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Nov 30, 2023

Triunfo en el marco del bogie con raíles de fibra de carbono ligero

Los bogies de fibra de carbono reciclada ahora se someterán a una extensa

Los bogies de fibra de carbono reciclada ahora se someterán a pruebas exhaustivas en el equipo de prueba del Instituto de Investigación Ferroviaria de £ 3,5 millones en la Universidad de Huddersfield.

Universidad de Huddersfield

imagen: Equipo de prueba del Instituto de Investigación Ferroviaria (IRR).ver más

Crédito: Universidad de Huddersfield

Los bogies de vehículos RAIL fabricados con fibra de carbono reciclada podrían generar importantes ahorros para los operadores, con una reducción del 50 % en el peso, lo que significa una enorme reducción en el desgaste de las vías y en los costos de energía y mantenimiento. Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Huddersfield llevará a cabo pruebas exhaustivas para asegurarse de que el concepto pueda alcanzar su potencial.

La Universidad alberga el Instituto de Investigación Ferroviaria (IRR). Se ha unido a un consorcio que incluye a ELG Carbon Fiber Ltd, que ha desarrollado medios rentables para recuperar fibras de carbono a partir de residuos de fabricación y componentes al final de su vida útil, y Alstom Transport, un fabricante y mantenedor de vehículos de material rodante y Sensors and Composites Grupo, Universidad de Birmingham. El consorcio eligió a Magma Structures como su fabricante preferido. Magma ha producido mástiles compuestos de carbono para algunos de los superyates más grandes del mundo y tubos de carbono especializados para la industria offshore altamente regulada.

La Junta de Estándares y Seguridad Ferroviaria (RSSB) lanzó una competencia de dinámica de vehículos, y el proyecto optimizado de marco de bogie de fibra de carbono liviano fue el ganador, por lo que se pusieron a disposición 1,25 millones de libras esterlinas de financiamiento para diseñar y fabricar un prototipo de bogie para un vehículo ferroviario de pasajeros. . El IRR de la Universidad de Huddersfield ayudó con su especificación y Magma lo construirá utilizando fibras de carbono recicladas de ELG.

Luego será probado por el IRR en la primera mitad de 2019, utilizando su instalación líder en el sector llamada HAROLD (Huddersfield Adhesion and Rolling contact Laboratory Dynamics rig). El proceso llevará varios meses e incluirá una prueba de fatiga que constará de un millón de ciclos de carga simulados.

"Esta es la primera vez que se utilizan fibras recicladas para un bastidor de bogie", dijo David Crosbee del Instituto, un experto en dinámica de vehículos ferroviarios que será el ingeniero principal de la fase de prueba del proyecto.

El uso de fibra de carbono en lugar de acero tendrá ventajas que incluyen menores costos de mantenimiento y reducción de peso, lo que significa menores cargos de acceso a las vías, agregó.

"Caracterizaremos la rigidez del cuadro y utilizaremos los resultados de nuestras pruebas para validar el diseño", dijo el Sr. Crosbee.

"El proceso culminará con un ensamblaje de bogie completo que se ejecutará en la plataforma de rodillos del Instituto y terminaremos con algunas pruebas dinámicas".

También se están investigando otros beneficios potenciales de la fibra de carbono. El equipo del Grupo de Sensores y Compuestos con sede en la Universidad de Birmingham instalará sensores de tensión/temperatura de fibra óptica en la estructura de fibra de carbono del bogie, proporcionando monitoreo de condición integrado.

El proyecto de marco de bogie de fibra de carbono ligero optimizado ha sido nombrado ganador de la categoría de raíles en los premios JEC 2018 Composites en París. El director técnico de Magma Structures, Damon Roberts, aceptó el premio en nombre del consorcio y dijo: "Los operadores ferroviarios buscan reducir los costos asociados con los daños en las vías y el tiempo y la carga financiera del mantenimiento regular de los bogies y las unidades de suspensión de los vagones. El uso de materiales reciclados La fibra de carbono es un aspecto clave de este diseño, y no solo ayuda a que las soluciones de materiales compuestos sean una opción atractiva, sino que también brinda el beneficio de reducir los desechos. Se utilizan técnicas de fabricación de alto volumen para reducir el costo total de la solución compuesta".

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