En los primeros días de los ferrocarriles, los trenes reducían su velocidad o se detenían mediante la aplicación de frenos operados manualmente en la locomotora y en los furgones de frenado que formaban parte de los trenes, y más adelante mediante los frenos de vapor incorporados en las locomotoras.
La fuerza de frenado es generada por las pastillas de freno que se presionan directamente contra la banda de rodadura de las ruedas. Por regla general, están accionados por sistemas de aire comprimido.
Cuando se requiere una frenada, el maquinista acciona el manipulador situado en la cabina, que hace variar la presión de aire en la tubería y acciona todos los frenos del tren al mismo tiempo y de forma gradual.
El sistema de frenos neumáticos en los trenes se basa en el principio de la compresión y expansión del aire. El aire comprimido se almacena en depósitos y se suministra a través de un compresor. Este aire comprimido se utiliza para accionar los pistones de freno que presionan los tambores o discos de freno.
La gran mayoría de los trenes del mundo están equipados con sistemas de frenado que utilizan aire comprimido como fuerza para empujar bloques sobre las ruedas o pastillas sobre los discos . Estos sistemas se conocen como "frenos de aire" o "frenos neumáticos".
¡La interesante ingeniería detrás de la FORMA de las ruedas de tren!
¿Cuánto tiempo necesita un tren para frenar?
El tiempo que tarda un tren en detenerse por completo varía según varios factores, como la velocidad inicial, el coeficiente de frenado y la deceleración. Sin embargo, en general, un tren puede tardar entre 1 y 2 minutos en detenerse por completo.
Explicación. Recuerde que los trenes no pueden detenerse fácilmente. Un tren que marcha a 100 km/h necesitará entre 800 a 1000 metros para detenerse. El tren tiene siempre la preferencia y en la práctica nunca puede detenerse a tiempo.
Las primeras locomotoras utilizaron bombas accionadas por los movimientos de los pistones; más adelante se emplearon inyectores de vapor y algunas máquinas usan turbo bombas. Lo más habitual era disponer dos sistemas independientes para suministrar agua a la caldera.
Un freno de contravapor es un freno de una locomotora de vapor que utiliza el motor (específicamente los cilindros) para ayudar a frenar la locomotora .
El freno continuo es el sistema de frenado de la combinación de vehículos mediante una instalación con comando único que el conductor acciona desde su asiento por un movimiento único, la energía utilizada para frenar a la combinación es provista por la misma fuente (pudiendo ser la fuerza muscular del conductor).
Sin embargo, ¿qué pasa cuando el tren frena? Cuando este frena de manera indesperada, perdemos el equilibrio y podemos caernos. ¿Por qué? Porque queremos seguir manteniendo la misma velocidad rectilínea y uniforme.
Los frenos están ubicados en cada rueda del tren y los aplica el maquinista. El ingeniero puede aplicar los frenos de forma manual o automática. Otra forma de detener un tren es utilizar el freno de emergencia . El freno de emergencia es un freno potente que se utiliza en una situación de emergencia.
Casi siempre es por razones operativas: una señal de peligro (un tren adelante o convergiendo en un cruce en la otra ruta) o si se encuentra en una línea de vía única, el tren puede haber entrado en un circuito de cruce y está programado para pasar a otro tren que se dirige a la misma. direccion opuesta.
Solución: El freno que se utiliza habitualmente en los trenes ferroviarios es un freno de zapata . Un freno de zapata consiste en un bloque o zapata que se coloca sobre el borde de un tambor de freno giratorio. La llanta de la rueda está hecha de un material más blando que el bloque.
¿Cuándo se utilizaron por primera vez los frenos de aire en los trenes?
La versión de Westinghouse de 1869 , el freno de aire recto o directo, utilizaba mangueras de aire para conectar los vagones. Cuando el maquinista accionó los frenos, la presión del aire activó los frenos en cada vagón del tren. Por supuesto, si las mangueras tenían fugas o se desconectaban, el tren perdía potencia de frenado.
El freno dinámico reduce el desgaste de los componentes del sistema de freno convencional y, adicionalmente, puede reducir el consumo de energía. Locomotora EMD GP40-2 equipada con freno dinámico. Al centro y arriba de la locomotora puede verse la rejilla de ventilación de las resistencias del freno reostático.
¿Cómo funcionan los frenos de vacío de los trenes de vapor?
Al comienzo del viaje, el conductor "sopla" los frenos utilizando un eyector impulsado por vapor para crear el vacío (de color naranja) en el tubo del tren (A), lo que hace que el pistón del cilindro de freno (E) caiga al fondo del el cilindro (F).
En el siglo XIX, la máquina de vapor permitió el desarrollo del transporte; donde se produjo en la revolución industrial permitiendo una mayor circulación de la gente hacia diferentes lugares, como el transporte de mercancías, desarrollando nuevos motores para poder potencializar el uso mejor las estructuras mecánicas.
El vapor se expulsa a través de una boquilla y sube a través de la caja de humo hacia la chimenea . Esta acción produce el sonido “chuff chuff” que se escucha cuando la locomotora está en movimiento. Se produce una corriente de aire o vacío que empuja el aire a través de las rejillas de la cámara de combustión para inducir la combustión del carbón.
2. Las viejas máquinas de vapor generalmente funcionaban muy por debajo de 40 MPH debido a problemas con el mantenimiento de las orugas, pero podían ir mucho más rápido. Me parece recordar una carrera de 45 millas antes de 1900 en la que una locomotora tiraba de un tren a más de 65 MPH... (se sabía que los vagones Stanley Steamer excedían las 75 MPH).
Debido a su tamaño, peso y velocidad , los trenes no se detienen rápidamente, ni siquiera en condiciones de emergencia. Desde el momento en que se aplica el freno hasta el momento en que el tren se detiene, puede recorrer más de una milla de vía. Esto significa que incluso los trabajadores bien capacitados pueden no tener forma de evitar un accidente.
¿Cuánto recorre un tren antes de detenerse si va a 100 km h?
Recuerda que los trenes no se pueden detener fácilmente. Si un tren va a una marcha de 100 km/h, entonces necesitará entre 800 y 1.000 metros para poder detenerse.
De la misma manera que los aviones parecen moverse lentamente, sus ojos pueden jugarle una mala pasada cuando se acerca un tren : una ilusión óptica que hace que un tren parezca más lejano y se mueva más lentamente de lo que realmente está .
Es el freno principal del tren. Se utiliza para detenerlo por completo o como ayuda a otros frenos complementarios con el fin de no exceder las velocidades máximas. Consiste en una tubería de freno que recorre el tren de principio a fin y comunica todos los dispositivos necesarios.