Análisis del comportamiento en fatiga del clip SKL-1 para Ferrocarril de Alta Velocidad

Abstract

RESUMEN: Dentro de la superestructura ferroviaria encontramos varios elementos, pero una de las partes más importantes es el sistema de sujeción, que se encarga de impedir el movimiento en la dirección transversal (manteniendo el ancho de vía), mientras que permite ciertos desplazamientos longitudinales y verticales, asegurando la unión entre el carril y traviesa. En el ámbito de la alta velocidad española se utiliza un sistema de sujeción cuyo componente principal es el clip SKL-1, patentado por la empresa Vossloh. Este elemento juega una misión importante dentro de las funciones del sistema de sujeción. Esto establece que sea fundamental que el clip funcione correctamente. Se ha constatado que algún clip ha experimentado roturas en condiciones de servicio tras un alto número de ciclos. Esto motiva a realizar un estudio del clip para caracterizar su comportamiento en condiciones de fatiga. El estudio consta de una parte experimental en la que se caracterizará el comportamiento mecánico y frente a fatiga del Acero 38Si7 y del componente. Estos resultados se han contrastado con los obtenidos mediante simulación por elementos finitos (usando el software ANSYS Workbench 17-0). Como resultado de este trabajo se ha validado un modelo de elementos finitos que permite reproducir el comportamiento del clip en diversas condiciones sin necesidad de recurrir a ensayos experimentales, simplificando el proceso.

ABSTRACT: There are many components on the railway superstructure, but one of the most important parts is the clamping system, which cares to avoid the transversal displacement (keeping the track width) while it allows some longitudinal and vertical movements, securing the connection between the rail and crossbeam. In high speed area is used a clamping system whose main component is the SKL-1 clip patent by Vossloh. The clip plays an important role within the functions of the fastening system. This establishes that the clip’s well work is fundamental- It’s known that there have been breaks under service conditions after a high number of cycles. This motivates a study of the clip to characterize its behaviour under fatigue conditions. This study consists of an experimental part which characterize the mechanical behaviour and fatigue of the Steel 38Si7 and the component. The results have been compared with those obtained through simulation (using ANSYS Workbench 17-0). As a result, a finite element model has been validated, which allows reproducing the behaviour of the clip in different conditions without having to resort to experimental tests, simplifying the process.