Carretón

Un bogie ( / ˈ b oʊ ɡ i / BOH -ghee ) (o truck en inglés norteamericano ) consta de dos o más juegos de ruedas (dos ruedas en un eje ), en un bastidor, fijados debajo de un vehículo mediante un pivote. Los bogies adoptan diversas formas en los distintos modos de transporte. Un bogie puede permanecer normalmente fijado (como en muchos vagones de ferrocarril y semirremolques ) o ser rápidamente desmontable (como en el caso de un carro en un tren de carretera o en el intercambio de bogies ferroviarios ). Puede incluir componentes de suspensión en su interior (como la mayoría de los bogies ferroviarios y de camiones), o ser sólido y, a su vez, estar suspendido (como la mayoría de los bogies de vehículos de orugas ). Puede estar montado sobre un pivote , como tradicionalmente en un vagón de ferrocarril o locomotora, adicionalmente articulado y con resortes (como en el tren de aterrizaje de un avión de pasajeros ), o sujeto en su lugar por otros medios (bogies sin centro).

Aunque bogie es la ortografía preferida y la primera variante que aparece en varios diccionarios, ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} también se utilizan bogey y bogy . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Un bogie en el Reino Unido, o un carro ferroviario , carro de ruedas o camión en Norteamérica, es una estructura debajo de un vehículo ferroviario (vagón, coche o locomotora) a la que se fijan los ejes (y por lo tanto, las ruedas) mediante cojinetes . En inglés indio , bogie también puede referirse a un vagón de ferrocarril completo . ^{[ 4 ]} En Sudáfrica , el término bogie se usa a menudo alternativamente para referirse a un vagón de carga o mercancías (abreviatura de bogie wagon ).

El bogie fue inventado de forma independiente en el Reino Unido y Estados Unidos para abordar diferentes problemas. ^{[ 5 ]} La primera locomotora con bogie fue construida por el ingeniero británico William Chapman en 1812. ^{[ 5 ]} Sin embargo, no hubo gran demanda porque los ferrocarriles en el Reino Unido en ese momento tendían a ser muy rectos, lo que los ingenieros británicos consideraban la forma más eficiente de ir entre dos puntos. ^{[ 5 ]} En Estados Unidos, el terreno era más difícil y las líneas curvas eran una necesidad. El bogie se utilizó por primera vez en Estados Unidos para carros tirados por caballos en el ferrocarril Quincy Granite en 1829. La primera locomotora exitosa con un bogie para guiar la locomotora en las curvas y también soportar la caja de humos fue construida por John B. Jervis en 1831. En 1834, el estadounidense Ross Winans patentó de forma independiente una configuración de bogie para el vagón de ferrocarril (de pasajeros o de carga), lo que permitió vagones que no tenían un límite práctico de longitud, ya que tenía dos bogies, cada uno con dos ejes, cada uno montado en los extremos opuestos del vagón, sobre un pivote unido al tren de rodaje. ^{[ 5 ]} Esto dio lugar a una forma completamente nueva de vagón de ferrocarril que, como los que reconocemos hoy en día, son vagones largos, no los vagones cortos de diligencia ( ejemplo ) que inicialmente se requerían para mantener corta la distancia entre ejes. ^{[ 5 ]} Estos vagones largos soportan más peso porque las ocho ruedas distribuyen la carga, suavizan el viaje debido a la suspensión independiente y reducen la fricción en las curvas. El ferrocarril B&O, con el que Winans tenía contrato, fue el primero en adoptar vagones con bogies en la década de 1830. ^{[ 5 ]} El vagón de estilo «americano» tardó un tiempo en popularizarse en Inglaterra. El primer uso de vagones con bogies en Gran Bretaña fue en 1872 por el Ferrocarril Festiniog . El primer ferrocarril británico de ancho de vía estándar en construir vagones con bogies, en lugar de ejes montados rígidamente, fue el Ferrocarril Midland en 1874. ^{[ 6 ]}

Objetivo

Los bogies cumplen varias funciones: ^{[ 7 ]}

• soportando la carrocería del vehículo ferroviario
• Funciona de forma estable tanto en pistas rectas como curvas.
• Mejora la calidad del viaje al absorber las vibraciones y minimizar el impacto de las fuerzas centrífugas cuando el tren circula por curvas a alta velocidad.
• minimizar la generación de irregularidades en la vía y la abrasión de los rieles.

La inestabilidad puede producirse cuando una combinación del diseño del bogie, la suspensión, la distancia entre ejes del vehículo y del bogie, y la dinámica de la vía, provoca que el bogie oscile a alta velocidad, un fenómeno conocido como " oscilación ". Si no se corrige, puede producirse un descarrilamiento. Los vagones que presentan oscilación se retiran inmediatamente al detectarse el defecto. Si más de un vehículo presenta oscilación, se realizarán investigaciones con miras a un rediseño. ^{[ 8 ]}

Por lo general, cada vagón , coche o locomotora lleva dos bogies , uno en cada extremo. En los vehículos articulados se suele utilizar otra configuración , en la que los bogies (a menudo bogies Jacobs ) se colocan debajo de la conexión entre los vagones.

La mayoría de los bogies tienen dos ejes, ^{[ 7 ]} pero algunos vagones diseñados para una conducción superior o cargas pesadas tienen más ejes por bogie. Los vagones de servicio pesado pueden tener más de dos bogies, utilizando soportes para igualar la carga y conectar los bogies a los vagones.

Por lo general, el piso del tren se encuentra a un nivel superior al de los bogies, pero el piso del área entre estos puede rebajarse para aumentar el espacio interior sin exceder las restricciones de altura . Algunos ejemplos son los vagones portacontenedores , los vagones de pasajeros de dos pisos o los vagones de piso bajo con acceso sin escalones en ferrocarriles con andenes casi a nivel del suelo.

Componentes

Los componentes clave de un bogie incluyen: ^{[ 7 ]}

• El bastidor del bogie: Puede ser de tipo bastidor interno, donde el bastidor principal y los cojinetes se encuentran entre las ruedas, o (más comúnmente) de tipo bastidor externo, donde el bastidor principal y los cojinetes se encuentran fuera de las ruedas.
• Suspensión para absorber los impactos entre el bastidor del bogie y la carrocería del vehículo ferroviario. Los tipos más comunes son los muelles helicoidales , los muelles de ballesta y las bolsas de aire de goma .
• Al menos un juego de ruedas , compuesto por un eje con cojinetes y una rueda en cada extremo.
• El travesaño principal está conectado al bastidor del bogie mediante la suspensión secundaria. El vagón se apoya en el punto de pivote del travesaño.
• Las suspensiones de caja de ejes absorben los impactos entre los cojinetes del eje y el bastidor del bogie. Generalmente, la suspensión de caja de ejes consta de un resorte entre el bastidor del bogie y los cojinetes del eje para permitir el movimiento vertical, y deslizadores para evitar el movimiento lateral. Un diseño más moderno utiliza resortes de caucho macizo.
• Sistema de frenado : Se utilizan dos tipos principales: zapatas de freno que se presionan contra la banda de rodadura de la rueda, y frenos de disco y pastillas.
• En los vehículos motorizados, algún tipo de transmisión , generalmente motores de tracción eléctricos con una caja de cambios de una sola velocidad o un convertidor de par accionado hidráulicamente .

Las conexiones del bogie al vehículo ferroviario permiten cierto grado de rotación alrededor de un pivote de eje vertical (soporte), con apoyos laterales que impiden un movimiento excesivo. Los diseños de bogies más modernos, sin soporte, omiten estas características y, en su lugar, aprovechan el movimiento lateral de la suspensión para permitir el movimiento de rotación. ^{[ 7 ]}

locomotoras

Diésel y eléctrico

Las locomotoras diésel y eléctricas modernas se montan sobre bogies. Entre las más utilizadas en Norteamérica se encuentran los bogies tipo A , Blomberg , HT-C y Flexicoil . ^{[ 12 ]}

Vapor

En una locomotora de vapor , las ruedas delanteras y traseras pueden estar montadas sobre bogies como los bogies Bissel (también conocidos como bogies auxiliares ). Las locomotoras articuladas (por ejemplo, las Fairlie , Garratt o Mallet ) tienen bogies motrices similares a los de las locomotoras diésel y eléctricas.

Rollbock

Un bogie de tipo rollbock es un tipo especializado de bogie que se inserta debajo de las ruedas de un vagón de ferrocarril, generalmente para adaptarlo a un ancho de vía diferente . Los vagones transportadores aplican el mismo concepto, pero a nivel de una plataforma especializada para transportar otros vagones como carga.

bogies de barra de arco

En los bogies con bastidor de arco o de diamante, los bastidores laterales se fabrican en lugar de fundirse .

• Piscina de bogies Archbar
• 
  Bogie japonés de barra arqueada con cajas de ejes
• 
  Bogie con bastidor de diamante, muelles elípticos y cajas de diario de estilo americano
• 
  Bogie con bastidor de diamante, muelles helicoidales y cajas de cojinetes
• 
  Bogie de barra arqueada con cojinetes de deslizamiento en cajas de cojinetes de estilo americano, como los que se usaban en algunos ténderes de locomotoras de vapor. Los bogies de barra arqueada (bogies) también se usaban en vagones de carga .

Tranvía

Moderno

Los bogies de tranvía tienen un diseño mucho más sencillo debido a la carga por eje, y las curvas cerradas de las vías hacen que rara vez tengan más de dos ejes. Además, algunas vías presentan pendientes pronunciadas y curvas tanto verticales como horizontales, lo que implica que los bogies a menudo necesitan pivotar también sobre el eje horizontal.

Algunos tranvías articulados tienen bogies ubicados debajo de las articulaciones, una configuración conocida como bogie Jacobs . A menudo, los tranvías de piso bajo están equipados con bogies no pivotantes; muchos aficionados a los tranvías consideran esto un paso atrás, ya que conlleva un mayor desgaste tanto de la vía como de las ruedas y reduce significativamente la velocidad a la que un tranvía puede tomar una curva. ^{[ 13 ]}

Histórico

En el pasado, se han utilizado muchos tipos diferentes de bogies (camiones) en los tranvías (por ejemplo, Brill , Peckham, tracción máxima). Un bogie de tracción máxima tiene un eje motriz con ruedas grandes y un eje no motriz con ruedas más pequeñas. El pivote del bogie está descentrado, por lo que más de la mitad del peso recae sobre el eje motriz.

Sistemas híbridos

El techo retráctil del Rogers Centre de Toronto utilizaba bogies de tren comerciales modificados sobre un riel circular. El sistema fue elegido por su probada fiabilidad.

Los trenes de metro con neumáticos de caucho utilizan una versión especializada de los bogies ferroviarios. Detrás de las ruedas de rodadura con neumáticos de caucho se encuentran ruedas de acero especiales con pestañas, con ruedas guía horizontales adicionales delante y detrás de ellas. Las pestañas inusualmente grandes de las ruedas de acero guían el bogie a través de los desvíos ferroviarios estándar y, además, evitan que el tren descarrile en caso de que se desinflen los neumáticos . ^{[ 14 ]}

Los bogies de dirección radial, también conocidos como bogies radiales, permiten que cada eje se alinee con las curvas, además de que el bastidor del bogie pivota en su conjunto. En los bogies no radiales, cuantos más ejes tenga el conjunto, mayor será la dificultad para tomar curvas debido a la fricción entre la pestaña de la rueda y el riel . En los bogies radiales, los juegos de ruedas se dirigen activamente en las curvas, lo que reduce el desgaste en la interfaz entre la pestaña de la rueda y el riel y mejora la adherencia.

En Estados Unidos, la dirección radial se ha implementado en locomotoras EMD y GE . La versión EMD, denominada HTCR, se convirtió en equipo estándar para la serie SD70 , comercializada por primera vez en 1993. La HTCR tuvo resultados dispares y costos de compra y mantenimiento relativamente altos. Posteriormente, EMD introdujo el bogie HTSC, esencialmente el HTCR sin componentes radiales. GE introdujo su versión en 1995 como opción para el comprador de las locomotoras AC4400CW y posteriores de la serie Evolution . Sin embargo, también tuvo una aceptación limitada debido a sus costos de compra y mantenimiento relativamente altos, y los clientes generalmente han optado por los bogies estándar GE Hi-Ad para locomotoras más nuevas y reconstruidas.

• 
  Bogies de dirección radial EMD HTCR en una EMD SD9043MAC
• 
  Bogies de dirección radial GE en un GE AC4400CW

Una configuración del siglo XIX de ejes autodireccionales en material rodante estableció el principio de la dirección radial. El sistema Cleminson ^{[ 15 ]} implicaba tres ejes, cada uno montado sobre un bastidor que tenía un pivote central; el eje central podía deslizarse transversalmente. Los tres ejes estaban conectados por articulaciones que los mantenían paralelos en línea recta y movían los extremos radialmente en una curva, de modo que los tres ejes estaban continuamente en ángulo recto con respecto a los rieles. ^{[ 16 ]} La configuración, inventada por el ingeniero británico John James Davidge Cleminson, fue patentada por primera vez en el Reino Unido en 1883. ^{[ 17 ]} El sistema fue ampliamente utilizado en material rodante británico de vía estrecha, como en la Isla de Man y Manx Northern Railways . ^{[ 18 ]} La Holdfast Bay Railway Company en Australia del Sur , que más tarde se convirtió en la Glenelg Railway Company, compró vagones configurados por Cleminson en 1880 a la American Gilbert & Bush Company para su línea de ancho de vía ancho de 1600  mm ( 5  pies  3  pulgadas ) .

Un bogie articulado (también conocido como tipo Jakob) es cualquiera de los diversos diseños de bogies que reducen el peso, aumentan la comodidad de los pasajeros y permiten que el material rodante ferroviario gire con seguridad en curvas cerradas, a la vez que reducen o eliminan el chirrido que normalmente se produce cuando las ruedas metálicas toman una curva en las vías. Existen varios diseños de este tipo, y el término también se aplica a los trenes que incorporan la articulación dentro del vehículo, en lugar de en los propios bogies.

Si se observa un bogie de cerca, se asemeja a un pequeño vagón con ejes en ambos extremos. El mismo efecto que provoca que los bogies rocen con los rieles a mayor radio hace que cada par de ruedas roce con ellos y produzca el chirrido. Los bogies articulados incorporan un segundo punto de pivote entre los dos ejes ( juegos de ruedas ) para permitirles girar al ángulo correcto incluso en estos casos.

En el transporte por carretera , un bogie es el subconjunto de ejes y ruedas que soporta un semirremolque , ya sea que esté unido permanentemente al bastidor (como en un remolque simple) o que forme el carro que se puede enganchar y desenganchar según sea necesario al enganchar un segundo o tercer semirremolque (como cuando se arrastran semirremolques dobles o triples ).

Algunos tanques y otros vehículos de orugas cuentan con bogies como componentes de suspensión externa (véase suspensión de vehículos blindados de combate ). Este tipo de bogie suele tener dos o más ruedas de rodadura y una suspensión con muelles para suavizar la marcha en terrenos irregulares. Las suspensiones de bogie mantienen muchos de sus componentes en el exterior del vehículo, lo que ahorra espacio interior. Si bien son vulnerables al fuego antitanque , a menudo pueden repararse o reemplazarse en el campo de batalla.

• Baur, Karl Gerhard (2006). Drehgestelle - Bogies . Friburgo iB: EK-Verlag. ISBN 978-3-88255-147-1.(en alemán e inglés)

• "Bogie"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 4 (11.ª ed.). 1911.
• Camión (bogie) con neumáticos. Archivado el 16 de junio de 2016 en Wayback Machine.
• Modelado de vías
• Bogies/Bogies
• repuestos para camiones de barbería
• Sistemas de suspensión
• Bogies y componentes de locomotoras