Fuerza Tractiva en Locomotoras

1. Cálculo de la
Fuerza Tractiva
Caminos y Ferrocarriles
6CM4
Integrantes:
Martínez García Salvador
Meraz Hernández Gerardo
Rojas Loza Saúl
Viviano Fabian Marco Antonio
Zamora Cuevas Ana Karen
6 – Diciembre – 2023

2. Es la normal utilización de la potencia máxima de Ia
locomotora por tiempo indefinido o Ia fuerza extra
máxima que es posible mantener durante cortos
periodos de tiempo.
La asistencia debida a la gravedad que impulsa al
movimiento de translación de los trenes descendiendo
por un plano inclinado, y el potencial que contienen el
tren cuando aprovecha su energía cinética al variar su
velocidad.
¿Qué son las Fuerzas Tractivas?

3. • Las velocidades corresponden a las máximas permisibles
de acuerdo a las características físicas y geométricas de la
vía o las que producen la ecuación de la fuerza tractiva y la
suma de las resistencias.
• El perfil virtual, es la representación de la energía dinámica
almacenada en un instante determinado y su capacidad
para avanzar a través de una pendiente.

4. Al irse agotando la mencionada energía
cinética, irá disminuyendo su velocidad
hasta detenerse, o por el contrario, al ir
aumentando su velocidad, la energía
almacenada también aumentara.

5. Al ser una energía en función de la velocidad, se le denomina carga de velocidad.
El móvil no logra la velocidad de forma instantánea sino a través de un mayor o menor lapso de
tiempo dependiente de la fuerza de velocidad de la locomotora.
Esa rapidez o lentitud, en alcanzar una cierta velocidad, queda mostrada gráficamente por la llamada
pendiente de aceleración.

6. Para la locomotora se tendrá:
• Fuerza tractiva
FT = (273.6 HP / V) N
En la que:
HP = Potencia de la locomotora en HP, se considerará: 1500, 1700, 1900, 2100, 2300, 2500
V = Velocidad en Km/hora, se tomará de 5 en 5 Km/h
N = Factor de eficiencia, 0.82
• Resistencias al desplazamiento en tangente y a nivel
RT = 0.65 + (13.2/W) + 0.0094 V + (0.00458 A V^2 / Wn)
En la que:
RT = Resistencia en Kg/ton
W = Peso de un eje en ton (25 y 20 ton)
V = Velocidad en Km/hora (de 5 a 100 Km/h)
Wn = Peso total de la locomotora (100 y 120 ton)
N = Número de ejes (4 y 6)
A = Área de la sección transversal (11.13 m2)

7. Para los carros vacíos se tendrá:
• Resistencias al desplazamiento en tangente y a nivel
RT = 0.65 + (13.2/W) + 0.0141 V + (0.000954 A V^2 / Wn)
En la que:
RT = Resistencia en Kg/ton
W = Peso de un eje en ton (7 tons)
V = Velocidad en Km/hora (de 5 a 100 Km/h)
Wn = Peso total de los carros vacíos (28 ton)
N = Número de ejes (4 )
A = Área de la sección transversal (8.37 m2)

8. Para los carros llenos se tendrá:
• Resistencias al desplazamiento en tangente y a nivel
RT = 0.65 + (13.2/W) + 0.0141 V + (0.000954 A V^2 / Wn)
En la que:
RT = Resistencia en Kg/ton
W = Peso de un eje en ton (15 tons)
V = Velocidad en Km/hora (de 5 a 100 Km/h)
Wn = Peso total del carro lleno (60 ton)
N = Número de ejes (4 )
A = Área de la sección transversal (8.37 m2)

9. Para los coches se tendrá:
• Resistencias al desplazamiento en tangente y a nivel
RT = 0.65 + (13.2/W) + 0.0094 V + (0.00648 A V^2 / Wn)
En la que:
RT = Resistencia en Kg/ton
W = Peso de un eje en ton (17.5 tons)
V = Velocidad en Km/hora (de 5 a 100 Km/h)
Wn = Peso total del coche (70 ton)
N = Número de ejes (4 )
A = Área de la sección transversal (8.37 m2)

10. Para carga de velocidad
h = 0.004174 V^2
En la que:
h = Carga de velocidad de metros
V = Velocidad en Km/hora (de 5 a 100 Km/h)

11. 1. A partir del punto “A” se traza la pendiente de aceleración, siendo esta la
pendiente a la cual se va a llegar.
Representación gráfica

12. 2. Se mide la distancia entre el perfil compensado y la pendiente de aceleración
hasta dar con el valor de la carga de velocidad a la que se quiere llegar.

13. 3. Por último, se traza la carga de velocidad en “B” y se obtiene la distancia
requerida para cambiar de 40 km/h a 45 km/h.

14. • Al considerar un terreno con pendiente, la diferencia entre las cargas de velocidad aumenta, esto se
debe a que el tren debe vencer la resistencia generada por la pendiente.
• La diferencia entre las cargas de velocidad aumenta proporcionalmente a la pendiente del perfil y a
su vez aumenta la distancia requerida para el cambio de velocidad.

15. • Imaginando que un tren circula por un terreno horizontal a una velocidad de 45 km/h
con una carga de velocidad de 8.4523, en cierto punto el terreno comienza a subir.
• Al ascender, la carga de velocidad irá disminuyendo hasta que el tren llegué al punto C
donde se ira perdiendo la adherencia de entre las ruedas y el riel, y donde no será
posible reiniciar el movimiento.

16. • La solución a este problema es aumentar la velocidad del tren permitiendo acumular una
carga de velocidad suficiente para pasar sobre la pendiente del terreno.
• En el ejemplo, al aumentar a una velocidad de 55 km/h es posible vencer la pendiente del
terreno.

17. ¡Gracias!