Freno de riel magnético ( freno de riel electromagnético ) - freno de riel , cuyo efecto de frenado se crea debido a la interacción de la zapata de freno directamente con el riel ; la presión del freno se forma debido al campo magnético creado por los electroimanes y que atraen la zapata del freno y el riel entre sí. El freno de riel magnético a menudo se distingue como un tipo de freno magnético.. En comparación con los frenos de zapata convencionales, los frenos de rieles magnéticos se caracterizan por una alta presión de frenado (alrededor de 100 kN) y, como resultado, un alto par de frenado, por lo que se utilizan activamente en unidades de tracción de transporte industrial , tranvías y trenes de alta velocidad . Debido al alto efecto de frenado, el freno de riel magnético a menudo se usa solo para el frenado de emergencia o como freno de estacionamiento.
El freno de riel magnético consta de dos zapatas (una en cada lado) (a menudo de hierro fundido gris ), suspendidas sobre resortes a una distancia de hasta 140-150 mm de los rieles (para evitar daños a los elementos del freno y la pista ). ). Cada zapato es estructuralmente una viga de acero sobre la que se montan los inductores , y juntos forman un electroimán.
Al frenar, el aire comprimido ingresa a los cilindros neumáticos especiales de la suspensión de las zapatas , venciendo así la resistencia de los resortes de suspensión y las zapatas se presionan contra los rieles. Al mismo tiempo, se suministra corriente eléctrica a los inductores desde la batería y se forma un flujo magnético alrededor de los zapatos, cuya dirección es transversal al eje del riel. Como resultado, debido a las fuerzas de autoinducción , cada zapata de freno se presiona contra los rieles. La fuerza de su presión a través de la fuerza de fricción se convierte en una fuerza de frenado , que se transmite a través de las zapatas y los soportes de empuje especiales al vagón o al bogie de la locomotora , y luego a todo el tren .
El funcionamiento de un freno electromagnético de carril requiere energía eléctrica (hasta 6 kW por coche), lo que limita notablemente su uso en material rodante autónomo ( locomotoras diésel , trenes diésel ), ya que en este caso es necesario aumentar la capacidad de las baterías. , lo que se traduce en un aumento del peso y de los costes del material rodante. Además, para ahorrar energía, los frenos magnéticos de los raíles suelen desactivarse a velocidades inferiores a 20 km/h. En comparación con otros frenos, la fuerza de frenado de los frenos de levitación magnética es casi imposible de ajustar, por lo que a bajas velocidades el efecto de frenado es tan alto que puede causar graves molestias a los pasajeros. Por ello, en varios países se han comenzado a utilizar frenos de carril magnéticos fabricados con imanes permanentes , que permiten no sólo ahorrar electricidad, sino también, en cierta medida, ajustar el coeficiente de frenado .
Al mismo tiempo, el freno de riel magnético simplemente no tiene igual en términos de rendimiento de frenado a velocidades medias y altas. Su coeficiente de frenado a velocidades medias puede alcanzar el 140%, y cuando se usan imanes permanentes, hasta el 172%. A velocidades superiores a 160 km/h, el coeficiente de frenado puede superar el 200 %. Debido a esto, si este freno también se usa con frenos de zapata convencionales, la distancia de frenado se reduce en un 30-40%. Además, el freno de riel magnético es relativamente simple y, lo que es más importante, muy compacto, ya que básicamente ocupa solo espacio entre las ruedas. Esto permite, junto con un freno de riel magnético, utilizar frenos que ocupan una cantidad de espacio relativamente grande: frenos de disco y de corriente de Foucault . Además, los frenos de riel magnéticos aumentan la rugosidad de la superficie de rodadura del riel e incluso limpian su superficie de suciedad, lo que mejora la adherencia de las ruedas a los rieles.
El freno de riel magnético, debido a su alto rendimiento de frenado, se ha generalizado principalmente en el transporte de alta velocidad , ya que los frenos de servicio convencionales son ineficaces a altas velocidades. Cabe señalar que en los trenes de alta velocidad modernos, por ejemplo, en el ICE 3 , un freno de corrientes de Foucault funciona en la zona de alta velocidad , ya que es más eficiente, y el freno de riel magnético se activa a velocidades medias. En los ferrocarriles soviéticos, los frenos de riel magnéticos se utilizaron por primera vez en los vagones de alta velocidad RT200 ("Troika rusa") y en el tren eléctrico ER200 . A menudo, un freno de riel magnético se usa como emergencia cuando se activa el autostop y, a menudo, como freno de estacionamiento (especialmente común cuando se usan imanes permanentes), es decir, para asegurar la composición en una pendiente.
Los frenos de riel magnéticos no se utilizan menos activamente en los tranvías convencionales , que, en el tráfico urbano, a veces necesitan detenerse lo más rápido posible para evitar accidentes , a pesar de que la superficie de los rieles a veces está muy sucia. Cabe señalar que, a diferencia de los trenes convencionales, no existe accionamiento neumático en el accionamiento de las zapatas del tranvía. Esto se debe al hecho de que las zapatas de freno de riel magnético cuelgan a una altura relativamente pequeña de los rieles (8–12 mm), por lo que su descenso sobre el riel durante el frenado se produce solo por autoinducción.
Además, los frenos de riel magnéticos se utilizan en el transporte ferroviario de canteras, incluidas las unidades de tracción . En este caso, las locomotoras impulsan trenes pesados en pendientes de hasta 60 milésimas (60 metros de desnivel por cada 1000 metros de vía), lo que requiere el uso de frenos potentes y confiables.
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