IT
USA
DE
FR
ES
ES
IT
EN
USA
DE
ZH
FR
PT
JP
RU
AR
KR
PL
RO
VN
HE
TR
CS
HR
DA
FI
UA
EL
NL
SR
SK
SV
HU
NO
HI
ID
FA
Vamos a imaginar que es una ardilla y que disfruta de ver cómo el tren cambia de vía. Lamentablemente, esta pieza del cambio de vía está suelta. ¿Cuál es el impacto de esto al colocar estas vías flexibles así? Las ruedas del tren circulan de forma natural, sin embargo, después de llegar al cruce, ¿puede descubrir un gran problema? ¿Tiene alguna idea para solucionar este problema?
A fin de resolver este intrigante problema, lo primero que tenemos que hacer es quitar la pestaña de una de las ruedas del carril. Además, vamos a utilizar una sola vía, una sola vía que se está dividiendo en dos. ¿En qué dirección se moverá la rueda después de llegar al cruce? Tiene toda la razón: es imposible predecir este escenario. Agreguemos un reborde a la rueda. Ahora, ¿podría decir en qué dirección girará la rueda? Desde luego, en la dirección correcta.
Si desea hacer que la rueda avance por la pista izquierda, basta con hacer de la pista derecha una pieza separada y doblarla como se muestra, antes de que la rueda llegue a ese punto. Se trata del concepto fundamental en el que se basa el cambio de vías. A continuación, veamos cómo funciona en la práctica: si hay dos pares de vías, la pestaña está siempre en el lado interior de las ruedas. El tramo de vía que se puede doblar se denomina vía de lengüeta, un nombre bastante apropiado, ¿verdad?
Cuando las vías de lengüeta se doblan tal como se muestra, el tren se moverá por la vía amarilla. Tenga en cuenta que, dada la presencia de la pestaña, la rueda izquierda no puede rodar por la vía azul claro. Por la misma flexión, la lengüeta azul oscura no toca en absoluto la vía. Podemos observar un gran hueco, por lo que la rueda derecha también podrá seguir la vía amarilla por ese lado sin problemas.
Doblemos las vías de la lengüeta en sentido contrario. En esta ocasión, se abre un hueco en la zona naranja de la lengüeta. De este modo, el tren adoptará fácilmente las vías azules y se moverá en línea recta. ¡Qué mecanismo tan sencillo y eficaz! El largo de la parte móvil de las vías de la lengüeta no necesita ser tan largo: es posible reducirlo pivotándolas de este modo. Al final de este video explicaremos cuáles son las ventajas de esta longitud tan corta.
Con este mecanismo, la maniobra se realiza perfectamente. Ahora bien, si ponemos en marcha su tren en estas vías, inevitablemente descarrilará. El problema es el cruce: en un punto se cruzan las vías de la lengüeta. De ser así, el tren chocará contra la lengüeta naranja y descarrilará. Echemos un vistazo a cómo resolver este problema.
Simplemente hay que dejar un hueco cerca de este cruce en ambos carriles. Gracias a este nuevo diseño de cruce, tanto si el tren pasa por la vía izquierda como por la derecha, las ruedas cruzan el cruce sin golpear ninguna vía. Por lo tanto, en este nuevo diseño, el tren puede cambiar de vía y también cruzar el cruce sin ningún problema.
Veamos un pequeño reto de diseño para usted: miremos el movimiento de las ruedas del tren a cámara lenta en la zona del cruce. Se observa que las ruedas van a caer en este hueco. ¿Puede sugerir una solución para este problema? Es posible resolverlo incrementando el largo de los rieles de la lengüeta, como se muestra en la figura. De este modo, proporcionarán un excelente soporte a las ruedas durante el movimiento sobre los huecos de los raíles.
Actualmente, el diseño parece casi perfecto, pero tiene un fallo importante. Con el objetivo de descubrirlo, imprimimos en 3D metálico todo el mecanismo de cambio de vías utilizando el servicio de JLC 3DP. Usar el servicio de JLC 3DP fue una diversión absoluta. Todo lo que hicimos fue el modelado CAD, entramos en su sitio web y seleccionamos que necesitábamos impresión 3D en metal, y también especificamos el material. Lo mejor para reproducir la ciencia que hay detrás de los interruptores de ferrocarril es la impresión 3D en metal.
Los especialistas de JLC 3DP analizan los modelos 3D y te informan de cualquier problema que pueda surgir. Nuestros modelos consiguieron la autorización de una sola vez. Durante la impresión 3D sobre metal, se funden capas de polvo metálico con la ayuda de potentes láseres. Cuando una capa está completa, la máquina agrega otra fina capa de polvo metálico por encima y se repite el proceso. El precio de la impresión en metal de JLC 3DP es tan bajo como \$8. Incluso tienen que hacer el procesamiento posterior de las impresiones 3D.
Al cabo de una semana recibimos esta caja de ellos. Las piezas metálicas impresas en 3D eran pesadas. La verdad es que disfrutamos mucho montándolas y conseguimos un interruptor de vía perfecto. Ahora vamos a hacer rodar la rueda por la vía. Oh, ¿se dio cuenta? ¡El tren está descarrilando otra vez! Observémoslo en primer plano: ¿qué ocurre aquí? Mirémoslo desde el ángulo opuesto.
En teoría, la rueda derecha debería ir por esta vía, pero lamentablemente la rueda está viajando a lo largo de la vía lateral y descarrilando. En la mayoría de las pistas se utiliza un radio mayor para el giro. Si el radio de la vía es bajo o la desviación alta, la posibilidad de que la rueda se desplace por el carril de aleta es mínima. Es obvio a partir de esta visual: estos dos elementos, los contracarriles, son los salvadores de las ruedas del tren.
A fin de resolver este intrigante problema, lo primero que tenemos que hacer es quitar la pestaña de una de las ruedas del carril. Además, vamos a utilizar una sola vía, una sola vía que se está dividiendo en dos. ¿En qué dirección se moverá la rueda después de llegar al cruce? Tiene toda la razón: es imposible predecir este escenario. Agreguemos un reborde a la rueda. Ahora, ¿podría decir en qué dirección girará la rueda? Desde luego, en la dirección correcta.
Si desea hacer que la rueda avance por la pista izquierda, basta con hacer de la pista derecha una pieza separada y doblarla como se muestra, antes de que la rueda llegue a ese punto. Se trata del concepto fundamental en el que se basa el cambio de vías. A continuación, veamos cómo funciona en la práctica: si hay dos pares de vías, la pestaña está siempre en el lado interior de las ruedas. El tramo de vía que se puede doblar se denomina vía de lengüeta, un nombre bastante apropiado, ¿verdad?
Cuando las vías de lengüeta se doblan tal como se muestra, el tren se moverá por la vía amarilla. Tenga en cuenta que, dada la presencia de la pestaña, la rueda izquierda no puede rodar por la vía azul claro. Por la misma flexión, la lengüeta azul oscura no toca en absoluto la vía. Podemos observar un gran hueco, por lo que la rueda derecha también podrá seguir la vía amarilla por ese lado sin problemas.
Doblemos las vías de la lengüeta en sentido contrario. En esta ocasión, se abre un hueco en la zona naranja de la lengüeta. De este modo, el tren adoptará fácilmente las vías azules y se moverá en línea recta. ¡Qué mecanismo tan sencillo y eficaz! El largo de la parte móvil de las vías de la lengüeta no necesita ser tan largo: es posible reducirlo pivotándolas de este modo. Al final de este video explicaremos cuáles son las ventajas de esta longitud tan corta.
Con este mecanismo, la maniobra se realiza perfectamente. Ahora bien, si ponemos en marcha su tren en estas vías, inevitablemente descarrilará. El problema es el cruce: en un punto se cruzan las vías de la lengüeta. De ser así, el tren chocará contra la lengüeta naranja y descarrilará. Echemos un vistazo a cómo resolver este problema.
Simplemente hay que dejar un hueco cerca de este cruce en ambos carriles. Gracias a este nuevo diseño de cruce, tanto si el tren pasa por la vía izquierda como por la derecha, las ruedas cruzan el cruce sin golpear ninguna vía. Por lo tanto, en este nuevo diseño, el tren puede cambiar de vía y también cruzar el cruce sin ningún problema.
Veamos un pequeño reto de diseño para usted: miremos el movimiento de las ruedas del tren a cámara lenta en la zona del cruce. Se observa que las ruedas van a caer en este hueco. ¿Puede sugerir una solución para este problema? Es posible resolverlo incrementando el largo de los rieles de la lengüeta, como se muestra en la figura. De este modo, proporcionarán un excelente soporte a las ruedas durante el movimiento sobre los huecos de los raíles.
Actualmente, el diseño parece casi perfecto, pero tiene un fallo importante. Con el objetivo de descubrirlo, imprimimos en 3D metálico todo el mecanismo de cambio de vías utilizando el servicio de JLC 3DP. Usar el servicio de JLC 3DP fue una diversión absoluta. Todo lo que hicimos fue el modelado CAD, entramos en su sitio web y seleccionamos que necesitábamos impresión 3D en metal, y también especificamos el material. Lo mejor para reproducir la ciencia que hay detrás de los interruptores de ferrocarril es la impresión 3D en metal.
Los especialistas de JLC 3DP analizan los modelos 3D y te informan de cualquier problema que pueda surgir. Nuestros modelos consiguieron la autorización de una sola vez. Durante la impresión 3D sobre metal, se funden capas de polvo metálico con la ayuda de potentes láseres. Cuando una capa está completa, la máquina agrega otra fina capa de polvo metálico por encima y se repite el proceso. El precio de la impresión en metal de JLC 3DP es tan bajo como \$8. Incluso tienen que hacer el procesamiento posterior de las impresiones 3D.
Al cabo de una semana recibimos esta caja de ellos. Las piezas metálicas impresas en 3D eran pesadas. La verdad es que disfrutamos mucho montándolas y conseguimos un interruptor de vía perfecto. Ahora vamos a hacer rodar la rueda por la vía. Oh, ¿se dio cuenta? ¡El tren está descarrilando otra vez! Observémoslo en primer plano: ¿qué ocurre aquí? Mirémoslo desde el ángulo opuesto.
En teoría, la rueda derecha debería ir por esta vía, pero lamentablemente la rueda está viajando a lo largo de la vía lateral y descarrilando. En la mayoría de las pistas se utiliza un radio mayor para el giro. Si el radio de la vía es bajo o la desviación alta, la posibilidad de que la rueda se desplace por el carril de aleta es mínima. Es obvio a partir de esta visual: estos dos elementos, los contracarriles, son los salvadores de las ruedas del tren.
Se colocan con una separación fija con las vías principales a ambos lados. Por mucho que la rueda intente desplazarse por el carril principal, el contracarril lo impedirá. De este modo, las ruedas se encausarán correctamente sobre la vía y pasarán fácilmente por la trayectoria prevista. Por tanto, incluso a altas velocidades, el tren puede cambiar de trayectoria sin problemas.
Gracias a este modelo metálico impreso en 3D, las vías de lengüeta son flexibles. Aprovechemos este modelo para diseñar un mecanismo de cambio de vía perfecto. Entendamos ahora la importancia de una vía de lengüeta más corta. En realidad, esto se considera una optimización del diseño. ¿Puede predecir los puntos de máxima tensión en estos carriles de conmutación? Los puntos de máxima tensión se encuentran en la punta del carril de cambio y en la punta del cruce.
El desgaste de estos componentes es muy frecuente en comparación con los carriles principales. Esta es la razón por la que el carril de la lengüeta está dividido en dos partes. Una vez que la aguja haya alcanzado el final de su vida útil, basta con sustituir la barra de aguja. Al hacerlo, se reduce la cantidad de acero que hay que sustituir cuando se desgasta.
Las vías de lengüeta se operan de forma conjunta mediante una varilla de conmutación. Antiguamente, esta barra de cambio era controlada manualmente por un operario llamado puntero. Tal vez haya visto esta simpática máquina en las películas. Actualmente, un dispositivo inteligente llamado puntillero, que es un aparato electromecánico, realiza esta tarea.
Se trata de una máquina bastante potente. En esta máquina se ven muchas varillas conectadas, y cuenta con muchos contactos eléctricos y engranajes. Entre estas cinco barras, una es una barra de lanzamiento. Imagine que esta es la posición actual de los rieles de la lengüeta. Cuando el jefe de estación quiera flexionarla hacia la dirección opuesta, el motor eléctrico recibirá la señal y empezará a girar. La fuerza de torsión del motor se multiplica por estos engranajes y finalmente la barra de tracción se mueve.
Al tocar las lengüetas las vías opuestas, con la ayuda de las varillas indicadoras, el jefe de estación recibe una señal de que las vías de las lengüetas están en la posición requerida. Paralelamente, ¿se dio cuenta de que los contactos eléctricos se cerraban? En ese momento, las dos últimas barras, las barras de bloqueo, se bloquean automáticamente.
La finalidad es que, cuando el tren pase por el cruce, no se produzca ningún movimiento en las vías de lengüeta. Mediante estas dos varillas, que se bloquean de forma automática en cuanto la lengüeta llega al otro extremo, podemos asegurarnos de ello fácilmente.
Ahora ha llegado el momento de aumentar la complejidad y la diversión de las agujas de ferrocarril. ¿Cómo podemos diseñar una aguja de tres vías, una aguja ferroviaria que sea capaz de guiar el tren a cualquiera de estas tres vías? Naturalmente, aquí hay que introducir una máquina de puntos más. Ya que la comprensión conceptual de cómo el tren alterna las vías está clara para usted, estas animaciones pueden enseñarle fácilmente cómo el tren es capaz de alcanzar tres vías diferentes.
Entre las innovaciones más asombrosas en el cambio de vía se encuentra el carril de cambio de vía de doble deslizamiento. En este caso, el reto de diseño consiste en que el tren A debe tener la opción de viajar por dos vías y, del mismo modo, el tren B también debe tener la opción de viajar por dos vías. Son necesarias dos máquinas puntuales para el diseño de la aguja deslizante doble. Utilizando una conexión simplificada de máquinas puntuales, aquí se ilustra la forma en que el DSS consigue estos cuatro escenarios.
Lubricar rutinariamente los puntos de aguja, las varillas y las piezas móviles es crucial para el buen funcionamiento de una aguja de ferrocarril. Asimismo, deben garantizar que existe un contacto firme entre el punto de aguja y la contraaguja.
De momento, hemos estudiado las agujas de cambio de vía y nos hemos centrado solo en algunos pares de ruedas. No obstante, es muy interesante comprobar cómo se comporta un tren con muchos vagones durante el cambio de agujas. Empezando por un simple cambio de vías, en este video hemos comprendido el funcionamiento del DSS.
Ahora bien, si activamos la lógica del ingeniero ferroviario que llevamos dentro, la red de conmutación puede resultar tan compleja como esta. Espero que de verdad haya disfrutado del experimento con el interruptor ferroviario metálico impreso en 3D.
Por favor, visite su sitio web y transforme su sueño de ingeniería en realidad. Muchas gracias y hasta luego.
Gracias a este modelo metálico impreso en 3D, las vías de lengüeta son flexibles. Aprovechemos este modelo para diseñar un mecanismo de cambio de vía perfecto. Entendamos ahora la importancia de una vía de lengüeta más corta. En realidad, esto se considera una optimización del diseño. ¿Puede predecir los puntos de máxima tensión en estos carriles de conmutación? Los puntos de máxima tensión se encuentran en la punta del carril de cambio y en la punta del cruce.
El desgaste de estos componentes es muy frecuente en comparación con los carriles principales. Esta es la razón por la que el carril de la lengüeta está dividido en dos partes. Una vez que la aguja haya alcanzado el final de su vida útil, basta con sustituir la barra de aguja. Al hacerlo, se reduce la cantidad de acero que hay que sustituir cuando se desgasta.
Las vías de lengüeta se operan de forma conjunta mediante una varilla de conmutación. Antiguamente, esta barra de cambio era controlada manualmente por un operario llamado puntero. Tal vez haya visto esta simpática máquina en las películas. Actualmente, un dispositivo inteligente llamado puntillero, que es un aparato electromecánico, realiza esta tarea.
Se trata de una máquina bastante potente. En esta máquina se ven muchas varillas conectadas, y cuenta con muchos contactos eléctricos y engranajes. Entre estas cinco barras, una es una barra de lanzamiento. Imagine que esta es la posición actual de los rieles de la lengüeta. Cuando el jefe de estación quiera flexionarla hacia la dirección opuesta, el motor eléctrico recibirá la señal y empezará a girar. La fuerza de torsión del motor se multiplica por estos engranajes y finalmente la barra de tracción se mueve.
Al tocar las lengüetas las vías opuestas, con la ayuda de las varillas indicadoras, el jefe de estación recibe una señal de que las vías de las lengüetas están en la posición requerida. Paralelamente, ¿se dio cuenta de que los contactos eléctricos se cerraban? En ese momento, las dos últimas barras, las barras de bloqueo, se bloquean automáticamente.
La finalidad es que, cuando el tren pase por el cruce, no se produzca ningún movimiento en las vías de lengüeta. Mediante estas dos varillas, que se bloquean de forma automática en cuanto la lengüeta llega al otro extremo, podemos asegurarnos de ello fácilmente.
Ahora ha llegado el momento de aumentar la complejidad y la diversión de las agujas de ferrocarril. ¿Cómo podemos diseñar una aguja de tres vías, una aguja ferroviaria que sea capaz de guiar el tren a cualquiera de estas tres vías? Naturalmente, aquí hay que introducir una máquina de puntos más. Ya que la comprensión conceptual de cómo el tren alterna las vías está clara para usted, estas animaciones pueden enseñarle fácilmente cómo el tren es capaz de alcanzar tres vías diferentes.
Entre las innovaciones más asombrosas en el cambio de vía se encuentra el carril de cambio de vía de doble deslizamiento. En este caso, el reto de diseño consiste en que el tren A debe tener la opción de viajar por dos vías y, del mismo modo, el tren B también debe tener la opción de viajar por dos vías. Son necesarias dos máquinas puntuales para el diseño de la aguja deslizante doble. Utilizando una conexión simplificada de máquinas puntuales, aquí se ilustra la forma en que el DSS consigue estos cuatro escenarios.
Lubricar rutinariamente los puntos de aguja, las varillas y las piezas móviles es crucial para el buen funcionamiento de una aguja de ferrocarril. Asimismo, deben garantizar que existe un contacto firme entre el punto de aguja y la contraaguja.
De momento, hemos estudiado las agujas de cambio de vía y nos hemos centrado solo en algunos pares de ruedas. No obstante, es muy interesante comprobar cómo se comporta un tren con muchos vagones durante el cambio de agujas. Empezando por un simple cambio de vías, en este video hemos comprendido el funcionamiento del DSS.
Ahora bien, si activamos la lógica del ingeniero ferroviario que llevamos dentro, la red de conmutación puede resultar tan compleja como esta. Espero que de verdad haya disfrutado del experimento con el interruptor ferroviario metálico impreso en 3D.
Por favor, visite su sitio web y transforme su sueño de ingeniería en realidad. Muchas gracias y hasta luego.