Resistencia al rodamiento de los trenes
Las resistencias que se generan en los trenes sobre los rieles, pueden ser consideradas de las siguientes fuentes
Resistencia a la carga rodante
Resistencia al movimiento de la locomotora
Resistencia a las curvas.
Resistencia a la gradiente
Resistencia de la adherencia de las ruedas a la línea riel
Resistencia a la aceleración y desaceleración.
8.1 RESISTENCIA A LA CARGA RODANTE:
Esta resistencia depende de los cojinetes de los carros, condición de los rieles y en las minas varía del 1 a 2% de la carga bruta. En los cojinetes de rodamiento se3 considera de 20 libras por tonelada y en las bocinas de 30 libras por tonelada.
8.2 RESISTENCIA AL MOVIMIENTO DE LA LOCOMOTORA:
Se considera 20 libras por tonelada de la locomotora.
8.3 RESISTENCIA A LAS CURVAS:
Esta resistencia depende de la magnitud de la trocha en las curvas, ancho y diámetro de las ruedas, velocidad, radio de curvatura, número de carros en las curvas, etc. Se considera 0.5 a1 libra por tonelada por grado de curva de la parte del tren contenida en la curva.
8.4 RESISTENCIA A LA GRADIENTE:
Para calcular la gradiente, se expresa en porcentaje en lugar de grados. Se considera 20libras por cada ciento de gradiente. En la resistencia a la gradiente se debe considerar el peso total de los carros cargados y la locomotora. La legislación peruana permite un máximo de gradiente de 6 x 1000 (0.6%).
8.5 RESISTENCIA A LA ADHERENCIA DE LAS RUEDAS A LAS LÍNEAS DEL RIEL:
Esta adherencia depende del material de la rueda y la condición de la línea riel. Por ejemplo, la adherencia será menor si la línea estás mojada. Se estima en 20% para las de fierro fundido y 25% para las de acero, del peso de la locomotora.
8.6 RESISTENCIA A LA ACELERACIÓN Y DESACELERACIÓN:
Generalmente, esta resistencia es despreciada. Para propósitos mineros, es suficiente considerar una aceleración de 0.146 a 0.292 pies/segundo^2 igual a 0.1 a 0.2 millas por hora por segundo, que equivale de 10 a 20 libras por tonelada de peso de la locomotora más los carros cargados. En las minas subterráneas, es suficiente considerar una desaceleración de 0.146 pies/segundo^2. Un tren que viaja a la velocidad de 9,113 pies/segundo (10 km/hora) para en:
Dónde:
S = distancia en pies.
v = velocidad en pies/segundo
a= desaceleración, pies/segundos^2
Remplazando:
Fuerza de tracción de la locomotora
La
fuerza de tracción teórica de una locomotora con ruedas de fierro
fundido es de 20% y de acero 25% de su peso. Cuando se usa arena,
estas fuerzas aumentan a 25 y 30% respectivamente. Esta fuerza debe
ser por lo menos 15% mayor a la resistencia del tren. La fuerza de
tracción se calcula con la siguiente formula.
Dónde: Figura 19
Rt= Rr + 20xG hacia arriba.
Rt= Rr + 20x(-G) hacia abajo.
Fuerza de frenado de la locomotora
Esta
fuerza se asume de 80 a 85% de la fuerza de tracción. Cuando se
frena o para la locomotora, la gravedad ayuda con 20 libras por
tonelada corta por cada por ciento de gradiente hacia abajo. También
se puede calcular con las siguientes formulas:
Fuerza de frenado hacia abajo:
F = 2 000 AL + W (Rt – 20G) – L (20G)
Fuerza de frenado hacia arriba:
F = 2 000 AL + W (Rr – 20G) + L (20G) figura 20
Dónde:
A = adherencia a nivel, expresado en decimales ruedas de fierro fundido = 0.20 ruedas de acero = 0.25
L = peso de la locomotora, toneladas cortas
W = peso de la carga rodante (peso de carga + peso carros), toneladas cortas
Rt = resistencia de los cojines de los carros, libras por tonelada corta
Rr = resistencia de los cojines de a locomotora, libras por tonelada corta
G = gradiente, por ciento