RS:Introducción a las físicas de vehículos en RS

De TrenSimpedia

Este artículo pretende recoger algunas conclusiones sobre ciertos aspectos de las físicas del material motor en RS/RW.

En realidad, una vez que se tienen estas claves, y disponiendo de una documentación básica del material, se puede llegar a resultados muy realistas con poco esfuerzo.

Valores Básicos

Max Power:

Es la máxima potencia que desarrolla la locomotora. Se pone en los caballos que tenga lo que sea. No está muy claro si son HP británicos o métricos, pero la diferencia es muy pequeña. Los Developer Docs. hablan de ponerlo en kW (1 kW = 1,341 HP (ingleses) o 1 kW = 1,359 HP (métrica)) pero de hecho se ha visto que al menos en la EMD f7 y el la DB V200 ponen los caballos. En los blueprint se incluye como unidad Horsepower, que posiblemente es lo acertado. Importante al ir a velocidad.

Max Force:

Es donde se ha tenido más problemas de identificar la unidad y como se determina. Es el máximo esfuerzo de tracción. Los Developer hablan de kN (!) indicando que un 1kN = 225lbf para despues señalar que es en kilowatios y sin embargo en el blueprint se pone como unidad lbf (libras de potencia). Al final, sin embargo, en todos los casos se indican valores muy bajos. Por ejemplo, la f7 que en teoría tiene un esfuerzo de tracción de 56.500 libras, que serían 251 kN ponen 60. De eso, y de algo que ponen en TrainSim y la lógica se llega a la conclusión de que en este caso usan valores en klbf es decir en kilolibras.

Por lo tanto la Max Force en la unidad de RW son las klbf. Para una locomotora americana o inglesa, que ya mide en libras, es sencillo. Sólo se trata de dividir el esfuerzo de tracción máximo (el del arranque) por 1000.

Si tenemos el valor como es habitual aquí en kilogramos, como sabemos que 1 Kg= 2.2045 lb, el esfuerzo de tracción máximo se obtiene de la siguiente forma: MF= Kg x 2.2045 / 1000

Para una locomotora con un máximo esfuerzo de tracción bajo, por ejemplo de 8.800 kg como la Hunslet de la Camocha, sería: MF = 8.800 x 2.2045 / 1000 = 19,39 klbf.

Para una de valor alto, como una 251 de Renfe, para un valor de 35.600 kgs sería: MF = 35.600 x 2.2045 / 1000 = 78,39 klbf.

Y asi.

No confundir con el esfuerzo de tracción máximo a regimen continuo, que es el que se da a una velocidad determinada. Aquí se trata del esfuerzo de tracción más elevado, el del arranque.

Curvas Tractive Effort VS Speed y Tractive Effort VS Throttle

Ambas curvas parten de un valor de esfuerzo de tracción máximo que no está como en anterior en klbf y que desentrañar. Ese mismo valor se usa para el mínimo de velocidad (ojo velocidad siempre en millas por hora) y para el máximo de regulador. En teoría usan el valor en kN.

Como 1 kN = 225 lb, sobre el valor anterior que ya tenemos en klbf es relativamente fácil conocer este punto de partida sobre la fórmula de dividir el valor en klbf por 225. Así para la Hunslet antes citada el valor máximo sería: 19.390 / 225= 86,17 kN.

Partiendo del valor original en kilos tendríamos lo mismo, sobre la base de que 1 Kg (fuerza, que no masa) son 9,8 N sería multiplicar los kilogramos por 9,8 y luego dividir por 1000 para obtener kN. Es decir 8.800 x 9,8 /1000 = 86,24 kN

Si tenemos la gráfica en kilos, basta con aplicar esta fórmula e ir rellenando los valores. En el caso de la curva de velocidad, que es la que habitualmente tendremos, simplemente seguir con ella, en los intervalos que se quieran según la velocidad máxima. Recordar que es velocidad en millas por hora, o eso parece.

Para la gráfica del regulador, habría que saber lo datos de los puntos que hay, etc para hacer intervalos y los esfuerzos de traccion en cada uno. A falta de ellos, se puede hacer una gráfica lineal, en la que el valor con regulador a 0 es 0 y con el regular a 100% el máximo en kN ya determinado.

Esta es la teoría de las gráficas, porque a la hora de la verdad no se usan siempre valores que coincidan con la fórmula. Por ejemplo en la dresina y los "metros" de la Isla de Wight, y al menos en la americana SD40-2, se usa exactamente, en otros casos (la V200) de manera aproximada y en otros, como la F7 se dobla el valor, quizás para mejorar el rendimiento, o por lo que sea que hayan decidido sus autores.

Resumen

Max Power: Potencia máxima de la locomotora en HP

Max Force: Esfuerzo de tracción máximo en el arranque en kilolibras. La fórmula para hallarlo desde kilogramos es MF = Kg x 2,2045 / 1000

Curvas Tractive Effort VS Speed y Tractive Effort VS Throttle El valor máximo de ambas curvas es el mismo de la Max Force, es decir el esfuerzo de tracción máximo (lo llamamos aquí ET), pero en kN, Hay que dividir la MF que tenemos en klbf entre 225 para obtener el valor en kN, o lo que es lo mismo ET = MF (en klbf) /225 Si partimos de kilogramos ET = MF (en kg) x 9,8 / 1000.

Otros Valores

Otros dos valores necesarios, más sencillos, son:

Max continuous force:

Esfuerzo de tracción continuo. Suele ser un valor conocido, pero si no lo es, puede usarse aproximadamente el 60% del esfuerzo de tracción (Max force) que se ha puesto como aquí en kilolibras.

Max power at rail:

Es la fuerza que se puede usar para traccionar trenes una vez descontadas las pérdidas por otros sistemas, resistencia a la tracción, etc. RS recomienda valores del 70 u 80 % del valor de Max Power, pero me parece mucha pérdida. Pondremos el 90% del valor de MP en caballos.