En esta sección se describen las condiciones de operación a las que se encuentra sometido el chasis de bogie, las dimensiones del vagón y la topología del coche motriz con cabina del cual se realiza el estudio; la topología es muy importante para determinar los componentes que actúan sobre la estructura en estudio y llevar a cabo un modelado confiable. Se muestran también las propiedades mecánicas del material del chasis ya que de estos valores dependen gran parte de los resultados; ya por ultimo se expone una tabla de los pesos principales a los cuales esta sometido un tren de material MP-68.
amplia es la que se hace entre estructuras sólidas, estructuras reticulares y estructura de superficie [3.1].
Las estructuras macizas son aquellas en las que la resistencia y la estabilidad se logran mediante la masa, aun cuando la estructura no sea completamente sólida (figura 3.1).
En las estructuras reticulares, la estructura básica consiste en una red de elementos ensamblados. El edificio, el puente, el barco o el autobús se completan mediante el relleno de los huecos según se necesite entre esos elementos separados. Aunque los elementos de relleno puedan tener un carácter estructural, en si, sirven para rigidizar y arriostrar el marco, no son elementos primarios de la estructura básica. Estas son, generalmente, mas adaptables a variaciones de forma, asimetría de plante o detalle, y para soportar cargas de especiales. Sin embargo, pueden ser difíciles de diseñar si son complejos sus detalles de ensamble. Asimismo, se debe facilitar la sujeción de los elementos de relleno (Figura 3.2).
Cada uno de estos tiene ciertas características y esta sujeto a limitaciones especificas de material y escala. Además tiene sus propias capacidades para ciertos usos (Figura 3.3).
3.2 DIMENSIONES DEL COCHE MOTRIZ M
Todos los vehículos tienen un cuerpo, el cual tiene que soportar las cargas externas y su propio peso. El cuerpo del vehículo consiste de dos partes: chasis y superestructura [3.2]
En la figura 3.4 se muestran las dimensiones en metros del coche M (coche motriz con cabina) del Sistema de Transporte Colectivo Metro de la Ciudad de México.
Fig.3.4.- Dimensiones del coche M
3.3 DESCRIPCIÓN DEL BASTIDOR DEL CONJUNTO
CHASIS DE BOGIE.
El bastidor del conjunto chasis de bogie tiene una estructura en forma de H como se muestra en la figura 3.5; ésta figura muestra que el chasis esta compuesto principalmente de dos largueros de 4mm de espesor, éstos están unidos por un núcleo de 5mm de espesor el cual en el centro contiene un pívot de 25mm de espesor que es donde la caja embona con el chasis, también cuenta con cuatro brakets de 6mm de espesor ubicados en cada uno de los extremos de cada larguero [3.3].
Figura 3.5.- Bastidor de truck del conjunto chasis de bogie del sistema de transporte colectivo metro de la ciudad de México.
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3.4 TOPOLOGÍA DEL COCHE M
La topología de un vehículo se representa siempre con ayuda de un esquema multicuerpo, que permite comprender la gestión de modelización utilizada [3.4]. La figura 3.6 muestra la topología para un coche M del Sistema de Transporte Colectivo Metro de la Ciudad de México.
• Los cuerpos están representados por rectángulos.
• Las juntas están representadas por círculos.
Fig.3.6.- Topología del coche motor M
Refiriéndose al esquema multicuerpo anterior, se observa que la caja y equipo esta conectada al suelo por una articulación de 6 grados de libertad que le permite moverse en todas direcciones.
El chasis posee una articulación de 6 grados de libertad con el suelo, y esta conectada a los otros cuerpos por fuerzas.
• Fuerzas de tipo “muelle-amortiguación” para la suspensión secundaria la cual conecta a la caja y equipo con el chasis.
• Fuerza de tipo “muelle-amortiguación” para la suspensión primaria la cual conecta a las llantas con el chasis.
En el chasis se fijan los motores mediante una articulación de 0 grados de libertad. Una fuerza de contacto entre cada neumático y la pista es también modelizada.
Finalmente, la pista es modelizada con el fin de guiar al vehículo lateralmente, la pista posee un solo grado de libertad con el suelo que le impone al vehículo seguir una trayectoria dada.
Los valores de entrada de estos cuerpos, articulaciones, fuerzas, etc… que constituyen el modelo se toma de manera a acercarse lo más posible a la realidad.
3.5 MODELIZACIÓN DE LA PISTA
La modelización de la pista se basa en la trayectoria plana de la vía no considerando pendientes esto debido a que la trayectoria de vía que se utiliza para este análisis es la línea 1 (Observatorio – Pantitlán ) la cual no presenta pendientes considerables; además de que se ha tomado en cuenta la información dada por el Sistema de Transporte
requieren de un análisis mas minucioso de un plano de vía actual para determinar valores confiables ya que es difícil determinar dichas irregularidades debido al movimiento de suelo que existe en la ciudad de México con lo cual cambian los perfiles de vía constantemente.
3.6
PROPIEDADES DEL MATERIAL
El material del que esta compuesto el chasis de bogie es acero estructural A-36 para el cual se presentan sus propiedades mecánicas en la tabla 3.1. También se considera que el material utilizado es isotropito, continuo, lineal, elástico y homogéneo.