debido a las implicaciones en la seguridad y las prestaciones, el cálculo y verificación de los sistemas de freno constituyen un conjunto de tareas necesarias en el proceso de diseño de los vehículos ferroviarios. La arquitectura, funcionalidad y prestaciones del sistema de freno están regulados por distintas normativas dependiendo del tipo de vehículo y su tipo de operación. La norma europea EN 14531-2 proporciona un criterio de cálculo del rendimiento de los frenos para todo tipo de composiciones de tren, unidades o vehículos aislados, incluyendo alta velocidad, las locomotoras, los coches de viajeros, el material autopropulsado y los vagones. Es importante disponer de herramientas computacionales que implementan las metodologías de la normativa, de manera que se facilite al diseñador su tarea al reducir los errores de cálculo, se posibilite un resultado óptimo y se ahorre tiempos de diseño.

En el presente trabajo de fin de grado se propone abordar el desarrollo de una herramienta de cálculo para evaluar las prestaciones del sistema de frenado de un vehículo ferroviario y garantizar que se cumplen los requisitos impuestos por la normativa UNE-EN 14531-2. Con el desarrollo de una herramienta que automatice estos cálculos, simplificaremos la verificación del diseño del vehículo respecto los requisitos de la normativa en función del tipo de aplicación ferroviaria (tipo de explotación y de vehículo) y se facilitará la obtención de diseños de freno óptimos.

[VL] A causa de les implicacions en la seguretat i les prestacions, el càlcul i verificació dels sistemes de fre constituïxen un conjunt de tasques necessàries en el procés de disseny dels vehicles ferroviaris. L'arquitectura, funcionalitat i prestacions del sistema de fre estan regulats per distintes normatives depenent del tipus de vehicle i el seu tipus d'operació. La norma europea EN 14531-2 proporciona un criteri de càlcul del rendiment dels frens per a tot tipus de composicions de tren, unitats o vehicles aïllats, incloent alta velocitat, les locomotores, els cotxes de viatgers, el material autopropulsat i els vagons. És important disposar de ferramentes computacionals que implementen les metodologies de la normativa, de manera que es facilite al dissenyador la seua tasca al reduir els errors de càlcul, es possibilite un resultat òptim i s'estalvie temps de diseño. En el present treball de fi de grau es proposa abordar el desenrotllament d'una ferramenta de càlcul per a avaluar les prestacions del sistema de frenada d'un vehicle ferroviari i garantir que es complixen els requisits imposats per la normativa UNE-EN 14531-2. Amb el desenrotllament d'una ferramenta que automatitze estos càlculs, simplificarem la verificació del disseny del vehicle respecte els requisits de la normativa en funció del tipus d'aplicació ferroviària (tipus d'explotació i de vehicle) i es facilitarà l'obtenció de dissenys de fre óptims.

[EN] Due to the implications on safety and performance, the calculation and verification of brake systems constitute a set of necessary tasks in the design process of railway vehicles. The architecture, functionality and performance of the brake system are regulated by different standards depending on the type of vehicle and its type of operation. The European standard EN 14531-2 provides a criterion for calculating brake performance for all types of train compositions, units or isolated vehicles, including high-speed, locomotives, passenger cars, self-propelled material and wagons. It is important to have computational tools that implement the methodologies of the regulations, so that the designer is facilitated in his task by reducing calculation errors, an optimal result is made possible, and design times are saved. In this final degree project, it is proposed to address the development of a calculation tool to evaluate the performance of the braking system of a railway vehicle and ensure that the requirements imposed by the UNE-EN 14531-2 standard are met. With the development of a tool that automates these calculations, we will simplify the verification of the vehicle design with respect to the regulatory requirements depending on the type of railway application (type of operation and vehicle) and will facilitate the obtaining of optimal brake designs.