La Agencia de Transporte de Finlandia quiere mejorar la seguridad del tráfico ferroviario, reducir las molestias ambientales y disminuir los costos de mantenimiento con el sistema de medición automática Tamtron Scalex Wild.
Las altas velocidades, las cargas pesadas y las condiciones climáticas desafiantes son duras para las ruedas del equipo ferroviario. Por ejemplo, pueden desarrollar puntos planos debido a frenos bloqueados, lo que hace que la rueda se desgaste de forma irregular y cause daños al material rodante y a las vías. Los defectos de material o la fatiga del acero también pueden hacer que piezas de la rueda se suelten.
“Un punto plano en la superficie de rodadura de una rueda golpea la vía en cada revolución y los rodamientos de la rueda también están sujetos a una fuerza equivalente. Cuando esto continúa durante suficiente tiempo, los rodamientos comienzan a romperse y finalmente se bloquean. Al final, el eje puede romperse y descarrilar el tren”, explica Seppo Mäkitupa, Jefe de la unidad ferroviaria de la Agencia de Transporte de Finlandia.
En Finlandia, la Agencia de Transporte de Finlandia es responsable del mantenimiento, conservación y desarrollo de la red ferroviaria. Su deber es mantener la red ferroviaria en buenas condiciones para garantizar un transporte seguro y eficiente.
Si una rueda con una circunferencia de aproximadamente tres metros tiene un punto plano, la falla golpeará la vía una vez cada tres metros. A temperaturas extremadamente bajas, la vía desarrolla tensiones tan altas que cuando un punto plano golpea, la vía puede incluso romperse, lo que puede resultar en fallos de equipos de seguridad, interrupciones del tráfico y accidentes. Las ruedas de tren defectuosas también causan molestias ambientales. Causan ruido de funcionamiento y vibraciones en el suelo que perturban a las personas que viven cerca de la vía.
Detección de fallas por el oído
“Antes, intentábamos detectar defectos en las ruedas de tren escuchando el sonido de los trenes que pasaban. Cada vez que un tren pasaba por la estación, uno de los deberes del personal era escuchar las ruedas y los ruidos que hacían. Quizás era un poco laborioso, pero incluso entonces encontrábamos algunos defectos. Sin embargo, a lo largo de los años, las estaciones de tren se han cerrado y se ha reducido el personal, por lo que necesitábamos hacer que la detección de defectos en las ruedas fuera automática utilizando equipos instalados en las vías”, dice Mäkitupa.
También solía haber controles aleatorios de las ruedas de trenes estacionarios. Sin embargo, era imposible inspeccionar toda la rueda porque la mayor parte está oculta detrás de la estructura del freno o del bogie o contra las vías. La falta de redondez solo se podía detectar realizando mediciones en el taller de reparación, lo que hacía que las inspecciones fueran lentas y costosas.
«Scales Wild detecta defectos en las ruedas al monitorear las fuerzas entre las vías y las ruedas en tiempo real.»
Solución a través de un sistema de medición automática
En 2010–2011, la Agencia de Transporte de Finlandia probó tres sistemas de medición de diferentes proveedores para la detección de planos en la línea principal al sur de Oulu y decidió por la solución finlandesa desarrollada por Tamtron. Ordenó para su uso un total de 16 sistemas de medición Tamtron Scalex Wild, 12 de los cuales se instalaron en líneas ferroviarias y cuatro en cruces fronterizos en la frontera con Rusia.
Scalex Wild detecta defectos en las ruedas al monitorear las fuerzas entre las vías y las ruedas en tiempo real. También sirve como una balanza de tren que pesa cada eje, bogie y vagón y también reacciona a errores de carga. La medición es posible a velocidades de línea, con una velocidad del tren de 20–250 km/h. Scalex Wild tiene una frecuencia de medición muy alta, y el resultado es confiable porque las cargas de impacto de las ruedas se monitorean durante dos revoluciones completas.
“El sistema mide automáticamente cada unidad de equipo de cruce, o motor y vagón. Siempre que un tren llega, el sistema se activa, lo mide y envía los datos de medición a la sala de control técnico de la Agencia de Transporte de Finlandia. Allí, los datos se procesan y se envían a la unidad de mantenimiento del material rodante”, dice Mäkitupa.
Si la sala de control nota algo anormal en los datos de medición, como ruedas planas o vagones sobrecargados, el problema se aborda rápidamente. Los daños en el equipo debido a puntos planos y otros defectos en las ruedas pueden evitarse deteniendo vagones defectuosos antes de que ocurran daños mayores.
Al principio, no se utilizaron valores límite y el sistema solo recopiló datos de medición. Después de medir aproximadamente cinco millones de ejes, se definieron valores límite para eliminar los defectos en las ruedas que son más perjudiciales para el ferrocarril y el equipo. Con el aumento de la cantidad de equipos y datos, el uso de valores límite ha permitido mejorar la condición de las ruedas, y ha sido posible adoptar nuevos valores límite ligeramente más bajos.
Las ruedas se mantienen en mejor estado
Desde la adopción del sistema de medición Scalex Wild, muchas cosas han mejorado en cuanto a la condición de la red ferroviaria y el equipo.
“El sistema es imparcial y de calidad uniforme en comparación con intentar detectar defectos por el oído en las estaciones. Nos proporciona valores numéricos inequívocos y gráficos de fuerza claros que podemos usar para verificar la condición de la rueda, si es necesario”, dice Mäkitupa.
Los ejes ya no se han roto debido a fallos en los rodamientos causados por ruedas planas, lo que ha aumentado la seguridad del tráfico ferroviario.
La condición de las ruedas del equipo ferroviario ha mejorado desde que se comenzó a utilizar los resultados de las mediciones en su mantenimiento. Utilizando las etiquetas RFID del material rodante, se puede monitorear la historia de viaje de una rueda individual en diferentes momentos y lugares, y se puede observar cómo se desarrollan los defectos en las ruedas. Los defectos incipientes en las ruedas se pueden abordar mucho antes que antes. Los ejes ya no se han roto debido a fallos en los rodamientos causados por ruedas planas, lo que ha aumentado la seguridad del tráfico ferroviario. También hay menos ruido de funcionamiento y vibraciones en el suelo causadas en las cercanías de la vía.
Según Mäkitupa, se necesita un monitoreo durante un período más largo para estimar los ahorros logrados. VR y el operador ferroviario de carga Fenniarail ya han elogiado los claros ahorros que el sistema les ha traído.
“Las ruedas no necesitan ser desechadas tan a menudo y pueden ser remodeladas con un torno. Esta es una situación beneficiosa tanto para el operador de la red ferroviaria como para los contratistas de tráfico”, dice Mäkitupa.
Cooperación fluida desde el principio
La Agencia de Transporte de Finlandia y su predecesora, la Administración Ferroviaria de Finlandia, han trabajado con Tamtron desde el comienzo del siglo XXI. Las pruebas prácticas necesarias en el desarrollo de detectores de carga de impacto de ruedas se realizaron –y se realizan hoy en día– con un dispositivo de prueba instalado en la red ferroviaria del estado.
“Cooperar con el personal dedicado y competente de Tamtron ha sido extremadamente fluido desde el comienzo de las pruebas. La Agencia de Transporte de Finlandia aprecia especialmente la idoneidad del sistema Scalex Wild, el enfoque activo del proveedor ante situaciones problemáticas, la disponibilidad de servicio y mantenimiento con poco aviso, la excelente accesibilidad de las personas de contacto y la comunicación fluida en general”, dice Mäkitupa.
La red de equipos está ahora mayormente completa, y la Agencia de Transporte de Finlandia apoyará el desarrollo del sistema de medición para satisfacer aún mejor las necesidades operativas.
