Ensayo de seguridad contra el descarrilamiento: relación entre fuerzas lateral y vertical y ensayo de torsión de vía

Fundamento

El descarrilamiento por trepado ocurre cuando la fuerza lateral que la pestaña ejerce contra el riel es demasiado grande respecto de la fuerza vertical que mantiene la rueda apoyada; el criterio clásico establece un valor máximo de esa relación, que depende del ángulo de la pestaña y del coeficiente de fricción, y en la práctica se aplica un límite normativo con una duración mínima del evento para no contabilizar picos instantáneos. La medición se hace con ruedas instrumentadas, que llevan extensómetros y telemetría y entregan de manera continua las fuerzas vertical y lateral de cada rueda mientras el vehículo recorre curvas de radios definidos a distintas velocidades, con insuficiencia y con exceso de peralte. El ensayo se complementa con el de torsión: el vehículo se apoya sobre un banco que reproduce un alabeo de vía definido y se mide cuánto se descarga la rueda menos cargada, con un límite de descarga admisible, junto con la rigidez a la torsión de la caja y el comportamiento de la suspensión; ese ensayo puede hacerse cuasiestáticamente y es el que detecta vehículos rígidos que no se acomodan a la vía real. Se determinan además el pesaje por rueda y por bogie y la corrección del reparto de cargas, cuyo desbalance es una causa frecuente de descarrilamientos en vagones de carga. Los resultados se contrastan con simulaciones dinámicas del vehículo.

Matriz (en qué muestra)

Vehículos nuevos en homologación; vehículos modificados o con cambio de bogie; formaciones a habilitar en líneas con curvas cerradas; vagones con distribución de carga desfavorable; vías con torsión conocida

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Ruedas instrumentadas con extensometría y telemetría; banco de torsión y de pesaje por rueda; acelerómetros y sensores de desplazamiento en caja y bogie; sistema de adquisición sincronizado; equipo de medición de la geometría de vía del tramo de ensayo; software de simulación dinámica.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica; se emplean productos de acondicionamiento de la superficie del riel para controlar la fricción en los ensayos que lo requieren.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Cableado y soportes de instrumentación; masas de lastre para las condiciones de carga; planillas y protocolos; señalización del tramo de ensayo.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Extensómetros y adhesivos; baterías; combustible; elementos de protección.

Unidad

N · relación entre fuerza lateral y vertical por rueda · descarga de rueda en el ensayo de torsión (%) · fuerza lateral por eje y suma de fuerzas laterales (kN) · aceleraciones en caja y en bogie (m/s²) · reparto de cargas por rueda (%)

Rango de referencia

El límite normativo de la relación entre fuerza lateral y vertical se ubica en el entorno de 0,8 con criterios de duración mínima del evento, y la descarga admisible de rueda en el ensayo de torsión se limita a un porcentaje definido de la carga nominal

Norma que lo exige

Los reglamentos del organismo regulador del transporte ferroviario sobre homologación y habilitación de material rodante; las normas internacionales sobre ensayos de aceptación del comportamiento dinámico de los vehículos ferroviarios y sobre seguridad contra el descarrilamiento en vía alabeada; los requisitos de los pliegos de adquisición de material rodante; las normas de investigación de accidentes ferroviarios

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales de ensayo de comportamiento dinámico y de seguridad contra descarrilamiento, con los criterios de relación de fuerzas, las condiciones de vía y las velocidades de ensayo; las fichas de las administraciones ferroviarias sobre torsión de vía; las guías sobre calibración de ruedas instrumentadas; los procedimientos de simulación aceptados como alternativa parcial

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales de comportamiento dinámico de vehículos ferroviarios vigentes

Volumen de muestra

No destructivo. Requiere disponer del vehículo y de un tramo de vía caracterizado

Conservación y transporte

Las ruedas instrumentadas se calibran antes y después de la campaña en banco con cargas conocidas y en varias posiciones angulares, porque su respuesta depende del ángulo de rotación y una calibración incompleta invalida todas las fuerzas medidas. La geometría del tramo de ensayo se releva y se documenta, dado que los criterios se evalúan en función de las condiciones reales de vía. Las condiciones de fricción riel-rueda se registran y, cuando la norma lo pide, se controlan. Los datos crudos se conservan sincronizados con la posición.

Límite de detección típico

No aplica: son mediciones de fuerza con resolución muy inferior a los límites de evaluación

Incertidumbre típica

Del orden del 5 al 10 % en las fuerzas medidas con ruedas instrumentadas bien calibradas

Área

Ingeniería; Física y mecánica; Higiene y seguridad

Fecha de última actualización: 10/9/2026