Diseño mecánico para la incorporación de movimiento horizontal en un banco de ensayos de pantógrafo ferroviario

Abstract

[ES] El trabajo se enmarca en un proyecto que consiste en la construcción de un banco de ensayos de pantógrafos ferroviarios en el que se pretende simular el comportamiento en vía del pantógrafo. El objetivo del banco de ensayos es el estudio del comportamiento dinámico del pantógrafo o del desgaste en el punto de contacto con la Línea Aérea de Contacto (conocida comúnmente como catenaria), entre todos. Uno de los objetivos finales del banco de ensayos es la homologación de pantógrafos, para ello, es necesario aumentar sus prestaciones para llegar a simular escenarios más realistas (curva, acción del viento, etc.).

Actualmente, el banco de ensayos es capaz de reproducir en tiempo real la posición vertical del punto de contacto entre la catenaria y el pantógrafo en un trazado de vía recta con el punto de contacto paralelo al eje de la vía, sin embargo, en las catenarias reales esto no es así ya que el cable está dispuesto en zig-zag (descentramiento) para que el desgaste se reparta a lo largo del frotador del pantógrafo.

En este trabajo se pretende abordar el diseño mecánico para la incorporación del movimiento horizontal correspondiente al descentramiento de la catenaria en el banco de ensayos de pantógrafos ferroviarios.

Para ello, el estudiante tiene que idear el mecanismo que permita el apoyo y el guiado del vástago del motor, elegir los elementos comerciales necesarios, tales como rodamientos lineales o guías, disponer de sistemas de seguridad, elementos para el posicionamiento (tope de carrera y sensor de posición) del sistema arrastrado. En aquellas piezas sometidas a acciones dinámicas, se hará el estudio resistente (tensión máxima, deformación o cálculo de vida) teniendo en cuenta las acciones dinámicas que podrían aparecer en el banco de ensayos. La propuesta de diseño se implementará en primer lugar en un banco de pruebas en el que también se realizará la puesta a punto del motor lineal (no es objeto de este TFG). Una vez se finalicen las pruebas del motor, si es el caso, se realizarán posibles modificaciones de aquellos aspectos mejorables y se instalará en el banco de ensayos.