NYEYO BOGIE RENFEGRAN CONFORT (6C• 1)

Por MANUEL BLASCO BUJADOS (*)

RENFE venfa desan•ollando la investigacibn del nuavo bogia

N el presente artículo se expone, paraconocimiento del público en general ypara los ferroviarios en particular, elnuevo bogie GC-1 para coches de viaje-

ros, que por primera vez ha sido fruto de lainvestigación nacional, así como el proyectoy su construcción, que alcanzó la velocidadde 202 km/h. con el coche BB 8600, el día20-II-1980, estableciendo el record de velo-cidad en RENFE con vehiculos de viajerosdotados de bogies.

Se inicia en el año 1974 el estudio delbogie y desde entonces se han venido desa-rrollando por RENFE, en colaboración con laindustria nacional (CAF ► , un prototipo de bo-gie nuevo, apto para circular a 160 km/h.con coches de viajeros.

Construidos los bastidores en 1975, fue-ron sometidos a pruebas estáticas y dinámi-cas en el banco de pruebas de los Laborato-rios Torróntegui, de Bilbao, y a la vista delos resultados satisfactorios, se procedió ala construcción de los dos bogies prototiposS-II, que montados en el coche experimen-tal RS-DI-01, a partir del 28-X-76, en quese realiza la prueba en vía inaugural entreZaragoza y Zuera, marca el punto de partidapara en estos años realizar los ensayos envía para comprobar su calidad, siendo éstaaltamente satisfactoria en los diversos tra-mos de vía de nuestra Red.

Entre los ensayos se pueden destacar:

(') Doctor ingeniero del ICAI, jefe adjunto de Departa-mento, jefe de la Unidad de Investigación de Material Remol-cado del Instituto Teĉnológico Ferroviario.

desde 1974.

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Esquema del sistema ds arrastre.

Ensayos de suspensión, ensayos de frenado,ensayos de dinámica vertical y transversal,ensayos de confort (índice de confortl, en-sayos de extensometrfa.

EI objetivo principal del proyecto del bo-gie S-II es obtener un bogie con diseño detécnica avanzada y que pueda servir para deél derivar las variantes que le hagan másadecuado a las diversas modalidades ferro-viarias.

Básicamente se fijaron como condiciones,previas:

- Supresión de la traviesa bailadora consu pivote y resbaladeras y, en general, su-presión de los elementos que dan lugar africciones, en cuanto sea posible, con objetode aligerar el bogie y reducir desgastes.- Que la velocidad máxima fuera comomínimo de 180 km/h., con rodadura establey calidad de marcha con indice de confortbueno.- Los esfuerzos transversales (rueda-ca-rril ► , reducidos en la medida de lo posible.- Freno de alta potencia (discos y rueda) yfreno de emergencia electromagnético alcarril para mantener la distancia de frenadoa velocidades elevadas.

EI bastidor está construido por dos lar-gueros y dos traviesas, dispuestas en formade H. Ambos, para obtener una mejor rela-ción de resistencia y peso, están construi-dos de forma tubular, de seccibn rectangu-lar.

La parte central de cada larguero consti-tuye una cámara estanca, que sirve de dis-positivo auxiliar al muelle neumático de lasuspensión secundaria en el bogie S-II.

A lo largo de los años 1976-78 se reali-zan los ensayos en vía, poniéndose de mani-fiesto el extraordinario comportamiento di-námico del bogie S-II, realizándose en dive^-sos tramos de vía y a velocidades hasta los176 km/h. (limitados por las caracteristicasde las locomotoras ► , obteniéndose indicesde confort excelentes y comparables con losdel material más moderno de otras Admi-nistraciones ferroviarias.

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Diseflo en alzado del bogia GC-1 ds ssris.

Todo cuanto antecede fue un estímulopara que RENFE propusiera, en un espíritude superación, la iniciación del desarrollo deun nuevo bogie, el GC-1 (prototipo), que,partiendo de la misma filosofía que el S-II ymanteniendo el mayor número de solucio-nes anteriormente adoptadas, pudiera utili-zarse en cualquier coche ferroviario de ma-terial remolcado, pero sin la servidumbre delaire comprimido para la suspensión secun-daria neumática.

Como consecuencia se modificó la sus-pensión secundaria, sustiyendo la mismapor muelles helicoidales, aptos para cargasy deformaciones verticales y horizontales.Se modificaron los largueros para alojar losmuelles, eliminando la cámara estanca del

r

Bielas del siatema de arrastrs.

S-II y preparando el alojamiento en formade cubetas en el GC-1.

Una vez ensayados en vía los dos tiposde bogie prototipos S-II con suspensiónneumática y el GC-1 con muelles helicoida-les, han sido construidos 1 14 bogies de se-rie, aptos para 160 km/h., por lo cual difie-ren del prototipo en que no disponen delequipo antilazo, bloque de freno a las rue-das, freno electromagnético al carril y equi-po antideslizamiento.

En dichos 1 14 bogies de serie han sidomontados bajo las carrocerfas CORAIL (al-quiladas a la SNCF) y los coches cafeteríaRRR de la serie 8000 (RRR 8004, 8005 y8007 hasta el momentol.

Con ambos tipos de coches se ha apre-

ciado un alto grado de confort y estabilidadde marcha.

En este momento, un segundo pedido de120 bogies está en curso para equipar losfuturos coches literas.

DESCRIPCION

La idea fundamental que dio origen al bo-gie RENFE-CAF GC-1 fue hacerlo lo mássencillo posible, apto para vías de ancho es-pañol y coches ferroviarios de largo recorri-do con alto confort, en el que se simplifica-ría al máximo su unión con la caja del co-che, suprimiendo todo rozamiento parásitoen la transmisión de esfuerzos desde lasruedas hasta la caja.

La caja se apoya directamente sobre losmuelles helicoidáles, que forman la suŝpen-sión secundaria. Además de conseguir unasimplificación importante en la configura-ción del bogie, se logra, al mismo tiempo, laausencia de rozamientos parásitos que seoriginarían en el caso de existir piezas o dis-positivos intermedios entre bogie y caja,con lo que se facilita el desacoplamiento ne-cesario entre los movimientos de ambos,con una calidad de marcha mejor, más esta-ble y, sobre todo, con posibilidad de hacerlacalculable y, por tanto, adaptable a las parti-culares características de cada línea y ex-plotación.

Naturalmente, estos muelles deben per-mitir el giro del bogie con relación a la caja yasegurar tanto la suspensión vertical comola transversal, con unos valores de tlexibili-dad convenientes.

CARACTERISTICAS

Ancho de vía (mm.) . . . . . . . . . . 1.668Gálibo ..................... RENFEEmpate Imm.) . . . . . . . . . . . . . . . 2.500Peso aproximado Icon freno elec-

tromagnético) (kg.) (1) . . . . . .Tara sobre suspensión actual:

Máx.lkg.) ................Mín. Ikg.) . . . . . . . . . . . . . . . .

6.800

16.00014.000

Velocidad máxima bogie prototi-po GC-1 (2) (km/h.) . . . . . . . . 250

Velocidad máxima bogies de serie

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sin elementos opcionales(kn,/h.) ..... ............. 160

(1) EI bogie de serie -V 6.100 kg.(2) Con todos los dispositivos opcionales, es decir, blo-

ques de freno, freno electromagnético, antideslizamiento deruedas y antilazo.

BASTIDOR

EI bastidor en forma de H está constitui-do por chapas de acero de calidad A52 sol-dadas al arco, formando secciones en cajóncerradas.

Tiene largueros con alojamientos para re-cibir los muelles helicoidales de la suspen-sión secundaria.

Posibilita desplazamientos de 6° 50' encurvas de 80 m. (coches de 19 m. de empa-te), transversales de + 65 mm. y longitudi-nales de ± 20 mm., entre otros.

Dispone de soportes para los equipos deaccionamiento y control del freno de disco yotros.

Los largueros del bastidor con sus corres-pondientes alojamientos permiten que elbogie pueda ser acoplado a los coches eu-ropeos CORAIL.

EJE MONTADO

EI eje se deriva del RN76 de RENFE, dis-poniendo el cuerpo de eje las zonas para elcalado de los discos de freno y siendo lastolerancias generales las correspondientes aejes montados de alta velocidad.

Las ruedas monobloc templadas y reve-nidas en su superficie de rodadura son enacero de categoría R6, siendo los cuerposde eje de acero F635 normalizado, caladassegún Norma RENFE RT-11006.

Diámetro de manguetas(mm.) ................ 130

Distancia entre centros demanguetas Imm.) . . . . . . . 2.170

Diámetro zona de calado eneje para disco de freno

+ 0,3(mm.) . . . . . . . . . . . . . . . . 193- 0,25Esfuerzo de calado disco de

freno (t.) . • . . . . • . . . . . . . 30 a 40Máximo desgaste (a cada la-

do) disco de freno (mm.) . 7Diámetro de rodadura nuevo

(mm.) ................ 920Diámetro de rodadura usado

(mm.) ................ 870Perfil de rodadura alta veloci-

dad bogies prototipo (1 ► . 1 /40Peso aproximado (con dis-

cos ► (kg.) . . . . . . . . . . . . . . 1.500

Bogie experimental. Pruebas en vfa.

Vista frontal del bogie prototipo.Obsérvese la posición de loa frenos de disco.

(1) 8ogies de serie perfil ORE-UIC S-1002.

CAJA DE GRASA

Fabricada en acero AM45c lespecifica-ción técnica RENFE 03.300.103-1.a con ro-damientos de barrilete SKF n.° 229.750J/C3 -dos por caja de grasa-).

Admite el montaje de otros rodamientos(cilindricos o cónicos).

EI cuerpo exterior bipartido facilita tanto Perapectivas del bogie RENFE-CAF-GC-1 de serie.

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el montaje de rodamientos y caja sobre eleje como el levante del bogie y cambio deeje.

La particularidad más destacable es sudispositivo de unión al bastidor de bugie y,por lo tanto, su guiado. Este dispositivo o ar-ticulación bicónica se ha proyectado paraque sea elástico en todas direcciones, evi-tando todo rozamiento, estudiando la in-fluencia de la rigidez longitudinal y transver-

Esquema del bastidor dal bogie CORAIL, de la SNCF.

sal en la estabilidad de marcha y eligiendounos valores con criterio conservador, quesitúan la velocidad crítica del bogie alrede-dor de 317 km/h., muy por encima de la ve-locidad máxima especificada (250 km/h. ► .

SUSPENSION PRIMARIA

Está formada por muelles helicoidales,dos por grupo, situados en la parte superiorde las cajas de grasa. Su flexibilidad de3 mm/t. por bogie es la cuarta parte de laflexibilidad de la suspensión secundaria, conlo que se consigue un buen desacoplamien-to entre las frecuencias propias de bogie ycaja.

Posee, además, amortiguadores KONI90X-1629 y los desplazamientos de la sus-pensión son:

Entre tara y carga Imm.) (4 t.) ...... 12Entre tara y tope superior (mm.) .... 32Entre tara y tope inferior ( mm.) ..... 38

Los topes inferior y superior sirven comolímites de curso y, por tanto, como elemen-tos de seguridad.

SUSPENSION SECUNDARIA

Está formada por dos muelles helicoida-les de grandes dimensiones, uno sobre cadalarguero del bogie, siendo las característicasde cada muelle:

Diámetro barra (mm.) (con la ca-pa protectora de "RILSAN"aplicada) ................ 61 + 0,2

- 0,8

Diámetro interior muelle ( mm.). 320± 3Radio medio de arrollamiento

(mm.) .................. 190Altura libre del muelle ( mm.) .. 887Altura bajo carga nominal de

7,5 t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712 +_ 5Flexibilidad ( mm/t.) (medidas

entre 6 y 10 t.) . . . . . . . . . . . 24 ± 1

y aptos para soportar cargas y deformacio-nes, tanto verticales como transversales.

Se han previsto amortiguadores hidráuli-cos KONI.

Suspensión sencilla con débil par de Ila-mada para rotación en curvas, de gran ren-dimiento, simplicidad y calidad, no necesi-tando mantenimiento, cuyas principales ca-racterísticas (dos muelles) son las siguien-tes:

Carga en tara It.) (incluida tra-viesa bogie) . . . . . . . . . . . . . 15

Bajo carga (t.) (incluida traviesabogiel .................. 19

Flexibilidad vertical (mm/t.) . . . 12Flexibilidad transversal (mm/t.) 29Dos amortiguadores KONI

Ivertc.) ................. 96-1.131

Dos amortiguadores KONI(transver.) ..... .......... 9.956

Desplazamiento transversal bo-gie-caja (mm.) . . . . . . . . . . . ± 65

Desplazamiento longitudinal(mm.) .................. + 20

FRENOLos bogies de serie hasta ahora fabrica-

dos Ilevan unidades de frenado o cilindros

tipo PB254/140 (10") SAB, con reguladorde doble acción incorporado y con palancasde accionamiento en los preparados parafreno de mano.

En cada pareja de bogies, uno Ileva cua-tro cilindros normales y el otro dos normalesy dos especiales, es decir, con palancas parael freno de mano o de estacionamiento.

Estos cilindros, suspendidos cada uno detimonerías independientes, actúa:^ sobrediscos calados en los ejes montados (dospor eje), mediante mordazas provistas deguarniciones de material compuesto JURID874 de 400 cmz de superficie.

Para conservar limpia la rodadura y conun adecuado coeficiente de adherencia, seles ha equipado con zapatas de limpieza dematerial compuesto (cuatro por bogie), quenormalmente funcionan temporizadas de talmanera que aprietan contra la rueda 40 decada 100 segundos que dure la acción defrenado.

EI accionamiento de los cilindros con fre-no de mano se efectúa mediante un volantede freno situado en la caja del coche, a tra-vés de un doble sistema de cables flexiblestipo FLEXBALL.

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En los bogies prototipo, el bastidor delRENFE-CAF-GC-1, proyectado como bogiede alta velocidad, está preparado para mon-tar freno de alta potencia, es decir, freno dedisco, freno de zapatas accionadas por blo-ques de freno, freno electromagnético al ca-rril para casos de emergencia y freno de es-tacionamiento. En este caso, para el frenadode parada normal o para el de mantenimien-to, las multiplicaciones de las palancas de-

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che, queda solidaria del bastidor del mismo,pero forma parte integral del bogie en lasoperaciones de levante.

Un vástago que baja de la traviesa man-tiene, mediante un balancín y dos bielas quelo unen al bastidor, la posición relativa entrebogies y caja, haciendo el arrastre en el pla-no de los ejes.

Las partes giratorias, tanto en las bielascomo en el balancín, Ilevan silentblocs que

EI nuevo prototipo da bogie español montado bsjo la cerrocsrfedel coche RS-DI-01 para efectuar bs ensayos en v(a.

berán establecerse de tal forma que el frenode disco desarrolle aproximadamente losdos tercios de la potencia de frenado y losbloques de freno el tercio restante, cum-pliendo éstos, además, la función de mante-ner la rodadura exenta de materias que re-bajen sensiblemente el coeficiente de adhe-rencia entre rueda y carril.

UNION BOGIE/CAJAY SISTEMA DE ARRASTRE

Sobre el extremo superior libre de losmuelles de la suspensión secundaria reposala traviesa de unión bogie/caja, unida al bas-tidor mediante cuatro eslingas y cuatroamortiguadores (dos horizontales y dos ver-ticalesl. La unión con el coche se realizamediante dos pitones de anclaje por bogiey, por último, a través de soportes cónicoscon apoyos elásticos de goma intercalados,que además de contribuir al posicionamien-to del coche, absorben y filtran las vibracio-nes de alta frecuencia, con la consiguienteeliminación de ruidos.

La traviesa, una vez unido el bogie al co-

eliminan todo rozamiento, permitiendo losgiros y desplazamientos necesarios, que enel plano vertical transversal están controfa-dos por una barra antibalanceo.

Se suprime así la traviesa bailadora y elpivote y resbaladeros normales, cuya in-fluencia en el estudio de ta dinámica del co-che no es fácilmente previsible.

VARIOS

EI bogie está dotado de un dispositivo deretorno o puesta a tierra entre bastidor y uneje montado mediante un contacto de frota-miento colócado, sobre la testa del eje, enuna de las cajas de grasa.

Lleva también cuatro shunts entre brazosde las cajas de grasa y bastidor, con resis-tencias de disco que limitan la intensidaddel paso de corriente por los rodamientos,protegiendo sus pistas de rodadura.

Dos cajas de grasa por bogie están pre-paradas para montar, cuando se considerenecesario, los generadores para acciona-miento del dispositivo antideslizamiento deruedas.

Sobre una caja de cada pareja de bogiespuede colocarse un generador para regularel accionamiento de las puertas de accesocuando están ai.^tomatizadas.

Por último, se han previsto cuatro aside-ros (dos por larguero) para facilitar el mane-jo del bogie con grúa.

Tiene también cuatro topes de aceromoldeado, uno en cada vértice delrectángulo/bastidor, para mantener dentro

de límites adecuados el desplazamiento encurvas de la caja del vehiculo.

Todos los bastidores son sometidos a untratamiento de recocido para eliminar ten-siones internas.

Para velocidades muy elevadas, puedenfabricarse bogies con dispositivos anti-lazo. Están montados en una pareja debogies CAF-GC-1 (prototipos) bajo el co-che 68.8600 y consisten en dos amortigua-dores especiales luno en cada costado delbogiel, que unen traviesa y bastidor.

Como al principio se indica, la construc-ción de un bogie RENFE para coches de via-jeros, producto de la investigación espafiola,marca un jalón muy importante en los ana-les de nuestro ferrocarril, al disponer de unproducto nacional que puede competir porsu técnica avanzada con los bogies de otrasAdministraciones ferroviarias.

Con estos bogies podemos contemplarun futuro esperanzador en los coches ferro-viarios, que nos permite incrementar la ve-locidad, al mismo tiempo que mejorar elconfort de forma espectacular y las condi-ciones de seguridad. n M. B. B. (ts^ctos e in-formación gréf•ical.

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