La carga por eje de un vehículo con ruedas es el peso total que soportan sobre la calzada todas las ruedas conectadas a un eje determinado . La carga por eje es una consideración de diseño importante en la ingeniería de carreteras y ferrocarriles, ya que ambos están diseñados para tolerar un peso máximo por eje (carga por eje); exceder la carga máxima nominal por eje provocará daños en la calzada o las vías del tren .
En los ferrocarriles , una sección determinada de las vías está diseñada para soportar una carga máxima por eje. La carga máxima por eje está determinada por la velocidad del tren, el peso de los raíles , la densidad de traviesas y accesorios, la cantidad y el estándar del balasto y la resistencia de los puentes y las obras de tierra. Se pueden lograr velocidades de operación más altas reduciendo las cargas por eje y aumentando la capacidad de carga. Operar por encima de la carga especificada puede causar una falla catastrófica de los componentes de la vía. [ cita requerida ] El diámetro de las ruedas también afecta la carga máxima por eje de un vagón Talgo RD.
El peso estándar de los raíles de los ferrocarriles británicos es ahora de 113 lb/yd (56,1 kg/m). Antes de los años 1990, la mayoría de las locomotoras diésel se construían con una carga máxima por eje de 19 toneladas largas (19,3 toneladas ; 21,3 toneladas cortas ), por lo que el peso máximo de la locomotora era de 76 toneladas largas (77,2 toneladas; 85,1 toneladas cortas) para una locomotora de cuatro ejes y de 114 toneladas largas (115,8 toneladas; 127,7 toneladas cortas) para una de seis ejes. Ahora se permiten cargas por eje más elevadas, por ejemplo, la locomotora Clase 67 es una máquina de cuatro ejes que pesa 90 toneladas (88,6 toneladas largas; 99,2 toneladas cortas), lo que da 22,5 toneladas (22,1 toneladas largas; 24,8 toneladas cortas) en cada eje. [ cita requerida ]
El ferrocarril Fortescue utiliza 68 kilogramos por metro (140 lb/yd) de riel sobre traviesas de hormigón y tiene una carga máxima por eje de 40 t (39 toneladas largas; 44 toneladas cortas), que en 2008 [actualizar]era la carga por eje más alta de cualquier ferrocarril del mundo. [1] En 2011, se propuso aumentar la carga por eje del ferrocarril a 42 toneladas (41 toneladas largas; 46 toneladas cortas). [2] [ necesita actualización ] [3]
En 2022, CRRC suministró dieciséis nuevas locomotoras de ancho de vía métrico con cargas por eje de 12,5 toneladas, 14 toneladas y 18 toneladas respectivamente.
Los puentes pueden tener que soportar varias locomotoras o vagones al mismo tiempo, especialmente en tramos más largos; en ese caso, es necesario calcular por separado la carga máxima admisible por eje. Un puente débil puede limitar la carga por eje de toda la línea. Theodore Cooper desarrolló el sistema de carga E10 para calcular la resistencia de los puentes. [ cita requerida ]
El término carga por eje también se aplica a los camiones , y este contexto se vuelve más complejo si tenemos en cuenta que algunos camiones tienen más de dos ruedas por eje. La carga por eje sigue siendo la misma, pero la carga soportada por las ruedas individuales se reduce al tener más área de contacto (más ruedas, neumáticos más grandes, menor presión de los neumáticos) para distribuir la carga. [4]