Una barra de acoplamiento o biela lateral conecta las ruedas motrices de una locomotora . Las locomotoras de vapor en particular suelen tenerlas, pero algunas locomotoras diésel y eléctricas , especialmente las más antiguas y las locomotoras de maniobras , también las tienen. Las barras de acoplamiento transfieren la potencia de tracción a todas las ruedas.
La locomotora n.° 1 fue la primera en utilizar barras de acoplamiento en lugar de cadenas . En la década de 1930 se desarrollaron barras de acoplamiento fiables con cojinetes de rodillos . [1]
En general, todos los vehículos ferroviarios tienen suspensión de resortes ; sin resortes, las irregularidades en la vía podrían levantar las ruedas del riel y causar daños por impacto tanto a los rieles como a los vehículos. Las ruedas motrices generalmente se montan de modo que tengan alrededor de 1 pulgada (2,5 cm) de movimiento vertical. Cuando solo hay 2 ejes acoplados, este rango de movimiento solo coloca una ligera tensión en los pasadores del cigüeñal . Sin embargo, con más ejes, se deben tomar medidas para permitir que cada eje se mueva verticalmente independientemente de los demás sin doblar las varillas. Esto se puede hacer articulando la varilla lateral en cada pasador intermedio del cigüeñal, ya sea usando el propio pasador como pasador de bisagra , [2] [3] o agregando una junta de bisagra adyacente al pasador, como se muestra en la ilustración.
Una alternativa es utilizar una barra lateral que se extiende a lo largo de varios ejes con un yugo escocés utilizado en cada eje intermedio. Este enfoque era bastante común cuando se utilizaban barras laterales para conectar un eje intermedio a 2 o más ruedas motrices en locomotoras eléctricas y algunas locomotoras de combustión interna tempranas. La locomotora Swiss Ce 6/8 II Crocodile es un ejemplo destacado, pero hubo otras. [4] [5] [6]
La fijación descentrada de la biela de acoplamiento con el muñón del cigüeñal de la rueda motriz crea inevitablemente un movimiento excéntrico y vibraciones durante el movimiento. Para compensar esto, las ruedas motrices de una locomotora con bastidor interior siempre tenían contrapesos incorporados para compensar el momento angular de las bielas de acoplamiento, como se muestra en las figuras anteriores. En las locomotoras con bastidor exterior , el contrapeso podía estar en la propia rueda motriz o en el cigüeñal fuera del bastidor, como se muestra en la figura adyacente.
Cuando el movimiento de las bielas laterales es puramente circular, como en las locomotoras impulsadas por ejes intermedios o transmisión por engranajes a un conductor, los contrapesos pueden equilibrar esencialmente todo el movimiento de las bielas laterales. Cuando parte del movimiento no es circular, por ejemplo, el movimiento horizontal de una biela de pistón, no se pueden colocar contrapesos en las ruedas o los ejes de transmisión para equilibrar perfectamente todo el conjunto. En una rueda motriz que soporta ambas bielas laterales y la biela a un pistón , el contrapeso necesario para equilibrar el movimiento horizontal del pistón y la biela sería más pesado que el contrapeso necesario para equilibrar el peso vertical de las bielas. Como resultado, un contrapeso elegido para minimizar la vibración total no minimizará el componente vertical de la vibración.
El componente vertical de la vibración que no se pudo eliminar debido al peso necesario para equilibrar los pistones se llama martilleo . Esto es destructivo tanto para la locomotora como para la plataforma de la vía. En algunas locomotoras, este martilleo puede ser tan intenso que, a alta velocidad, los maquinistas saltan alternativamente de la cabeza del riel y luego se estrellan con fuerza contra los rieles cuando las ruedas completan su rotación. Desafortunadamente, el martilleo es inherente a las locomotoras de vapor convencionales de dos cilindros impulsadas por pistones y esa es una de las varias razones por las que se han retirado del servicio.
Inicialmente, las bielas se fabricaban de acero . [ cita requerida ] A medida que la tecnología progresó y se dispuso de mejores materiales, las bielas se fabricaron con aleaciones más ligeras y resistentes [ cita requerida ] , lo que a su vez permitió contrapesos más pequeños y también redujo el martilleo.
