Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas.

Se describe un aparato para el cálculo de la tensión longitudinal en vías férreas que consta de medios de sujeción (7, 7a), colocación (12) y apoyo (5) del propio aparato para la elevación de un tramo (A-B) de carril (1) mediante la aplicación (13) de una fuerza vertical sobre un punto (P) elegido. Dicho aparato realiza la medición de la fuerza vertical aplicada en relación con el desplazamiento vertical que experimenta el carril para efectuar el cálculo correspondiente a la tensión, longitudinal

Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas.

Objeto de la invención

La invención se refiere a un aparato que permite realizar la medida de las tensiones longitudinales de los carriles que constituyen las vías férreas; y que tiene por objeto simplificar y abaratar considerablemente la realización de dicha medida; y todo ello sin necesidad de que deba de efectuarse el corte de los carriles, tal y como se realiza convencionalmente.

Antecedentes de la invención

En el estado de la técnica es conocida la necesidad de efectuar la medida de las tensiones longitudinales de los carriles que constituyen las vías férreas, para realizar el control de calidad de los trabajos de neutralización de los carriles cuando se efectúa el montaje de los mismos, o cuando se requiere efectuar chequeos de carriles en servicio, especialmente si éstos han sido sometidos a intervenciones que perturben su distribución de tensiones.

Para ello es conocido el empleo de aparatos que permiten realizar esta medida mediante el corte del carril, lo que constituye un grave inconveniente al requerir un procedimiento destructivo, parte de que el aparato empleado para efectuar la medida tiene un coste muy elevado.

También son conocidos aparatos que evitan la rotura del carril, pero presentan el inconveniente de que también resultan excesivamente costosos.

Descripción de la invención

Para resolver los inconvenientes y conseguir los objetivos anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo procedimiento y aparato de medida de las tensiones longitudinales en los carriles de las vías férreas, en el que el procedimiento es no destructivo, es decir no se requiere efectuar el corte del carril y además permite realizar la medida de manera sencilla con un coste muy reducido respecto a los procedimientos convencionales, para lo que el procedimiento de la invención se caracteriza porque en primer lugar comprende retirar las sujeciones que están previstas sobre las traviesas, de un primer tramo de un carril de la vía, para a continuación efectuar el levantamiento del primer tramo del carril y apoyarlo sobre dos puntos que definen un segundo tramo comprendido dentro del primer tramo. A continuación se aplica en el centro del primer tramo una primera fuerza vertical y se mide el valor de la misma, para a continuación medir el primer desplazamiento vertical (flecha) que experimenta el centro al aplicarle la primera fuerza vertical. Seguidamente se aplica una segunda fuerza vertical en el centro y se mide su valor así como el desplazamiento vertical que experimenta el centro al aplicarle esta segunda fuerza, de manera que se calcula la recta definida por la fuerza aplicada-desplazamiento producido, y se calcula la pendiente de esta recta para obtener la tensión longitudinal a partir de la pendiente calculada en grados centígrados equivalentes, mediante la aplicación de una expresión lineal.

La realización preferente del procedimiento de la invención prevé que la primera y segunda fuerzas verticales se aplican por la parte inferior del carril y en el centro del mismo.

Obviamente para obtener la recta correspondiente a la fuerza vertical aplicada-desplazamiento producido se pueden aplicar tres o más fuerzas verticales y medir los desplazamientos que producen.

Además el procedimiento de la invención comprende la obtención de la temperatura de libre esfuerzo del carril, para lo que al valor de la tensión longitudinal calculado en grados centígrados equivalentes se le suma la temperatura del carril obtenida mediante un medidor homologado.

El procedimiento se aplica cuando el carril se encuentra trabajando en tracción, para lo que la temperatura medida del carril ha de estar por debajo de la temperatura de libre esfuerzo obtenida, y por consiguiente el proceso ha de aplicarse con temperaturas de carril bajas.

La expresión lineal que aplica, es función del tipo de carril, del punto central del primer y del segundo tramo (que tal y como ya ha sido comentado con anterioridad son coincidentes) y de la separación de los puntos extremos que definen el primer y el segundo tramo, respecto al centro. El punto central del segundo tramo puede o no coincidir con el del primer tramo.

El procedimiento de la invención es preferentemente aplicable en primeros tramos de longitud elevada y que presentan una configuración recta y/o curva, con un radio mayor o igual a 1 Km.

Además, el punto central del primer tramo ha de estar comprendido entre sus traviesas centrales y los puntos extremos que definen el primer y segundo tramo; deben estar dispuestos sobre traviesas.

Cabe señalar que el procedimiento prevé una fase de maceado del carril antes de levantarlo y tras soltar las sujeciones de sus traviesas, de manera que se homogeneizan sus tensiones longitudinales favoreciéndose la realización de la medida. El maceado consiste en golpear lateralmente la cabeza del carril para facilitar su liberación de las traviesas.

Por consiguiente mediante el procedimiento de la invención no se requiere efectuar el corte del carril lo que constituye una gran ventaja y simplifica enormemente el proceso de medida, lo que repercute en un menor coste.

Respecto al aparato de la invención, éste en su esencia se caracteriza porque comprende medios de aplicación de una fuerza vertical bajo un carril de una vía, medios de medida de la fuerza vertical aplicada, y medios de medida del desplazamiento vertical que experimenta el carril en el punto en el que se aplica la fuerza vertical, de manera que a partir de las medidas realizadas se permite efectuar la medida de la tensión longitudinal del carril.

En la realización preferente de la invención se ha previsto que los medios de aplicación de una fuerza vertical comprendan una base que se sitúa bajo el carril y que está dotada de medios de posicionado de un cilindro hidráulico. Además la base está dotada de unas varillas verticales en cuyo extremo superior se sujetan a dos perfiles angulares paralelos y horizontales que incorporan medios de centrado para aplicar la fuerza vertical en el eje central inferior del carril.

Los medios de medida de la fuerza vertical aplicada están constituidos por una célula de carga que se dispone sobre un acoplamiento previsto en el extremo superior del cilindro hidráulico, de manera que la fuerza que éste ejerce se aplica a través de la célula de carga mediante la cual se efectúa la medida de la fuerza aplicada.

Respecto a los medios de medida del desplazamiento vertical que experimenta el carril al aplicarle una fuerza vertical, cabe señalar que en la realización preferente de la invención, éstos están constituidos por un calibre que está sujeto en el perfil angular exterior, y además comprenden un elemento de referencia que se adhiere al alma del carril para permitir efectuar la medida del desplazamiento mediante el calibre. El calibre es un calibre de pie de rey digital y el elemento de referencia está constituido por una base magnética que se adhiere al alma del carril y de la que emerge un vástago que se sitúa perpendicular a dicho alma del carril, de manera que el cursor del calibre se sitúa contactando con el vástago estableciendo el punto de referencia inicial a partir del cual se efectúa el desplazamiento del carril al aplicarle la fuerza, de manera que la medida del desplazamiento se obtiene directamente en la pantalla del calibre digital.

Referente a los medios de centrado del carril, éstos están constituidos por galgas que se colocan en el borde superior de los perfiles angulares paralelos horizontales, de manera que dichas galgas contactan con el borde del patín del carril quedando éste perfectamente centrado para permitir aplicar la fuerza en su eje central inferior.

El aparato de la invención comprende adicionalmente medios de elevación, como por ejemplo puede ser un gato hidráulico, de un primer tramo de un carril, del que previamente se han retirado sus sujeciones previstas en las traviesas, y además se incluyen medios de apoyo del carril, según fue descrito en el procedimiento de la invención, estando estos medios constituidos por rodillos que se disponen sobre una lámina que se sitúa sobre las traviesas.

Para permitir la actuación de la célula de carga, se ha previsto que los perfiles angulares estén dotados en su tramo inferior de sendos entrantes a través de los cuales se permite la ubicación del cilindro hidráulico con la célula de carga.

La configuración descrita del aparato de la invención...

1. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, caracterizado porque comprende medios de aplicación de una fuerza vertical sobre un carril de una vía que incluyen:

2. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de medida de la fuerza vertical aplicada están constituidos por una célula de carga (16) dispuesta sobre el cilindro hidráulico (13).

3. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según reivindicación 1, caracterizado porque los medios de medida del desplazamiento vertical que experimenta el carril (1) al aplicar una fuerza vertical, comprenden un calibre (19) sujeto en uno de los perfiles angulares (7, 7a) y un elemento de referencia (20) que se adhiere al alma (1a) del carril (1).

4. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según la reivindicación 3, caracterizado porque el calibre (19) es un calibre pie de rey digital.

5. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según las reivindicaciones 3 ó 4 caracterizado porque el elemento de referencia (20) comprende una base magnética (21) que se adhiere al alma (1b) del carril (1) y de la que emerge un vástago (22) que se sitúa perpendicular al alma (1a) del carril (1) y con el que se hace contactar el cursor (23) del calibre (19) para establecer la referencia de medida.

6. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de centrado (18) del carril (1) están constituidos por galgas (18) que se colocan en el borde superior de los perfiles angulares (7, 7a) y que contactan con el borde del patín (1b) del carril (1).

7. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende medios de elevación de un primer tramo (A-B) de carril, del que previamente se han retirado sus sujeciones, y medios de apoyo (3, 4) del carril (1) en dos puntos (C-D) incluidos en el primer tramo del carril (1) elevado, para aplicar la fuerza vertical en el centro del primer tramo.

8. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de apoyo comprenden rodillos (3) dispuestos sobre una lámina (4) que se sitúa sobre las traviesas (2b).

9. Aparato de medida de tensiones longitudinales de carril en vías férreas, según una cualquiera reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los perfiles angulares (7, 7a) comprenden en su tramo inferior sendos cajeados (24) de ubicación del cilindro hidráulico (13) con la célula de carga (16).