El peralte de una vía férrea o curvatura de una carretera (también conocido como peralte , pendiente transversal o caída transversal ) es la tasa de cambio en la elevación (altura) entre los dos rieles o bordes. Esto normalmente es mayor cuando el ferrocarril o la carretera tienen curvas; levantar el riel exterior o el borde exterior de la carretera crea un viraje inclinado , lo que permite a los vehículos maniobrar a través de la curva a velocidades más altas de lo que sería posible si la superficie fuera plana o nivelada.
Carril
En los ferrocarriles, el peralte ayuda al tren a girar en una curva, evitando que las bridas de las ruedas toquen los rieles, minimizando la fricción y el desgaste.
Las principales funciones del peralte son las siguientes:
- Mejorar la distribución de la carga en ambos rieles.
- Reducir el desgaste de rieles y ruedas.
- Neutralizar el efecto de las fuerzas laterales.
- Mejorar la comodidad del pasajero
El peralte necesario en una curva depende de la velocidad esperada de los trenes y del radio . Sin embargo, puede ser necesario seleccionar un valor de compromiso en el momento del diseño, por ejemplo, si los trenes lentos pueden utilizar ocasionalmente vías destinadas a trenes de alta velocidad .
Generalmente, el objetivo es que los trenes circulen sin contacto con las pestañas , lo que también depende del perfil de los neumáticos de las ruedas. Hay que tener en cuenta las diferentes velocidades de los trenes. Los trenes más lentos tenderán a hacer contacto de brida con el riel interior en las curvas, mientras que los trenes más rápidos tenderán a viajar hacia afuera y hacer contacto con el riel exterior. Cualquiera de los dos contactos causa desgaste y puede provocar descarrilamiento. Muchas líneas de alta velocidad no permiten trenes de mercancías más lentos, particularmente con cargas por eje más pesadas . En algunos casos, el impacto se reduce mediante el uso de lubricación de bridas .
Idealmente, la vía debería tener traviesas (traviesas de ferrocarril ) a un espacio más reducido y una mayor profundidad de lastre para adaptarse a las mayores fuerzas ejercidas en la curva.
En los extremos de una curva, la cantidad de peralte no puede cambiar de cero a su máximo inmediatamente. Debe cambiar ( rampa ) gradualmente en una curva de transición de vía . La duración de la transición depende de la velocidad máxima permitida; cuanto mayor sea la velocidad, mayor longitud se requiere.
Para los Estados Unidos, con un peralte desequilibrado máximo estándar de 75 mm (3 in), la fórmula es la siguiente:
dónde es el peralte en pulgadas, es la curvatura de la pista en grados por cada 100 pies, y la velocidad máxima en MPH.
El valor máximo de peralte (la altura del riel exterior sobre el riel interior) para un ferrocarril de ancho estándar es de aproximadamente 150 mm (6 pulg.). [ cita requerida ] Para los ferrocarriles de alta velocidad en Europa, el peralte máximo es de 180 mm (7 pulgadas) cuando los trenes de carga lentos no están permitidos. [1]
El peralte desequilibrado de la vía ( deficiencia de peralte ) en los Estados Unidos está restringido a 75 mm (3 in), aunque 102 mm (4.0 in) están permitidos por exención. El valor máximo para los ferrocarriles europeos varía según el país, algunos de los cuales tienen curvas con más de 280 mm (11 pulgadas) de peralte desequilibrado para permitir el transporte de alta velocidad. Los valores más altos son solo para trenes inclinados , porque sería demasiado incómodo para los pasajeros de los vagones de tren convencionales. [2]
Física del peralte de la pista
Idealmente, la cantidad de peralte , dada la velocidad de un tren, el radio de curvatura y el calibre de la pista, la relación
debe cumplirse, con la aceleración gravitacional. Esto se deriva simplemente de un equilibrio entre el peso, la fuerza centrífuga y la fuerza normal. En la aproximación se supone que el peralte es pequeño en comparación con el ancho de vía. A menudo es conveniente definir el peralte desequilibrado como la cantidad adicional máxima permitida de peralte que requeriría un tren que se mueva más rápido que la velocidad para la que se diseñó el peralte, estableciendo la velocidad máxima permitida . En una fórmula esto se convierte en
con la curvatura de la pista, que también es el giro en radianes por unidad de longitud de la pista.
En los Estados Unidos, la velocidad máxima está sujeta a reglas específicas. Al completar, y los factores de conversión para las unidades habituales de EE. UU., la velocidad máxima de un tren en una vía curva para una determinada deficiencia de peralte o peralte desequilibrado se determina mediante la siguiente fórmula:
con y en pulgadas, el grado de curvatura en grados por cada 100 pies y en MPH.
Ejemplos de
En Australia, la Australian Rail Track Corporation está aumentando la velocidad en curvas más pronunciadas que un radio de 800 metros (2,625 pies) al reemplazar traviesas de madera por otras de hormigón para que se pueda aumentar el peralte. [3]
Peralte del carril
Los rieles en sí mismos ahora generalmente están inclinados hacia adentro entre un 5 y un 10 por ciento.
En 1925, aproximadamente 15 de los 36 principales ferrocarriles estadounidenses habían adoptado esta práctica. [4]
Carreteras
En ingeniería civil , el peralte a menudo se conoce como pendiente transversal o comba. Ayuda a drenar el agua de lluvia de la superficie de la carretera. A lo largo de secciones rectas o con curvas suaves, el medio de la carretera suele ser más alto que los bordes. Esto se llama "corona normal" y ayuda a arrojar el agua de lluvia a los lados de la carretera. Durante las obras viales que involucran tramos de calzada temporal, la pendiente puede ser opuesta a la normal, por ejemplo, con el borde exterior más alto, lo que hace que los vehículos se inclinen hacia el tráfico que se aproxima. En el Reino Unido, esto se indica en las señales de advertencia como "comba adversa".
En las curvas más graves, el borde exterior de la curva se eleva o peralte , a los vehículos de ayuda alrededor de la curva. La cantidad de peralte aumenta con su velocidad de diseño y con la nitidez de la curva.
Fuera de curvatura
Una esquina fuera de la curvatura se describe como lo opuesto a un giro con peralte , o un giro con peralte negativo, que es más bajo en el exterior de un giro que en el interior. [5] [6] Las curvas fuera de la curvatura son temidas y celebradas por los conductores expertos. [7] [8] Su manipulación es un factor importante en el control de vehículos especializados, tanto de vía única como de automoción; vehículos tanto de motor como de motor humano; tanto dentro como fuera de campos cerrados; y superficies pavimentadas tanto dentro como fuera. [ cita requerida ]
En las pistas de carreras, son uno de los pocos factores de ingeniería a disposición de un diseñador de pistas para desafiar y poner a prueba las habilidades de los conductores. [9] Una guía de entrenamiento para los posibles corredores describió las curvas fuera de la curvatura como "las curvas más difíciles que encontrarás" en la pista. [10] Muchos recorridos notables, como Riverside International Raceway, combinan esquinas fuera de curvatura con esquinas de elevación y enlace para un desafío adicional al conductor. [11]
En la calle, son una característica de algunas de las carreteras pavimentadas más famosas del mundo, como The "Dragon" (US 129) hasta Deals Gap [12] y "Diamondback" (NC 226A) en Carolina del Norte [13]. Ruta 78 en Ohio, [14] Ruta 125 en Pennsylvania, [15] Ruta 33 en California, [16] y Betws-y-Coed Triangle en el Parque Nacional Snowdonia en Gales. [17]
Para los ciclistas de montaña y motociclistas en senderos y pistas de tierra, las curvas fuera de la curvatura también son un desafío y pueden ser una característica de la pista diseñada o una característica natural de los senderos de una sola pista. [18] [19] [20] [21] En ciclocross , las secciones fuera de curvatura son muy comunes ya que los recorridos serpentean alrededor de las crestas, lo que agrega dificultad.
La comba en los circuitos de carreras virtuales se controla cuidadosamente mediante simuladores de carreras de videojuegos para lograr el nivel de dificultad deseado por el diseñador. [9]
Ver también
- Giro inclinado
- Ángulo de caída
- Perfilógrafo
- Tren basculante
Referencias
- ^ 2002/732 / EC. *, Decisión de la Comisión de 30 de mayo de 2002 relativa a la Especificación Técnica de Interoperabilidad
- ^ Zierke, Hans-Joachim. "La comparación de actualizaciones debe reconocer la diferencia en las velocidades de las curvas" . Consultado el 10 de abril de 2008 .
- ^ "Norte Sur - estrategia de crecimiento Craven AU $ 421,6 millones Inversión para Sydney Brisbane Corridor" (PDF) . Enlaces (11). Agosto de 2005. Archivado desde el original (PDF) el 29 de septiembre de 2009 . Consultado el 22 de noviembre de 2012 .
Se emprenderá la re-durmiente de concreto de todas las curvas de menos de un radio de 810 metros, utilizando unas 220,000 traviesas para aumentar la deficiencia de peralte y la superelevación, lo que permitirá aumentar la velocidad del tren y reducir aún más los tiempos de tránsito.
- ^ " " Patizambo "carriles" . El Queenslander . 7 de febrero de 1925. p. 9 . Consultado el 20 de noviembre de 2011 , a través de la Biblioteca Nacional de Australia.
- ^ Radlauer, Ed (1973), Motorcyclopedia , Bowmar, pág. 46, ISBN 9780837208855,
Giro fuera de comba: Un viraje fuera de comba es lo opuesto a un viraje inclinado. Es más bajo en el exterior de un giro que en el interior.
- ^ Bentley, Ross (1998). Secretos de velocidad . Libros de motor. pag. 78. ISBN 978-0760305188.
- ^ Mike Spinelli (26 de julio de 2013), "Las curvas más rápidas en Mosport son fuera de curvatura, cuesta abajo y ciegas" , / Drive , archivado desde el original el 12 de octubre de 2015
- ^ Frank Strouse, "State Route 112 - Washington" , Motorcycleroads.us , Screaming Eagle Web Solutions,
curvas cerradas y algunas curvas fuera de la curvatura hacen de esta carretera una delicia.
- ^ a b Luke McMillan (6 de septiembre de 2011), "Un enfoque racional para el diseño de pistas de juegos de carreras" , Gamasutra
- ^ Kenton Koch (2013), "Kenton Koch en la conducción de curvas técnicas" , Mazdaspeed de desarrollo automovilístico , Mazda North American Operations, Archivado desde el original en 03/04/2016 , recuperada 11/27/2014 ,
las esquinas de la comba: Estos son los rincones los rincones más difíciles que encontrarás ...
- ^ Van Valkenberg, Paul (octubre de 1983), "¿Cómo es realmente ahí fuera?" , Road & Track , 35 : 67–69,
Riverside International Raceway es un buen ejemplo de un recorrido sin giros aislados de libros de texto: cada esquina se combina con otra, o se inclina, fuera de la curvatura, subiendo o bajando.
- ^ Darryl Cannon (25 de septiembre de 2012), "Deals Gap Revealed — Tail of the Dragon" , Super Streetbike ,
[Una de] las dos peores esquinas [es] "Guardrail cliff", un desnivel pronunciado a la izquierda ...
- ^ Scot J. Marburger (2011), Principales carreteras de motociclismo: el sur profundo , Gunsmoke Engineering
- ^ Greg Harrison (julio de 2001), "Riding Roller-Coaster Roads on History's Trail" , American Motorcyclist : 31-32,
[It] ofrece todo tipo de curvas: cosas estrechas fuera de la curvatura, barredoras y eses que me hacen trepar por un lado. de la bicicleta a la otra mientras mi pie apuñala por la marcha correcta.
- ^ Miller, Robert H. (2010) [1997]. "PA125 - un recorrido reptil en la mejor carretera de PA". En Backroad Bob; Robert H. Miller (eds.). Viajes en Moto por Carretera (Vol. 14) Carreteras y Casas de Carreteras - Tour de Gastronomía . 14 . pag. 4. ISBN 9781452460512.
Cambiando la elevación mil pies a la vez mientras serpentea sobre seis pasos de montaña, no ofrece descanso de las curvas de radio decreciente, fuera de curvatura, ciegas y curvas.
- ^ John Pearley Huffman (28 de junio de 2013), "Los 10 mejores viajes por carretera del 4 de julio: lugares geniales y caminos geniales para llevarte allí" , Edmunds.com , la
Ruta 33 lo tiene todo. Atraviesa las montañas de Santa Ynez y se adentra en el valle de Cuyama de formas incesantemente interesantes. Eso incluye cambios de elevación en la mitad de la esquina, horquillas fuera de curvatura, barredoras de radio de ajuste y rectas lo suficientemente largas como para alcanzar la velocidad terminal. Son 72 millas de puro entretenimiento.
- ^ Las mejores rutas de motocicletas del mundo , seguros MCE
- ^ "Montar esquinas fuera de la comba sobre una subida con Andrew Short - Pro Secrets - Dirt Rider Magazine" , Dirt Rider , 21 de julio de 2009
- ^ Técnicas avanzadas de MTB, Off Camber
- ^ Steve Geall; Robin Kitchin; Greg Minaar (2001). La guía definitiva para el ciclismo de montaña . Globe Pequot. pag. 57. ISBN 9781585743032.
- ^ Andrew Trevitt (3 de octubre de 2011), "Serie de habilidades de conducción: comba y elevación: usando ambos a su favor" , Sport Rider
Otras lecturas
- Bosworth, Brian; Sanders, Michael (2003). Carreteras de destino: Washington . Vancouver, BC: Publicaciones Twisted Edge. ISBN 978-0968432815.- incluye comba en la evaluación de la ingeniería de carreteras, uno de los seis factores numéricos modelados para determinar la conveniencia para el turismo en motocicleta