Diseño de banco de ensayos de desgaste entre patín e hilo conductor utilizado en el sector ferroviario
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Resumen
Se presenta el diseño y desarrollo de un banco de ensayos para evaluar el desgaste de hilos
conductores y patines de pantógrafo, componentes fundamentales en la transmisión de energía en
sistemas ferroviarios. El proyecto busca analizar la durabilidad de estos elementos bajo
condiciones operativas simuladas, incluyendo variaciones de velocidad, perfil de catenaria, carga
y corriente, lo cual proporciona una base sólida para optimizar su rendimiento y prolongar su vida
útil.
El diseño del banco de ensayos incluye estructuras que permiten simular tanto el movimiento del
hilo conductor como el del pantógrafo, con componentes diseñados para resistir cargas dinámicas
y mantener un contacto eficiente entre el hilo de prueba y el pantógrafo simulado. En el desarrollo
se emplearon tecnologías avanzadas de CAD para modelado y análisis de resistencia, así como una
selección optimizada de materiales y componentes, lo que garantiza una fabricación eficiente y
segura del equipo.
La máquina está configurada como una gran noria de aproximadamente 2,5 metros de diámetro,
que puede alcanzar velocidades angulares de hasta 600rpm (equivalente a 300 km/h). Este diseño
requiere una fabricación precisa, un montaje adecuado y un equilibrado optimo para su correcto
funcionamiento. Entre los desafíos técnicos más relevantes destacan la refrigeración del hilo
conductor y el suministro constante de corriente de alta intensidad al sistema rotativo.
Inicialmente, se prevé realizar ensayos pasivos con una fuerza de interacción constante; sin
embargo, el diseño está preparado para ensayos con interacciones activas que simulen los cambios
de fuerza y rigidez que ocurren en condiciones reales de operación.
Actualmente, la máquina se encuentra en proceso de construcción. Una vez en funcionamiento, proporcionará datos experimentales para el ajuste de los parámetros de los modelos de desgaste que reproducen el contacto entre el hilo conductor y los patines del pantógrafo.
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