Arxiu de la categoria: Interacció pantógrafo-catenària, problemes de desgast en la línia R2 de Rodalies

Buscando la solución en madrid (2nda parte)

Continuamos con la segunda parte del viaje a Madrid, a pesar de estar en cabina y sentarnos en el lugar del maquinista llegamos sanos y salvos a Atocha – Madrid, sobre las 11.00 h de la mañana, donde tendríamos que coger el cercanías para dirigirnos a Pinto, donde dos representantes de la empresa nos estaban esperando para llevarnos hacia la fabrica.

Aproximadamente llegamos sobre el medio día a la fabrica de Shunk Iberica S.A, donde nos recibieron y nos explicaron a modo de introducción, el campo que abarcaba la empresa y los diferentes proyectos en los cuales estaban trabajando actualmente, en los cuales se encuentra la suministración de pantógrafos para los trenes de  la línea de alta velocidad de Medina – La Meca.

Una vez finalizada la introducción, llevada a cabo en la sala de reuniones de la empresa, nos adentramos en la fabrica, donde se diferenciaron 7 sectores:

  • Sector de almacenaje de las diferentes calidades de grafito.
  • Sector de almacenaje de los diferentes componentes que forman un pantógrafo.
  • Sector de trabajo del grafito.
  • Sector de desarrollo de portaescobillas.
  • Sector de soldadura de las diferentes partes del pantógrafo.
  • Sector de estudio y comprobación de tolerancias y acabados.
  • Sector de pruebas y puesta a punto de los pantógrafos.

Una vez finalizado la visita por los 5 primeros sectores, nos llamo mucha la atención la limpieza y orden de cada uno de ellos, destacando por encima la limpieza, al tratarse de una fabrica que trabaja con grafito, un material bastante difícil de mecanizar sin crear suciedad y material sobrante.

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Figura 1: Schunk Iberia S.A
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Figura 2: Schunk Iberica S.A

Una vez finalizado los 5 primeros sectores, nos dirigimos hacia los dos últimos sectores, donde nos llamo la atención por un lado el nivel de precisión y cuidado a la hora de soldar las piezas que forman el pantógrafo y su posterior revisión, haciéndonos entender el valor de mercado del producto. Y por otro el número de ciclos de subida y bajada de pantógrafo (100 ciclos) y el proceso de obtención de la curva de presión del pantógrafo.

Figura 3: Sector de pruebas pantógrafos
Figura 3: Sector de pruebas pantógrafos
Figura 4: Pantógrafo Shunk
Figura 4: Pantógrafo Shunk

Una vez finalizada la visita, volvimos a la sala de reuniones, donde terminamos de intercambiar impresiones y opiniones, sobre las posibles causas del problema en la linea R2 de cercanías.

Figura 5: Realización de la curva de presiones pantógrafo
Figura 5: Realización de la curva de presiones pantógrafo
Figura 6: Gráfica curva de presión ejercida por el pantógrafo
Figura 6: Gráfica curva de presión ejercida por el pantógrafo

Todos los demás detalles, se expondrán en la presentación final, junto con las diversas conclusiones que se extrajeron de la visita a Madrid. Nos os queremos estropear el final…

A sido difícil resumir toda la información y experiencias vividas durante este viaje. Si os habéis quedado con ganas de saber más, ya sabéis donde encontrarnos.

Y por último, agradecer por un lado a  Luís Miguel  de la Pinta ,Francesc Castaño y a nuestro tutor Ignasi Perat por la compañía y hacer posible este viaje. Y por otro lado  a la empresa Schunk Iberica S.A y al maquinista del AVE  por el trato recibido durante el viaje .

Gracias!

Hasta la próxima!

 

 

Buscando la solución en Madrid (1era parte)

Uno de los días marcados en rojo desde hace varios meses, había llegado, ayer a las 8 de la mañana el grupo que estudia el problema de desgaste en la interacción pantógrafo – catenaria, en la línea R2 de Cercanías, partía rumbo a Madrid, donde visitaríamos la empresa suministradora de los pantógrafos a lo largo de toda la línea, Schunk Iberia S.A, en la búsqueda de algún dato o información que terminara de esclarecer la idea que teníamos sobre el origen y solución del problema.

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Figura 1: Camino hacia Madrid

Una vez salimos de Barcelona- Sants dirección Madrid – Atocha, nos dirigimos en dos grupos a la cabina del maquinista, donde se nos explicó por parte del maquinista, todos los secretos que comporta la conducción a 300 km/h, entre ellos los sistemas ASFA, ERTMS y HM, donde los dos primeros son sistemas de seguridad que proporcionan toda serie de información al tren para su correcta circulación, que la mayoría del trayecto es de manera automática, donde solo el maquinista interviene en el frenado, abrir y cerrar puertas al llegar a la estación correspondiente.

El otro sistema importante es el HM, sistema de hombre muerto, que controla en todo momento mediante un pedal de dos tiempo, accionado por el maquinista, si la persona responsable se encuentra en correctas condiciones para elaborar su tarea, en caso contrario el tren se detendría por seguridad.

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Figura 2: Visita a la cabina del maquinista

Al ver todos los sistemas y la alta tecnología empleada, nos atrevimos a llegar los mandos del tren…

Figura 3: Conduciendo el AVE
Figura 3: Conduciendo el AVE

Aunque parezca tan sencillo, el trabajo del maquinista implica una gran responsabilidad, conocimientos sobre los sistemas y material rodante que se esta conduciendo , por lo que sólo nos atrevimos a sentarnos durante una parada y así poder sentir por un momento que se siente al estar a los mandos del AVE.

En la próxima publicación, os contaremos la llegada a Madrid y la visita a la fabrica de Schunk Iberica S.A.

No os lo perdáis!!

 

Ensayos de materiales

Con el objetivo de comprobar si las especificaciones técnicas de los diversos materiales son correctos, presentes en los elementos estudiados se han realizado los siguientes ensayos:

Material
Figura 1: Probetas utilizadas en los ensayos
  1. Ensayos de dureza
  • Hilo de contacto (Cu)
  • Hilo de contacto (Cu-Ag)
  • Hilo de contacto desgastado (Cu)
  • Hilo de contacto desgastado (Cu-Ag)
  • Frotador desgastado (Cu-Cr-Zr)

Objetivo:

  • Observar la diferencia de durezas entre las aleaciones utilizadas en el hilo de contacto y las utilizadas en los frotadores actuales y los futuros.
  • Comprobar si las durezas dabas por fabricantes son correctas.

 2.  Ensayos de tracción 

  • Hilo de contacto (Cu)
  • Hilo de contacto desgastado (Cu)
  • Hilo de contacto (Cu-Ag)
  • Hilo de contacto desgastado (Cu-Ag)

Objetivo:

  • Determinar aspectos importantes de la resistencia y elasticidad de las diferentes aleaciones en diferentes estados ( nuevo y desgastado) y estudiar la variación de los datos entre las muestras.

 3.  Ensayos metalograficos 

Preparación de las muestras
Figura 2: Preparación de las muestras
  • Partículas de cobre encontradas en el techo del tren
  • Hilo de contacto desgastado de Cu (vía 1)
  • Hilo de contacto desgastado de Cu (vía 2)
  • Hilo de contacto desgastado de Cu-Ag

Objetivo:

  • Identificar de donde la mayoría de las partículas de Cu encontradas en el techo del tren (frotador o hilo de contacto).
  • Identificar las diferencias entre las micro-estructuras.

4.  Ensayos de desgaste

  • Frotador (Cu-Cr-Zr) – hilo de contacto (Cu)
  • Frotado de grafito – Hilo de contacto (Cu)

Objetivo:

  • Estudiar las diferencias de desgaste entre elementos dependiendo de los materiales en contacto.
  • Determinar la eficacia de la grasa aplicada actualmente como método preventivo.

Los ensayos de tracción y desgaste , aún no se han realizada debido a la incompatibilidad de las muestras con la máquina y estamos preparándolas para poder realizar los ensayos.

De los ensayos realizados se están analizando los resultados y extrayendo conclusiones que os expondremos en la siguiente demo.

Saludos!

Estudiando la viabilidad del cambio hacia grafito

Una vez finalizadas todas las reuniones con las diferentes partes implicadas y los diferentes expertos del sector, la tendencia que e prevé como la solución al problema existente parece ser la substitución de los frotadores de cobre – cobre -circonio por los de grafito, al ser un material blando de alta conductividad y con funciones auto-lubricantes que hacen que sea un material menos agresivo al existente y tenga un mejor comportamiento respecto a los diferentes tipos de catenaria existente.

Previniendo esta tendencia se concretó una reunión con Santiago Soriano representante de Ferrocarriles de la Generalidad de Cataluña, donde se trabaja con frotadores de grafito, con el objetivo de conocer su comportamiento dentro de un sector que comparte similitudes con RENFE y valorar la viabilidad del cambio dentro de todo el ámbito de Cercanías.

Pronto os informaremos de las conclusiones del estudio, después de haber realizado los diferentes ensayos de desgaste y analizado los diferentes factores que intervienen en este cambio (ej: económico).

Saludos!

 

 

Segona demo

La segona demo ha estat tot un èxit.

Veure el progrés dels projectes es un gran plaer per nosaltres i també veure la sala plena. Avui ens hem mullat i també ens hem presentat nosaltres com a projecte.  A mode de crònica, deixarem algunes de les fotos d’aquesta demo.

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Com podeu veure, hem fet curts i al final hem omplert la sala. Han faltat cadires, prenem nota per la propera.

Els primers han estat els components dels projecte ARVA:

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Grup que avui s’estrenava en aquest format de presentacions, ja que no van poder assistir a la primera demo. Tot seguit van donar pas a l’equip que està treballant amb rodalies per cercar solucions als problemes de desgast detectats.

rodalies

 

En aquesta demo, a part de mostrar-nos les novetats en el seu treball, també ens han portat peces per mostrar-nos.

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Tot seguit s’ha donat pas al grup del OVI, amb el seu prototip que poc a poc veiem com va agafant forma.

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Ens han mostrat vídeos sobre la creació de les diferents peces amb impressores 3D. També ens han mostrat les novetats al projecte. Seguidament s’ha donat pas el grup de la bicicleta elèctrica.

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Ens han posat al dia de l’estat actual del projecte, el tipus de bateria escollit, tipus de motor…

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El següent i darrer equip ha estat el grup que fa l’estudi de viabilitat per una bicicleta d’spinning.

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Ànims nois, les crítiques, siguin bones o dolentes, s’han d’agafar com una possibilitat de millorar i fer més competitiu el producte final.

Des d’aquí agrair als grups l’esforç en realitzar aquestes demos i en mantenir-nos informats dels seus progressos en aquest mateix bloc.  Agraïm també la visita de col·laboradors externs, persones especialistes del món de l’empresa i a tot el públic que avui ha fet possible omplir la sala.

I com se sol dir… “No hay dos sin tres”.

Estudio del desgaste

Con el motivo de estudiar de una manera más exhaustiva y tener un mayor control de una serie de variables que intervienen en el desgaste del frotador (cobre – cromo – circonio), se marcó dos frotadores ( primario y secundario) , para su posterior estudio trascurrido 15 días, al regresar el tren al taller de mantenimiento para su primera revisión.

figura 1 : Seguimiento del desgaste

A continuación se enumerarán un pequeño ejemplo de las  variables que se estudiarán durante este proceso:

– Modelo del tren en el cuál han sido montados los frotadores.

-Kilómetros recorridos durante el periodo de tiempo establecido.

-Tramos al cuál ha prestado servicio.

– Kilómetros de catenaria rígida y flexible.

-Estudio del frotador ( diferencias de desgaste entre frotador primario y secundario).

– Condiciones de servicio ( densidad de tráfico, condiciones ambientales, etc)

Os tendremos informados del estudio y esperamos volver con buenas noticias!!

Conociendo el sector y el problema

Introducción

Con el fin de encontrar el inicio y causas de este excesivo desgaste, se concretan diversas reuniones con las diversas empresas implicadas, con el objetivo de conocer sus impresiones, puntos de vista y acciones realizadas delante del problema.

Con el objetivo de preparar las diferentes reuniones, durante la primera semana se empleo parte del tiempo a la  búsqueda de información general tanto del sector como del problema en concreto a modo de introducción y conocimiento de las partes implicadas en el problema.

Reunión talleres de mantenimiento RENFE Vilanova i la Geltrú

La primera reunión se realizó en los talleres de mantenimiento de Vilanova i la Geltrú con  Luis Miguel de la Pinta (Jefe técnico del taller) y Pilar Ibarz Padrosa (Jefe de Servicios de  Ingeniera) . La reunión se desarrollo en dos escenarios muy diferentes, en el primero, como se puede ver en la fotografía inferior, fue una puesta en común de ideas y aclaraciones sobre el problema, donde se nos detalló las diferentes acciones realizadas delante del problema y los diversos factores que ellos creían que podían afectar al correcto desgaste de la parte de la cuál ellos eran responsables.

Figura 1: Reunión talleres de mantenimiento RENFE Vilanova i la Geltrú

La segunda parte de la reunión se desarrolló, como se puede ver en la imagen inferior, dentro de los talleres de mantenimiento, donde se pudo observar el estado en el cuál llegaban los frotadores al taller dependiendo de los kilómetros recorridos y las diferentes acciones que se emplean dependiendo del estado del frotador. Esta parte de la reunión fue muy productiva a la hora de entender la magnitud e importancia del problema por todo lo el procedimiento, maquinaria y gasto que provoca el mantenimiento del conjunto formado por el pantógrafo.

Figura 2: Reunión dentro de los talleres de mantenimiento RENFE de Vilanova i la Geltrú

Reunión con ADIF

La segunda reunión se realizó en la aula ferroviaria con Carlos Sarabia (Jefe área de mantenimiento Barcelona) y Estefanía Insaustí (Técnico de electrificación). La reunión de dividió en tres partes, en la primera parte se nos definió los diferentes elementos que intervienen en la interacción, se mostró las diferentes fechas de detección del excesivo desgaste así como las medidas adoptadas, diferentes muestras de hilo de contacto ( desgastados y nuevos), los diferentes estudios que se realizaron hasta el momento y un factor muy importante que es el coste de mantenimiento general de las instalaciones relacionadas al desgaste (inspecciones, revisiones, equipos de mantenimiento empleados, mano de obra, etc.) y el coste que supone el reemplazo del material por tramos en kilómetros.

La segunda parte de la reunión, se destinó a aclarar diversos conceptos y a responder diversas preguntar por parte de los integrantes del proyecto, donde se intentó obtener su punto de vista del problema, su opinión sobre los factores que ellos creen que afectan a la parte de la cual ellos son responsables y la posible solución al problema.

Y por último, la tercera parte de la reunión se desarrollo en los talleres de mantenimiento de ADIF ubicados al lado de la estación de Vilanova i la Geltrú, como se puede ver en la imagen inferior, donde se pudo ver la forma de trabajar que tienen allí, la opinión de los trabajadores y la maquinaria que emplean en las diversas labores de mantenimiento.

Figura 3 : Reunión talleres de mantenimiento ADIF de Vilanova i la Geltrú

Reunión con SCHUNK

La tercera reunión se realizó en la aula ferroviaria con Francesc Castaño(Comercial) , donde se nos explicó el problema desde el punto de vista de unos de un elemento muy importante dentro del conjunto como es el pantógrafo. La reunión se dividió en dos partes: en la primera se nos explicó detalladamente las partes que forman el conjunto del pantógrafo y garantizan su correcto funcionamiento, los diversos tipos de frotadores existentes en el mercado ( características técnicas, diferencias entre ellas, precio, etc.) y por último la tendencia que se creía que iban a seguir en un futuro muy próximo (frotadores de grafito), explicando el porqué de esta tendencia, las ventajas respecto a otros frotadores y la inversión inicial que tendrá esta implementación.

La segunda parte de la reunión, se destinó a aclarar diversos conceptos y a responder diversas preguntar por parte de los integrantes del proyecto, donde se intentó obtener su punto de vista del problema, su opinión sobre los factores que  creían que afectan a la parte de la cual ellos son responsables y el efecto que podría tener los nuevos frotadores de grafito tanto económico como técnico.

Una vez finalizada las reuniones realizadas a las tres partes principalmente implicadas se creyó importante concretar una serie de reuniones con personas que hayan trabajado o estén trabajando en el sector, con el fin de conocer una opinión diferente a las obtenidas anteriormente que sirva de guía y ayuda a la hora de afrontar el problema.

Reunión maquinista

 La cuarta reunión se realizó en el despacho ferroviario de la universidad con Luis (Maquinista de RENFE de la línea de cercanías de Barcelona), el cual también había trabajado anteriormente en los talleres de RENFE. La reunión se dividió en dos partes.

En la primera se nos explicó la interacción del pantógrafo-catenaria desde el punto de vista del maquinista complementando la información con los conocimientos adquiridos en su trabajo en los talleres. Se habló desde las diferencias que hay entre los pantógrafos y el ruido que pueden llegar a hacer al rozar con la catenaria, hasta los consumos del tren que se pueden apreciar en los indicadores de la cabina.

En la segunda parte de la reunión se dedicó a responder diversas cuestiones por parte de los proyectistas, aclarando percepciones y concretando la problemática que puede apreciar el maquinista de un tren. Como la altura que puede llegar a adquirir el pantógrafo por las diferentes medidas de la catenaria o los chisporroteos que se avistan con más claridad en los túneles.

Figura 4: Reunión con Luis (Maquinista de RENFE)

Reunión con Josep Perlasia

 La última reunión, una vez finalizadas las primeras con los diversas partes implicadas directamente con el problema fue con Josep Perlasia ( Doctor Ingeniero Industrial), el cual había trabajado muchos años tanto en RENFE como ADIF, teniendo una amplia experiencia en el sector, específicamente el todo los conceptos relacionados a la seguridad y prevención de accidentes.

Esta reunión de dividió en tres partes: la primera se centró en los efectos y consecuencias que podía causar un mal funcionamiento en la interacción pantógrafo – catenaria, tanto como costes económicos, servicio y riegos hacía los usuarios. Esto nos ayudó a entender la importancia del correcto funcionamiento de los dos elementos, ya que las consecuencias pueden ser desastrosas tanto a nivel de infraestructura como a nivel de seguridad de los viajeros (Ver video).

 La segunda parte de la reunión se dirigió hacia resolver dudas y obtener una opinión personal debido a su amplia experiencia en el sector sobre el problema (posibles causantes, soluciones).

Figura 5: Reunión con Josep Perlasia
Figura 5: Reunión con Josep Perlasia

Y por último la tercera parte, se dedicó a dirigir el proyecto y a aclarar los pasos a seguir una vez finalizada las reuniones. En este aspecto Josep Perlasia, ayudó mucho a estructurar toda la información obtenida en todas las reuniones, establecer un plan de trabajo y centrar nuestras ideas y fuerzas en aquello que realmente era importante dentro del proyecto.

Figura 6: Reunión con Josep Perlasia

 

Seguiremos en contacto con el fin de compartir nuestra motivación y dar a conocer un sector tan apasionante y ligado a nuestra escuela!!

Gracias

Primera demo

Dilluns passat, a l’aula màster de la EPSEVG, vam poder gaudir de la primera demo dels projectes en actiu. Els grups d’estudiants van presentar l’estat actual dels seus projectes. Vam veure una treballada presentació per part del grup del OVI DRONE, treballada a nivell del que volen aconseguir (objectiu) i estructurada al que han de fer en els diferents cicles. Vam aprendre de la problemàtica del grup de desgast de la catenària als rodalies. Un projecte amb grans dificultats a nivell de materials, normatives i relacions amb els diferents ens involucrats. Va ser una agradable sorpresa el veure com el grup de la bicicleta elèctrica i el grup de la bici d’spinning ja havien col·laborat entre ells en diferents punts dels seus projectes.

Felicitats per la feina feta i les ganes de tirar endavant aquesta nova aventura en els projectes multi-disciplinaris a la EPSEVG. En les properes demos, anirem veien com aquests projectes van avançant i prenent forma de cara a la presentació final.

Per últim, recordar que aquestes demos estan obertes a tothom. No ho dubtis i descobreix una nova forma de treballar!