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Riel
Breve descripción
Un Riel es una barra de acero laminado que forma una vía para vehículos con ruedas. Los rieles se colocan sobre durmientes (traviesas) y balasto para formar una vía permanente para trenes, tranvías y vagonetas de mina.
Uso / Función
- Transporte: El componente principal de las vías férreas, que permite el movimiento eficiente de cargas pesadas a largas distancias con baja fricción.
- Guiado: Las pestañas de las ruedas corren contra los rieles, dirigiendo el vehículo sin necesidad de que un conductor lo dirija.
- Distribución de carga: Distribuye el inmenso peso del tren sobre un área más grande del suelo (a través de durmientes y balasto).
Principio de funcionamiento
La interacción entre la rueda de acero y el riel de acero produce una fricción de rodadura muy baja, lo que hace que el transporte ferroviario sea extremadamente eficiente energéticamente. El riel actúa como una superficie lisa y dura que resiste la deformación bajo cargas pesadas.
Cómo crearlo
- Producción de material: Producir Acero de alta calidad (originalmente Hierro) con propiedades específicas de dureza y tenacidad.
- Laminado: Calentar el tocho de acero a temperaturas al rojo vivo y pasarlo a través de un Laminador con rodillos de forma especial para formar el perfil de viga en “I” (riel en T).
- Enfriamiento y enderezado: Enfriamiento controlado para evitar deformaciones, seguido de enderezado en una enderezadora de rodillos.
- Colocación: Fijar los rieles a durmientes de Madera u Hormigón (traviesas) utilizando clavos o clips, manteniendo un ancho de vía preciso (distancia entre rieles).
Materiales necesarios
- Riel: Acero de alto carbono.
- Durmientes: Madera dura tratada u Hormigón pretensado.
- Balasto: Piedra triturada (Grava) para drenar el agua y bloquear los durmientes en su lugar.
- Sujetadores: Clavos de acero, pernos y clips.
Variantes y mejoras
- Riel de barra (Strap Rail): Una forma temprana que consistía en una delgada tira de hierro clavada a un riel de madera (peligroso, ya que las tiras podían levantarse).
- Plateway: Rieles en forma de L donde la pestaña está en el riel, no en la rueda (obsoleto).
- Riel en T (Vignoles): El perfil de riel moderno estándar con un fondo plano.
- Riel de doble cabeza (Bullhead): Un perfil de riel reversible (común históricamente en el Reino Unido).
Límites y riesgos
- Expansión térmica: Los rieles se expanden con el calor y se contraen con el frío. Se necesitan huecos (juntas de expansión) o tensado (en riel soldado continuo) para evitar el pandeo.
- Desgaste: Las curvas y el frenado intenso causan desgaste en la cabeza del riel.
- Fractura: Los defectos internos en el acero pueden provocar roturas catastróficas del riel.