lunes, 18 de febrero de 2013

Evolución del Material Motor en Ferrocarriles.


1. INTRODUCCIÓN

Comenzando por las locomotoras a vapor y terminando por los modernos automotores, la historia del material móvil motor ferroviario ve su máxima expansión en los dos últimos siglos, pasando a lo largo de su evolución por distintos tipos de máquinas alimentadas por diversas fuentes de energía.

Pasamos a continuación a ahondar en la evolución histórica de éste material móvil.
ltimo ojo.
 un arlo, a falta de que le ech del AVE y tal tampoco creo que haga falta ampliarlo mucho pq ya hemos explicado lo qu

2. TRACCIÓN VAPOR

Una locomotora de vapor es una máquina que, mediante la combustión de un elemento (carbón, fueloil, madera, biomasa, etc.) en una caldera, calienta agua, el vapor resultante de la ebullición de ésta genera presión y mueve pistones que impulsan las ruedas mediante un juego de bielas (por esta razón se llaman motores de combustión externa). Las locomotoras debían ser reabastecidas de agua cada determinado tiempo, ya que sin ella no funcionaría el sistema.

Las locomotoras de vapor fueron la forma dominante de tracción en los ferrocarriles hasta que a mediados del siglo XX fueron reemplazadas por las locomotoras diésel y eléctricas.

El desarrollo del motor de vapor impulsó la idea de crear locomotoras de vapor que pudieran arrastrar trenes por carriles de hierro. Los primeros ferrocarriles empleaban caballerías para arrastrar carros sobre rieles. Cuando se desarrollaron las máquinas de vapor, se trató de aplicarlas al ferrocarril. Los primeros intentos tuvieron lugar en Gran Bretaña; así, por ejemplo, Richard Trevithick construyó una locomotora en 1804. Esta máquina tenía un solo cilindro, disponía de un volante de inercia y la transmisión de fuerza a las ruedas se realizaba por engranajes. La locomotora de Trevithick no fue incorporada al ferrocarril debido a que los raíles de hierro fundido no soportaron el peso de la máquina y se dañaron en los tres viajes de prueba.

Se continuó utilizando la fuerza animal para el arrastre de los vagones, hasta que la escasez de caballos y sus altos costes a consecuencia de las guerras napoleónicas obligan a emplear de nuevo las locomotoras. Finalmente en 1812 Matthew Murray diseña y construye la locomotora Salamanca.

En 1825, George Stephenson construyó la Locomotion para la línea entre Stockton y Darlington, al noreste de Inglaterra, que fue la primera locomotora de vapor que arrastró trenes de transporte público.

En 1830 se inauguró la primera línea de ferrocarril interurbano, la línea entre Liverpool y Manchester. La vía utilizada era del mismo tipo que otras anteriores, como la del ferrocarril entre Stockton y Darlington. Su ancho era de 1.435 mm, actualmente conocido como ancho internacional ya que es utilizado por aproximadamente el 60% de los ferrocarriles actuales.

En los años siguientes, el éxito de las locomotoras de vapor hizo que las líneas de ferrocarril y las locomotoras se extendieran por todo el mundo.

La primera línea ferroviaria española comenzó a circular entre Barcelona y Mataró en 1848.El ferrocarril era todo un símbolo de progreso. Era un medio de trasporte cómodo y barato. Sin embargo, la tracción a vapor sólo permitía alcanzar velocidades relativamente reducidas y el consumo de combustible era muy elevado, necesitando, además, un ténder para  transportarlo, lo que suponía un peso muerto añadido al tren. Aún así, el ferrocarril facilitó los desplazamientos de las personas y los intercambios comerciales.

El ferrocarril además supuso un cambio en la forma de vida. La ampliación de las fábricas favoreció una revolución en la industria. Comenzaba una época de grandes cambios.

3. TRACCIÓN ELÉCTRICA

La tracción eléctrica ya era considerada en los años 50 del pasado siglo la solución con más futuro, pero tenía aún un cierto grado de estancamiento.

Las locomotoras eléctricas son aquellas que utilizan como fuente de energía la energía eléctrica proveniente de una fuente externa, para aplicarla directamente a motores de tracción eléctricos.

Las locomotoras eléctricas requieren la instalación de cables eléctricos de alimentación a lo largo de todo el recorrido, que se sitúan a una altura por encima de los trenes a fin de evitar accidentes. Esta instalación se conoce como catenaria. Las locomotoras toman la electricidad por un trole, que es mayoritariamente conocido como pantógrafo. En otros casos, pueden tomar la corriente de la propia vía (se requiere que haya al menos un carril electrificado), sin necesidad de catenaria ni de pantógrafo.

El coste de la instalación de alimentación hace que la tracción eléctrica solamente sea rentable en líneas de mucho tráfico, o bien en vías con gran parte del recorrido en túnel bajo montañas o por debajo del mar, con dificultades para la toma de aire para la combustión de los otros tipos de motor.

Inicialmente, el desarrollo de las locomotoras eléctricas fue motivado por el incremento de túneles, particularmente en las áreas urbanas. El humo de las locomotoras de vapor era nocivo, y la Administración Pública comenzó a prohibir su uso dentro de sus límites. De esta forma, el primer trabajo exitoso fue en el ferrocarril subterráneo City and South London Railway en el Reino Unido. La electricidad se volvió rápidamente la opción elegida para los subterráneos. Los trenes subterráneos y elevados generalmente usaban vapor hasta que fueron obligados a convertirse.


En 1894, el ingeniero húngaro KálmánKandó desarrolló motores de corriente alterna trifásica de alto voltaje y generadores para locomotoras eléctricas. En 1915, formuló el principio de que las líneas ferroviarias principales sólo podían ser exitosas si podían usar, por medio de simples subestaciones transformadoras, directamente la frecuencia estándar de la red pública. 

La primera electrificación de una línea principal fue en 1895. 

En Europa, los proyectos de electrificación inicialmente se enfocaron en la regiones montañosas por razones tales como que los suministros de carbón comenzaban a escasear, el acceso a la energía hidroeléctrica resultaba sencillo…

Algunas de las ventajas que ofrecía la electrificación eran: mejores prestaciones, menores costes de mantenimiento, y menor coste de la energía eléctrica para las locomotoras.

Sin embargo, el coste de la infraestructura (subestaciones, sistemas de control…) era la principal desventaja de la electrificación.

4. TRACCIÓN DIESEL

En cuanto a la tracción diesel su mayor reto se encontraba en la forma de transmitir el esfuerzo motor, lo que limitaba su utilización a pequeñas potencias válidas para locomotoras de maniobras. Sin embargo, cuando en Alemania se desarrolla con éxito la transmisión hidráulica, se desbloquea la situación, llegándose a construir locomotoras diesel de hasta 4.000 CV.

En Estados Unidos, de forma contraria a lo que luego sucedió a finales del siglo XX, el desarrollo se centró más en la tracción eléctrica y, en cuanto a locomotoras, se desarrollaron los proyectos basados en tracción diesel-eléctrica, acoplando, como veremos, generadores eléctricos a los motores diesel para alimentar a los motores eléctricos de tracción. Estos desarrollos hacen que, a partir de los años 50, la tracción a vapor vaya perdiendo terreno.

Las locomotoras diésel son aquellas que utilizan como fuente de energía la producida por un motor de combustión interna de ciclo diésel, estos motores pueden ser de dos o cuatro tiempos, siendo muy utilizados los de dos tiempos. La trasmisión de la potencia se realiza con transmisión mecánica convencional en pequeñas locomotoras de maniobra, ferrobuses, automotores y máquinas auxiliares. En locomotoras de mayor potencia, la transmisión mecánica no es adecuada y se sustituye por la trasmisión hidráulica o eléctrica.

En 1912 se construye  la primera locomotora diesel del mundo de gran potencia (en Prusia) y fue a partir de entonces cuando se inicia el constante desarrollo de la tracción diesel.
                 
Debido a la crisis ferroviaria que sufren las compañías y a la competencia del transporte por carretera en España, alrededor de los años treinta, se buscó minimizar los gastos de la explotación, sobre todo en líneas secundarias; una solución fue sustituir los antieconómicos trenes de vapor por otros de tracción diesel.

Los primeros intentos de introducir la tracción diesel en vía estrecha en España datan de 1908, mientras que para la vía ancha el motor de explosión se aplicó por primera vez en 1921.

La Guerra Civil pospuso el desarrollo de la tracción diesel en España hasta la década de los cincuenta. De esta manera, es a partir de los años sesenta, a través del Plan de Modernización de RENFE cuando se sustituirán progresivamente las locomotoras de vapor por las locomotoras diesel. El uso del diesel se va a producir en España a través de tres tipos de trenes: los tractores de maniobras, las locomotoras de línea y los trenes diesel de viajeros para servicios diurnos. 

El 23 de Junio de 1975 quedó en España fuera de servicio comercial de viajeros la última locomotora de vapor, la Mikado 141 F-2348, con lo que se dio por terminada la época del vapor en nuestro país.

La locomotora Diésel-Eléctrica (también llamada híbrida eléctrica) consiste básicamente en dos componentes: un motor diésel que mueve un generador eléctrico, y varios motores eléctricos (conocidos como motores de tracción) que comunican a las ruedas la fuerza tractora y que mueven la locomotora.

La aparición de las locomotoras diésel-eléctricas en la primera parte del Siglo XX aceleró el final de las locomotoras de vapor, no obstante, se emplearon en América del Norte y Europa hasta mediados del siglo y continuaron siendo utilizadas en otros países hasta el final del Siglo XX.

La instalación eléctrica es más costosa que la diesel, debido al elevado gasto que supone la electrificación de la línea. Sin embargo, en la tracción eléctrica se disminuye la contaminación acústica, desarrollan mayores potencias y tienen mejores prestaciones en el caso de rampas pronunciadas. Además, las locomotoras eléctricas son más seguras en túneles y tramos subterráneos, y la duración del motor eléctrico es mayor.

No podemos olvidar el apartado ecológico, en el cual es preferible la opción eléctrica debido a que la electricidad es una fuente energética más limpia que el gasoil.

Las locomotoras diésel-hidráulicas utilizan un sistema de turbinas hidráulicas acopladas entre sí. El mecanismo permite hacer llegar la potencia de forma gradual desde el motor girando permanentemente hacia las ruedas que parten de parado. El principal inconveniente de este sistema es la incapacidad de mover cargas muy grandes, por lo que se usa principalmente en automotores.


5. AUTOMOTORES

A finales de los años 70 surgen los automotores. Se denomina automotor (también conocido como coche motor) a una unidad ferroviaria autopropulsada por un motor diésel, eléctrico o híbrido diésel-eléctrico. Por lo general están compuestos por 2 a 4 unidades (coches) semi-permanentemente unidos y articulados.

Los automotores nacieron por emulación de los autobuses. Se trataba en general de un único vehículo (en principio unidireccional y posteriormente dotado de cabinas en ambos extremos) que llevaba viajeros y que era movido por un pequeño motor térmico. Estos vehículos eran muy apropiados en los primeros años del ferrocarril para rutas en las que no había muchos viajeros, y por lo tanto las potencias necesarias no eran muy grandes, y así́ podía instalarse el motor en el propio vehículo en el cual se transportaban los viajeros.

El aumento de la demanda hizo que a estos automotores se añadiesen posteriormente algunos remolques: primero sin cabina de conducción y sin posibilidad de paso de viajeros; más adelante los remolques disponían de paso de viajeros y cabina de conducción en el extremo. Circulaban automotores diésel con hasta tres y cuatro remolques.

Los vehículos autopropulsados para servicios de medias y largas distancias han tenido también extendida aplicación en España, lo que sin embargo no ha ocurrido en otros países de nuestro entorno.

Los beneficios que nos aportan los automotores son los siguientes: posible acople de varios conjuntos de vehículos remolques o autopropulsados, permitiendo ampliar la cantidad de plazas disponibles para el pasajero,  ahorro en el consumo de combustible, distribución de la propulsión entre los coches (permite la marcha ininterrumpida del automotor, ya que no depende de una sola unidad propulsora, que puede sufrir averías).

6. TALGO

En los años 40, el ingeniero Español Alejandro Goicoechea llevaba a cabo con éxito la prueba de una solución singular para el guiado de los ejes de los vehículos ferroviarios, el Talgo. Se trataba de una original estructura rodante, constituida por una larga armadura, realizada a base de módulos formados por triángulos isósceles, en cuyas bases estaban montadas unas ruedas unidas entre sí de tal forma que, de una manera natural, los ejes eran guiados sobre la vía evitando el ataque directo de las pestañas de las ruedas sobre el carril exterior en las curvas. Esta estructura rodante diseñada por Goicoechea alcanzó los 75 km/h entre Leganés y Villaverde (Madrid).
                  Desde entonces, se han producido diversas series de ramas Talgo que continúan circulando y produciéndose en la actualidad.


7. ALTA VELOCIDAD (AVE)

En 1981 se inauguró la primera línea de TAV y comenzaron a proyectarse las primeras líneas de alta velocidad en Europa. En España la primera línea escogida para ser realizada en alta velocidad fue el Nuevo Acceso Ferroviario a Andalucía.

En 1988 se decidió que la nueva red de alta velocidad tendría ancho internacional, al igual que el resto de Europa, pero incompatible con el ancho ibérico de España.

Tras varios años de obras, la primera línea se inaugura el en 1992, coincidiendo con la Expo 92 celebrada en Sevilla. En sus dos primeros años de funcionamiento, el AVE circulaba entre Madrid y la capital andaluza en 2 horas y 55 minutos, con paradas intermedias en Ciudad Real, Puertollano y Córdoba.

En 1993 se alcanzó el récord de velocidad de los trenes AVE.

Algunas ventajas respecto a su eficiencia son: menos paradas, velocidades más homogéneas, diseño más aerodinámico, maquinaria más avanzada,  al ser más corto el viaje gastan menos en servicios auxiliares (calefacción, aire acondicionado…). Sin embargo, su eficiencia depende las plazas que vayan ocupadas.

La rentabilidad económica de una línea AVE es muy sensible al volumen de demanda existente en el corredor donde se construye la línea, a su capacidad de desviar tráfico de otros medios de transporte con fuertes externalidades y a la capacidad de pago de sus usuarios.


8. BIBLIOGRAFÍA

Realizado por:

Carmen Alía Verdejo
Sara Fernández García
Dolores Roldán Santos

domingo, 17 de febrero de 2013

Ubicación del campus universitario. Grupo 8.


TP: Proyecto y ordenación de las vías de comunicación y territorio.

Grupo 8
Jorge Sánchez Lorenzo
Juan Peñasco Patón
Fernando

            Para elegir un lugar apto para la ubicación de nuestro campus y definir los corredores de la futura carretera, primero elaboramos un mapa de acogida y otro de oportunidades ayudándonos de los distintos análisis realizados por todos los grupos en la zona de la obra.
           Se analizaron principalmente elementos como usos del suelo, infraestructuras existentes, planificación urbana, caminos históricos y posibles restos arqueológicos.



            Después de haber realizado estos dos mapas, definimos nuestros corredores como posibles zonas que pueden acoger la carretera.

            Después de los análisis realizados, hemos optado por colocar nuestro campus al sur de Layos intentando integrarlo en el pueblo y en el golf. Ocupamos las zonas libres más próximas a Layos.

Ubicación del nuevo campus
      

      Hemos optado por esta solución:
·        Para no dejar el campus aislado
·        Para aprovechar las oportunidades que ofrece el entorno, como situarlo cerca de Layos Camp, el palacio y el campo de golf.
·        Las zonas urbanizadas del golf pueden ser una buena situación para nuestras residencias o podemos optar por hacerlas dentro del campus.
·        Existe un tramo de la CM-4013 al pasar en frente del campo de golf con una vía de servicio asfaltado paralela que nos daría la oportunidad de acondicionarla para crear un boulevard con dos carriles por sentido entre el golf y la universidad que con los hoteles del golf darían una sensación de alta calidad al entorno.

CM-4013 a su paso por el campo de Golf

·        También aprovechamos el arroyo que discurre como una oportunidad para poder crear una zona verde lineal a lo largo de él y la proximidad del punto donde enlazaría la variante.

Arroyo y situación del próximo enlace con la variante


PROPUESTA DE UBICACIÓN DEL CAMPUS. GRUPO 2.

En nuestro análisis de capacidad de acogida, hemos creado varios croquis en los que tratamos distintos temas en cada uno de ellos. Para poder entender el mapa de capacidad de acogida final, es necesario ir superponiendo cada una de estas capas para finalmente obtener un balance de las limitaciones que nos impone el entorno.
Para ello, utilizamos un codigo de colores según el nivel de limitación que impone cada elemento:


MAPA CAPACIDAD DE ACOGIDA DEL MEDIO FÍSICO.





Como se observa los elementos del medio físico, con un mayor grado de protección, coinciden con la zona del embalse, el río, la zona ZEPA y la vía pecuaria.

MAPA CAPACIDAD DE ACOGIDA USOS DEL SUELO




Las zonas en naranja se corresponden con vegetación autóctona y encinar, mientras que el olivar y el viñedo se encuentran menos protegidos (áreas amarillas).

MAPA CAPACIDAD DE ACOGIDA EN SUELO URBANO.



Las zonas en rojo se corresponden con el suelo urbano, las naranjas con zonas en las que ya se ha iniciado el proceso de urbanización, y en amarillo tenemos las bolsas de suelo urbanizable.


MAPA CAPACIDAD DE ACOGIDA INFRAESTRUCTURAS AGUA



Como se aprecia en el croquis superior, tenemos algunos elementos a evitar, como pueden ser las depuradoras la red de abastecimiento en superficie y en menor medida las canalizaciones subterráneas y las captaciones y depuradoras.

  
MAPA CAPACIDAD DE ACOGIDA CAMINOS Y NODOS IMPORTANTES



Si observamos el croquis, vemos como aparece una red con los principales caminos que analizamos, y marcamos de un color u otro según su grado de tránsito y uso, ya que pueden unir poblaciones entre si, poblaciones con nodos importantes o simplemente dan acceso al parcelario.
Por otro lado tenemos los nodos a proteger (círculos en rojo) que pueden ser elementos históricos, caseríos o cementerios


MAPA CAPACIDAD E ACOGIDA INFRAESTRUCTURAS MOVILIDAD


En el croquis se muestran las vías de comunicación principales de nuestra zona, con el color que revela su grado de protección.



OPORTUNIDADES

Ahora nos centramos en el análisis de las oportunidades que nuestra zona de proyectos nos ofrece. Para ello nos ayudamos de un código de colores verdes:




Los suelos urbanizables pueden suponer una oportunidad, ya que como vemos en el esquema anterior, algunas zonas se encuentran ya urbanizadas y las calles podrían ser aprovechadas como posible viario del campus.


MAPA OPORTUNIDADES PAISAJISTICAS
Podemos apreciar las áreas, que nos ofrecen una oportunidad desde el punto de vista paisajistico, debido al medio natural y entorno (En mayor parte en las proximidades del embalse)



MAPA OPORTUNIDADES INFRAESTRUCTURAS



Las vías de comunicación principales como pueden ser la autovía, nos ofrecen una potencial oportunidad, que puede ser aprovechadas para enlazar con nuestra variante, así como las redes de abastecimiento y puntos de captación que pueden ser aprovechados por nuestro campus.

MAPA DE OPORTUNIDADES ELEMENTOS HISTÓRICOS





En el croquis aparecen los nodos históricos principales con su nivel oportunidad que consideramos, así como los posibles caminos que podemos reutilizar.

Finalmente, para la definitiva ubicación del nuevo Campus, nos hemos centrado en la realización de un estudio sobre las diversas variables que consideramos más influyentes a la hora de decidir la colocación del mismo. Para ello distinguimos entre tres posibilidades, como podemos observar en el siguiente croquis:



A continuación, podemos ver como la propuesta que, por su lugar de colocación, sea más favorable a una de estas variables tendrá un mayor número de “+”.




Tras este análisis, finalmente decidimos que el emplazamiento más favorable sería el de la Propuesta 1 así el nuevo Campus quedaría ubicado entre Layos y el Campo de Golf, con una superficie entorno a 50 Ha. 

Los Corredores que nos servirán para dar acceso al Campus, tras el análisis de todos los croquis anteriormente presentados, quedan definidos en el siguiente mapa. En el cual hemos diferenciados dos posibilidades a la hora de trazar nuestros accesos, a la izquierda de Argés (rojo) o a la derecha (amarillo):



Entrando más en detalle en el diseño del Campus, podemos ver como la reutilización de caminos es elevada, principalmente como límite de éste. El número de propiedades construidas a expropiar es reducido. Además, encontramos en el interior del Campus dos arroyos que ofrecen la posibilidad de ser acondicionados y así mejorar la calidad del entorno y generar una zona verde lineal, lo que facilitará la conectividad peatonal con el centro de Layos.