MX2013001615A

MX2013001615A - Sistema y metodo de esfuerzo de traccion.

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Publication number: MX2013001615A
Application number: MX2013001615A
Authority: MX
Inventors: Bret Dwayne Worden; Ajith Kuttannair Kumar; Nikhil Subhashchandra Tambe; Anubhav Kumar; Milind Bharat Garule; Jennifer Lynn Coyne; Matthew John Malone
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-03-08
Also published as: EP3590782B1; WO2012021225A2; BR112013003273B8; AU2011289809B2; EA201390047A1; CN107031667B; EP3590782A1; ZA201301394B; WO2012021225A3; CN103068662A; EA026252B1; EA201591596A1; US9308921B2; EA029325B1; EP2603412A2; BR112013003273A2; CN107031667A; US20130206862A1; AU2011289809A1; BR112013003273B1

Abstract

Se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas. El sistema incluye un depósito del medio con la capacidad de contener un material de tracción que incluye particulados; una boquilla en comunicación de fluidos con el depósito del medio; y una válvula del medio en comunicación de fluidos con el depósito del medio y la boquilla. La válvula del medio es controlable entre un primer estado, en el cual el material de tracción fluye a través de la válvula del medio y hacia la boquilla, y un segundo estado, en el cual se evita que el material de tracción fluya hacia la boquilla. En el primer estado, la boquilla recibe el material de tracción del depósito del medio y dirige el material de tracción a una superficie de contacto, de modo que el material de tracción impacte la superficie de contacto que está separada de la interfase de rueda/superficie. El sistema puede modificar la capacidad de adhesión o de tracción de la superficie de contacto, con respecto a un contacto de rueda subsecuente.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE ESFUERZO DE TRACCIÓN Referencia Cruzada con Solicitudes Relacionadas La presente solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional Norteamericana Serie No. 61/371,886 presentada el 9 de agosto de 2010, la cual está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia.

Campo de la Invención Las modalidades de la presente invención se refieren a un sistema de esfuerzo de tracción para modificar la tracción de una rueda que hace contacto con una superficie, y a métodos asociados.

Antecedentes de la Invención Algunas veces, se desea en la industria de los ferrocarriles incrementar la fuerza de tracción de una locomotora para facilitar el transporte de cargas grandes y pesadas. La fuerza de tracción es la fuerza de jalado o empuje ejercida por un vehículo, máquina o cuerpo. Tal como se utiliza en la industria de los ferrocarriles, el esfuerzo de tracción (el cual es sinónimo de la fuerza de tracción) es la capacidad de arrastrar o empujar que tiene una locomotora, es decir, la fuerza de arrastre que tiene la capacidad de generar una locomotora. El esfuerzo de tracción puede ser clasificado en forma adicional como un esfuerzo de tracción de arranque, esfuerzo de tracción máximo y esfuerzo de tracción continuo. El esfuerzo de tracción de arranque es la fuerza de tracción que puede ser generada en un punto muerto. El esfuerzo de tracción de arranque es de gran importancia en la ingeniería de ferrocarriles, debido a que limita el peso máximo que puede ajustar una locomotora en movimiento de una parada muerta. El esfuerzo de tracción máximo es la fuerza de arrastre máxima de la locomotora o vehículo, y el esfuerzo de tracción continuo es la fuerza de arrastre que puede ser generada por la locomotora o vehículo en cualquier velocidad determinada. Además, el esfuerzo de tracción aplica a la capacidad de detención. La adhesión de tracción, o simplemente, la adhesión, es el agarre o fricción entre una rueda y la superficie que soporta la rueda. La adhesión está basada en gran parte en la fricción, con la fuerza tangencial máxima producible por una rueda de transmisión antes de que se deslice, debido a: Fmax = (coeficiente de fricción)- (peso en la rueda)-(gravedad) Para que un tren pesado, largo acelere desde un punto muerto en un rango de aceleración deseado, la locomotora puede necesitar aplicar una gran fuerza de tracción. Conforme incrementan las fuerzas de resistencia con la velocidad, en algún rango de movimiento determinado, el esfuerzo de tracción será igual a las fuerzas de resistencia, y la locomotora no tendrá la capacidad de acelerar en forma adicional, lo cual puede limitar una velocidad de detención de la locomotora.

Además, si la fuerza de tracción excede la adhesión, las ruedas se deslizarán en el riel. El incremento de adhesión, entonces, puede incrementar la cantidad de fuerza de tracción que puede ser aplicada por la locomotora. Sin embargo, el nivel de adhesión, está limitado finalmente por la capacidad del hardware del sistema. Debido a que la adhesión puede ser al menos parcialmente dependiente de las condiciones de fricción entre la rueda de acero de la locomotora y el riel de acero, el clima inclemente, los desechos y las condiciones de operación, tal como un viaje alrededor de esquinas, puede disminuir la adhesión disponible y exacerbar los problemas de tracción.

Sin embargo, incluso con condiciones óptimas, las ruedas de metal en la pista de metal pueden tener una tracción insuficiente para una tarea del momento, especialmente cuando se arrastran cargas pesadas. Además, las superficies, es decir, el riel y las ruedas, pueden ser lisas, y puede ser muy pequeño el parche de contacto real entre el riel y una rueda. Por consiguiente, una tracción deficiente puede hacer difícil que una locomotora arrastre cargas pesadas, y puede surgir una dificultad particular durante el arranque o el ascenso de un grado. La operación del vehículo arriba del esfuerzo de tracción máximo es problemático, y algunas veces es referida como una adhesión limitada.

La tracción inadecuada puede originar ruido en la rueda y desgaste del riel. Además, el deslizamiento de las ruedas puede originar desgaste en la pista, las ruedas y en todo el tren. En particular, conforme se deslizan las ruedas, pueden dañar la pista y ser quemadas y erosionadas por la pista. Las ruedas pueden eliminar su forma redonda y/o desarrollar puntos planos. Este daño a la rueda y riel puede originar vibraciones, que se dañen los productos transportados, y un desgaste en la suspensión del tren. El desgaste a la pista también origina vibraciones y desgaste. En relación con esto, los patrones de desgaste en una superficie de riel pueden dar como resultado vibraciones de alta frecuencia y ruido audible.

Normalmente, se puede aplicar arena a la interfase de las ruedas de transmisión de la locomotora con la superficie del riel, para incrementar la tracción. Sin embargo, este método proporciona únicamente un tracción extratemporal, ya que parte o toda la arena aplicada en los rieles cae por fuera después del paso de un ajuste de rueda. Se debe observar que el ángulo de la boquilla del arenero tiene como objetivo dirigir la arena directamente a la interfase de la rueda/riel para incrementar la cantidad de arena presente y disponible para proporcionar tracción.

Puede ser deseable tener un sistema y método que difiera de los actualmente disponibles, con propiedades y características que difieren de las propiedades de los sistemas y métodos actualmente disponibles.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas. El sistema incluye un medio de depósito con la capacidad de contener un material de tracción que incluye particulados; una boquilla en comunicación de fluidos con el depósito del medio; y una válvula del medio en comunicación de fluidos con el depósito del medio y la boquilla. La válvula del medio se puede controlar entre un primer estado, en el cual el material de tracción fluye a través de la válvula del medio y hacia la boquilla, y un segundo estado en el cual, se evita que el material de tracción fluya hacia la boquilla. En el primer estado, la boquilla recibe el material de tracción del depósito del medio, y dirige el material de tracción a una superficie de contacto, de modo que el material de tracción impacte la superficie de contacto que está separada de una interfase de rueda/superficie. El sistema puede modificar la adhesión o la capacidad de tracción de la superficie de contacto con respecto a una rueda de contacto subsecuente. En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo que tiene una pluralidad de ruedas para recorrer sobre una superficie. El sistema incluye una boquilla con la capacidad de recibir material de tracción de un depósito, y dirigir el material de tracción a una superficie de contacto; un sensor configurado para detectar los datos de operación; y un controlador en comunicación eléctrica con el sensor para recibir del mismo los datos de operación. El controlador puede cambiar un ángulo de incidencia del material de tracción, en forma relativa a la superficie de contacto que depende de los datos de operación .

En una modalidad, se proporciona una boquilla para utilizarse con un sistema de esfuerzo de tracción para incrementar la adhesión. El sistema de esfuerzo de tracción es para un vehículo que tiene una rueda que contacta una superficie. La boquilla incluye un cuerpo que define un pasaje en medio y que tiene una entrada que acepta un material de tracción y una salida que distribuye el material de tracción a una superficie de contacto del riel. La superficie de contacto es una porción de la superficie sobre la cual puede viajar la rueda. La boquilla también tiene un mecanismo de ajuste colocado dentro del pasaje y que se puede mover entre una primera posición y una segunda posición para ajustar un área de flujo del pasaje.

En una modalidad, se proporciona un método. El método incluye controlar un flujo de aire presurizado de un depósito de aire hacia una boquilla que está orientada hacia una superficie de contacto. La superficie de contacto está separada de una ¡nterfase de una rueda de un vehículo, y una superficie de la cual la superficie de contacto de interfase, cada una son porciones de la misma. La superficie de contacto se impacta con el material de tracción que incluye al menos el flujo de aire presurizado para eliminar los desechos de, o para modificar la rugosidad de superficie de la superficie de contacto.

En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo que tiene una rueda que viaja sobre una superficie. El sistema incluye al menos una boquilla; y una fuente de aire que está en comunicación de fluidos con la boquilla. La boquilla recibe el material de tracción de la fuente de aire, y dirige un flujo del material de tracción a una ubicación en la superficie que está en una superficie de contacto de la rueda. Además, la fuente de aire proporciona material de tracción en un rango de flujo que es mayor aproximadamente a 2.83 metros cúbicos por minuto, tal como se mide conforme el material de tracción sale de la boquilla.

En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo que tiene una pluralidad de ruedas, que cada una recorren en uno o más rieles que están en una de una pluralidad de rieles. El sistema incluye uno o más depósitos para proporcionar en forma selectiva material de tracción y una boquilla en comunicación de fluidos con al menos uno de los depósitos. La boquilla puede recibir el material de tracción y puede dirigir un flujo del material de tracción a una ubicación en una superficie de contacto del riel. Además, la boquilla se coloca o se puede desechar arriba de uno de los rieles, y se orienta hacia la pluralidad de rieles, y no se orienta directamente orientada a una de las pluralidades de ruedas próximas.

En una modalidad, se proporciona un sistema de control para utilizarse con un vehículo. El sistema de control incluye un controlador que puede controlar una válvula que está acoplada en forma de fluidos a una boquilla. El material de tracción puede fluir en forma selectiva a través de la boquilla hacia una superficie de contacto, que está próxima, pero separada de una interfase de una rueda y una superficie. La válvula puede abrir y cerrar en respuesta a las señales del controlador. El controlador puede controlar la válvula para proporcionar material de tracción a la superficie de contacto, o puede evitar el flujo de material de tracción hacia la superficie de contacto. La provisión del material de tracción, puede ser en respuesta a uno o más eventos de activación, en cuyo caso, el controlador originará que la válvula se abra y proporcione material de tracción a la boquilla. Los eventos de activación incluyen uno o más de una operación del vehículo limitada por la adhesión, pérdida o reducción del esfuerzo de tracción durante la operación del vehículo, y el inicio de un comando manual invocado para la provisión del material de tracción. La prevención del flujo de material de tracción puede ser en respuesta a uno o más eventos de prevención. Los eventos de prevención pueden incluir el vehículo que entra o que está dentro en una zona de prevención designada, un enganche de un bloqueo de seguridad para el vehículo, una medida de presión disponible detectada en un sistema de freno de aire del vehículo estando debajo de un valor de umbral de nivel de presión, una medida detectada de un patrón de ciclaje de encendido/apagado del compresor estando dentro de un ajuste determinado de patrones de reciclado, y una velocidad o un ajuste de velocidad del vehículo estando en un rango de velocidad determinado o rango de configuración de velocidad determinado, respectivamente.

En una modalidad, se proporciona un método que incluye el ajuste de una orientación de una boquilla de un sistema de esfuerzo de tracción basado en un diámetro medido de una rueda. La rueda tiene la capacidad de recorrer sobre una superficie. El ajuste es tal que la boquilla permanece alineada con la superficie en una orientación que es sustancialmente la misma o sustancialmente no cambia sin importar los cambios en el diámetro de la rueda, por ejemplo, debido al desgaste de la rueda .

En una modalidad, se proporciona un equipo para utilizarse con un vehículo que tiene una rueda que recorre sobre un riel, en donde una parte del riel está en una superficie de contacto que está separada de la interfase de rueda/riel. El equipo no incluye una boquilla y una ménsula de montaje. La boquilla está configurada para estar en comunicación de fluidos con una fuente de aire para proporcionar material de tracción que comprende un flujo de aire, y tiene la capacidad de recibir de la fuente de aire, el flujo de aire que tiene al menos una de una presión que es mayor a 689500 Pascal, tal como se mide antes de que el material de tracción salga de la boquilla, o un rango de flujo que es mayor a 2.83 metros cúbicos por minuto, tal como se mide conforme el material de tracción sale de la boquilla, y de esta forma suministra el material de tracción a la superficie de contacto en una velocidad que es mayor a 45 metros por segundo (por ejemplo, mayor a 45.72 metros por segundo) tal como se mide conforme el material de tracción impacta la superficie de contacto. La ménsula de montaje puede montar en forma ajustable la boquilla en el vehículo que será orientado en forma relativa al riel que se orienta hacia adentro hacia la pluralidad de rieles, y a la superficie de contacto. El equipo incluye opcionalmente un depósito del medio con la capacidad de contener un tipo de material de tracción que incluye particulados, y una válvula que se puede controlar a través de un controlador, para permitir en forma selectiva un flujo de particulados cuando la válvula está en una posición abierta .

En una modalidad, se proporciona un sistema que incluye un controlador de red del riel. El controlador de red del riel es para utilizarse con una red de riel que incluye ubicaciones de llegada/salida conectadas mediante pistas de ferrocarril para ser utilizadas por una pluralidad de locomotoras que recorren en las pistas del ferrocarril desde una ubicación de llegada/salida hasta otra ubicación de llegada/salida en la red del riel. Al menos una parte de la pluralidad de locomotoras incluye un sistema de manejo de esfuerzo de tracción que puede operar para detectar la información con respecto a un nivel de tracción o adhesión, y proporcionar dicha información del nivel de tracción o adhesión al controlador de la red del riel. El controlador de la red del riel puede determinar cuales ubicaciones de llegada/partida tienen una situación de tracción reducida asociada, con base al menos en parte en la información del nivel de tracción o adhesión proporcionada por el sistema(s) de manejo del esfuerzo de tracción incluido en al menos una parte de la pluralidad de locomotoras. El controlador de la red de riel responde a la determinación de la situación de tracción reducida en la ubicación de llegada/salida asociada a través de uno o ambos de un control de velocidad de las locomotoras a través de la red del riel, de modo que se calcule la distancia de arranque o de tensión, o el tiempo de arranque o de tensión de una locomotora en una ubicación de llegada/salida de la situación de tracción reducida, en forma diferente a través del controlador de la red del riel, si la locomotora incluye un sistema de manejo del esfuerzo de tracción en forma relativa a una locomotora que no tiene un sistema de manejo de esfuerzo de tracción, o el control del enrutamiento de una o más locomotoras en donde la pluralidad de locomotoras a través de la red del riel está basada tanto en la presencia o ausencia del sistema de manejo de esfuerzo de tracción en cada locomotora, y en la situación de tracción reducida determinada en una o más ubicaciones de llegada/salida.

En una modalidad, se proporciona un sistema de manejo de esfuerzo de tracción que está soportado por un vehículo con ruedas que tiene una pluralidad de modos de operación. El sistema de manejo de esfuerzo de tracción incluye un controlador que puede operar para determinar una ubicación de un vehículo con ruedas en una ruta determinada que tiene una o más partes rectas y una o más partes curvas, y para controlar el sistema de manejo de esfuerzo de tracción en un primer modo de operación en la parte recta, y en un segundo modo de operación en la parte curva.

En una modalidad, se proporciona un vehículo que incluye un primer ángulo energizado y un segundo ángulo energizado. El primer ángulo energizado está próximo a un extremo del vehículo, y el segundo ángulo energizado está relativamente distante del extremo del vehículo, y el segundo ángulo energizado está acoplado a una caja de chumacera, que no transita durante la navegación del vehículo en una curva. El vehículo también incluye un sistema de manejo de esfuerzo de tracción acoplado a la caja de chumacera de un segundo eje energizado. El sistema de manejo de esfuerzo de tracción incluye una boquilla y una fuente de material de tracción acoplada a la boquilla.

En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con una locomotora que tiene una rueda que viaja en un riel. El sistema incluye una boquilla orientada fuera de la rueda, y la boquilla puede proporcionar un flujo de particulado de abrasión y/o aire bajo presión, a una superficie de contacto del riel que está separada de una interfase de rueda/riel.

En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas que recorre en una superficie. El sistema incluye una boquilla y una fuente de aire. La fuente de aire está en comunicación de fluidos con la boquilla, de modo que la boquilla recibe material de tracción que comprende un flujo de aire de la fuente de aire, y dirige un flujo del material de tracción a una ubicación en la superficie que es una superficie de contacto, y la boquilla en combinación con la fuente de aire, proporciona el material de tracción en una velocidad mayor a 45 metros por segundo, tal como se mide conforme el material de tracción impacta la superficie de contacto. En una modalidad, la fuente de aire proporciona el material de tracción a la boquilla en una presión que es mayor a 689500 Pascal (aproximadamente 100 psi) tal como se mide en o en forma próxima a la boquilla justo antes de que el material de tracción salga de la boquilla. Opcionalmente, se puede agregar material de particulado de abrasión al flujo de aire, y volverse parte del flujo de material de tracción que impacta la superficie de contacto.

Breve Descripción de las Figuras Se hará referencia con detalle a las modalidades de ejemplo de la presente invención, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, los mismos números de referencia utilizados a lo largo de los dibujos, se refieren a las mismas partes o similares.

La figura 1, es un dibujo esquemático de un vehículo de riel de ejemplo.

La figura 2, es un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 3, es un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 4, es un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 5, es un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 6, es un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 7, es una gráfica que ilustra los valores de esfuerzo de tracción logrados utilizando el sistema de esfuerzo de tracción de la figura 3, bajo diversas condiciones de operación .

La figura 8, es una vista en perspectiva con detalle de una boquilla antiatascamiento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, para utilizarse con los sistemas de esfuerzo de tracción de las figuras 2 a 6.

La figura 9, es una vista con detalle de la boquilla antiatascamiento de la figura 8 en un modo de operación, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 10, es una vista con detalle de una boquilla antiatascamiento de la figura 8, en un modo de limpieza, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 11, es una vista en perspectiva de una boquilla antiatascamiento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado no atascado, para utilizarse con un sistema de esfuerzo de tracción.

La figura 12, es una vista de sección transversal, lateral de una boquilla antiatascamiento de la figura 11.

La figura 13, es una vista en perspectiva de la boquilla antiatascamiento de la figura 11, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado atascado.

La figura 14, es una vista de sección transversal, lateral de una boquilla antiatascamiento de la figura 13.

La figura 15, es una vista de sección transversal, lateral de una boquilla antiatascamiento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado no atascado, para utilizarse con un sistema de esfuerzo de tracción.

La figura 16, es una vista de sección transversal, lateral, de la boquilla antiatascamiento de la figura 15, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado atascado.

La figura 17, es una vista en perspectiva de una boquilla antiatascamiento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado no atascado, para utilizarse con un sistema de esfuerzo de tracción.

La figura 18, es una vista de sección transversal, lateral, parcial de una boquilla antiatascamiento de la figura 17.

La figura 19, es una vista en perspectiva de la boquilla antiatascamiento de la figura 17, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado atascado.

La figura 20, es una vista de sección transversal, lateral, parcial de la boquilla antiatascamiento de la figura 19.

La figura 21, es una vista en perspectiva de una boquilla antiatascamiento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado no atascado, para utilizarse con el sistema de esfuerzo de tracción.

La figura 22, es una vista de sección transversal, lateral, parcial de la boquilla antiatascamiento de la figura 21.

La figura 23, es una vista en perspectiva de una boquilla antiatascamiento de la figura 21, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, en un estado atascado.

La figura 24, es una vista de sección transversal, lateral, parcial de la boquilla antiatascamiento de la figura 23.

La figura 25, es un dibujo esquemático de una parte de un sistema de esfuerzo de tracción que ilustra la posición de una boquilla en una caja de chumacera de un vehículo, tal como se observa desde la parte frontal de un vehículo, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 26, es un dibujo esquemático de un sistema de alineación direccional de boquilla automática de acuerdo con una modalidad de la presente invención, para utilizarse con un sistema de esfuerzo de tracción.

Descripción Detallada de la Invención Las modalidades de la presente invención se relacionan con un sistema de esfuerzo de tracción para modificar la tracción de una rueda que contacta una superficie, y métodos asociados.

Tal como se utiliza en la presente invención, el término "superficie de contacto" significa el área de contacto en una superficie que, tanto está en donde una boquilla dirige una corriente de material de tracción, como en donde una porción de la superficie encontrará una rueda que está rodando sobre la superficie; se distingue de la interfase de rueda/superficie, en que, en cualquier punto en el tiempo, está en donde la rueda está contactando realmente la superficie. En casos de ejemplo, una superficie puede ser un riel o pavimento de metal, y la rueda puede ser una rueda de metal o una rueda polimérica. El "vehículo de riel" puede ser una locomotora, un cambiador de carriles, enganchador, y similares, e incluye tanto locomotoras de pasajeros, como transportadoras de mercancía, las cuales por sí mismas pueden ser eléctricas de diesel o completamente eléctricas, y pueden correr en una energía eléctrica ya sea CA o CD. El término "desechos" puede significar hojas y vegetación, agua, nieve, ceniza, aceite, grasa, insectos y otros materiales que pueden recubrir una superficie de riel y afectar de manera adversa el desempeño. Los términos "riel" y "pista" se pueden utilizar de manera intercambiable a lo largo de la descripción, y en donde la práctica incluye trayectorias y caminos. Aunque se describe con mayor detalle en cualquier sección de la presente invención, el término "material de tracción" puede incluir materia de particulado abrasiva, así como un flujo de aire, tal como se define como una corriente únicamente de aire. Se puede utilizar un contexto y lenguaje explícito para identificar y diferenciar las aplicaciones que se refieren al aire más abrasivo o a casos únicamente de aires, pero en la ausencia de una referencia a particulado abrasivo, se proyecta una corriente únicamente de aire, y con ciertas modalidades, la opción de agregar en forma selectiva particulado a la corriente únicamente de aire. Tal como se utiliza en la presente invención, la expresión "acoplado en forma de fluidos" o "comunicación de fluido" se refiere a una organización de dos o más características, de modo que las características se conecten en forma tal que se permita el flujo de fluido entre las características, y se permita la transferencia de fluido.

Tal como se utiliza en la presente invención, el término "impacto" significa a impartir una fuerza mayor a una fuerza que puede ser impartida si el material de partida fuera aplicado a la superficie de contacto únicamente bajo una fuerza de gravedad. Por ejemplo, en una modalidad, el material de tracción se expulsa de la boquilla en la forma de una corriente presurizada, es decir, la velocidad del material de tracción que sale de la boquilla, es mayor a la velocidad del material de tracción si se aplica a la superficie de contacto únicamente mediante gravedad. Tal como se utiliza en la presente invención, el término "rugosidad" es una medida de un parámetro de rugosidad del perfil de una superficie. Para propósitos de ilustración, se proporciona con detalle una implementación de riel, en la cual una locomotora con ruedas de acero con brida, se monta sobre un par de pistas de acero.

Las modalidades de la presente invención se refieren a un sistema de esfuerzo de tracción para modificar la tracción de una rueda que contacta un riel o una pista. El sistema de esfuerzo de tracción incluye un depósito, en la forma de un tanque, con la capacidad de contener un material de tracción y una boquilla acoplada al depósito, y en comunicación de fluidos. La boquilla recibe el material de tracción del depósito y dirige al menos una parte del material de tracción, a una superficie de contacto del riel antes de que la superficie de contacto, sea contactada por la rueda. El material de tracción dirigido impacta la superficie de contacto para modificar la tracción de la rueda que hace contacto con el riel. Esto es, cuando el material de tracción impacta el riel, elimina o despeja los desechos del riel, permitiendo un contacto más directo entre el riel y la rueda. Además, el material de tracción puede alterar la superficie de contacto del riel, por ejemplo, para proporcionar rugosidad a los puntos suaves o incluso eliminar el desgaste de los patrones que se han formado dentro o sobre el riel. Además, el material de tracción puede tanto eliminar los desechos, como alterar la morfología de la superficie del riel al momento del impacto.

En algunas modalidades, el sistema de esfuerzo de tracción puede estar configurado para utilizarse en relación con un vehículo, tal como un vehículo de riel o locomotora. Por ejemplo, la figura 1 muestra un diagrama esquemático de un vehículo, aquí ilustrado como un vehículo de riel 1, configurado para correr sobre un riel 2 a través de una pluralidad de ruedas 3. Tal como se ilustra, el vehículo de riel 1 incluye un motor 4, tal como un motor de combustión interna. Se monta una pluralidad de motores de tracción 5 en una estructura de camión 6, y cada uno se conecta a una pluralidad de ruedas 3 para proporcionar potencia de tracción para impulsar y retardar el movimiento del vehículo de riel 1. Se puede acoplar una caja de chumacera 7 a la estructura de camión 6 en una o más de las ruedas 3. Los motores de tracción 5 pueden recibir energía eléctrica de un generador para proporcionar potencia de tracción al vehículo de riel 1.

En la figura 2 se muestra un diagrama esquemático que ilustra un sistema de esfuerzo de tracción 10 que incluye una modalidad de la presente invención. En la modalidad ilustrada, el sistema se despliega en un vehículo de riel 12 que tiene al menos una rueda 14 para rodar sobre un riel 16. Tal como se muestra en la figura, el sistema de esfuerzo de tracción incluye un depósito de abrasivo/depósito del medio de tracción 18, en la forma de un tanque, con la capacidad de contener un volumen de material de tracción 20 y que tiene un embudo 22 desde el cual se puede suministrar el material de tracción 20. En una modalidad, el depósito está despresurizado. El sistema también incluye un depósito de aire 24 que contiene un suministro de aire presurizado. El depósito de aire 24 puede ser un tanque de ecualización de depósito principal que permite la función de numerosos componentes de operación del vehículo, tal como frenos de aire y similares. En otra modalidad, el depósito de aire 24 puede ser un depósito de aire dedicado del sistema de esfuerzo de tracción 10. Un conducto de abrasivo 26 y un conducto de suministro de aire 28 llevan el material de tracción desde el depósito de abrasión y aire presurizado desde el depósito de aire, respectivamente, a una boquilla 30 en la cual el material de tracción entra dentro de la corriente de aire presurizada para acelerar el material de tracción en una superficie de contacto 32 del riel. El material de tracción impacta la superficie de contacto en una velocidad y elimina cualquier desecho presente y/o incrementa la rugosidad de superficie del riel (es decir, la superficie de contacto) tal como se describe con detalle más adelante.

Tal como se muestra en forma adicional, el sistema incluye además un controlador 34 que controla el suministro del material de tracción y/o el aire presurizado del depósito de aire 24. En una modalidad, el aire presurizado solo puede ser descargado de la boquilla. En relación con el controlador, el sistema también puede incluir una válvula del medio 36 y una válvula de aire 38. La válvula del medio 36 está en comunicación de fluidos con la salida del embudo 22 del depósito 18, y se puede controlar entre un primer estado o posición en la cual el material de tracción puede fluir hacia la boquilla (tal como se muestra en la figura 2), y un segundo estado o posición en la cual el material de tracción no puede fluir hacia la boquilla. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente.

La válvula de aire 38 está en comunicación de fluidos con el depósito de aire. En una modalidad, el depósito de aire es un envase que contiene aire presurizado (por ejemplo, puede ser el tanque de almacenamiento de un compresor de aire). En una modalidad, el depósito de aire puede ser un componente/sistema existente del vehículo 12, tal como un tanque de ecualización del depósito principal (MRE). Como con la válvula del medio 36, la válvula de aire 38 se puede controlar entre un primer estado o posición, en la cual el aire presurizado puede fluir hacia la boquilla (tal como se muestra en la figura 2), y un segundo estado o posición en la cual el aire no puede fluir hacia la boquilla. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente. Tal como se muestra en la figura 2, el controlador está acoplado operativamente en forma eléctrica o de otra forma a la válvula del medio 36, y la válvula de aire 38 para controlar la válvula del medio 36 y la válvula de aire 38 entre sus respectivos primeros y segundos estados.

Para aplicar el material de tracción a la superficie de contacto, el controlador controla la válvula del medio y la válvula de aire hacia su primer estado (es decir, abierto). Para aplicar únicamente aire, el controlador controla la válvula del medio a su segundo estado (es decir, cerrado), y la válvula de aire hacia su primer estado (por ejemplo, abierto). Para una condición de "desconectado", el controlador controla la válvula del medio y la válvula de aire hacia sus segundos estados (por ejemplo, cerrados).

La figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra un sistema de esfuerzo de tracción de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El sistema 100 mostrado en la figura 3, se muestra en una locomotora (como una posibilidad para tipos de vehículo en general) que tiene una rueda para rodar sobre un riel. Tal como se muestra en dicha figura, el sistema de esfuerzo de tracción incluye un .sistema 18, en la forma de un tanque, con la capacidad de contener un volumen de material de tracción y tener un primer embudo 22 desde el cual se suministra el material de tracción. El depósito puede ser referido como un depósito de abrasión para distinguirlo de un depósito de aire, o algunos otros depósitos. En una modalidad, el depósito de abrasión está despresurizado. El sistema también incluye un depósito de aire que contiene un suministro de aire presurizado. Un conducto de abrasivo 26 y un conducto de suministro de aire 28, llevan el material de tracción desde el depósito 18 y el aire presurizado desde el depósito de aire, respectivamente, hasta una boquilla, en la cual el material de tracción 110 entra en la corriente de aire presurizada para acelerar el material de tracción sobre la superficie de contacto del riel. Como con el sistema de la figura 2, el material de tracción impacta la superficie de contacto en velocidad, y elimina cualesquiera desechos presentes y/o incrementa la rugosidad de la superficie del riel (es decir, la superficie de contacto).

Tal como se muestra en forma adicional en la figura, el sistema incluye un controlador que controla la cantidad, rango de flujo, presión, tipo y calidad del suministro del material de tracción y/o el aire presurizado del depósito de aire. En una modalidad, el aire presurizado solo, puede ser descargado de la boquilla. En relación con el controlador, el sistema 100 también puede incluir una válvula del medio 36 y una válvula de aire 38. La válvula del medio 36 está en comunicación de fluidos con la salida del embudo 22 del depósito 18, y se puede controlar entre un primer estado o posición en la cual el material de tracción puede fluir hacia la boquilla (tal como se muestra en la figura 3) y un segundo estado o posición en la cual el material de tracción no puede fluir hacia la boquilla. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente.

La válvula de aire está en comunicación de fluidos con el depósito de aire. En una modalidad, el depósito de aire es un envase que contiene aire presurizado (por ejemplo, puede ser el tanque de almacenamiento de un compresor de aire). En una modalidad, el depósito de aire puede ser un componente/sistema existente del vehículo. Como con la válvula del medio, la válvula de aire 38 se puede controlar entre un primer estado o posición en la cual el aire presurizado puede fluir hacia la boquilla (tal como se muestra en la figura 3), y un segundo estado o posición en la cual el aire presurizaclo no puede fluir hacia la boquilla. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente. Tal como se muestra en la figura 3, el controlador está acoplado operativamente en forma eléctrica o de otra manera a la válvula del medio y la válvula de aire 38, para controlar la válvula del medio y la válvula de aire entre sus primeros y segundos estados respectivos.

Para aplicar el material de tracción a la superficie de contacto, el controlador controla la válvula del medio y la válvula de aire hacia su primer estado (por ejemplo, abierto). Para aplicar únicamente aire, el controlador controla la válvula del medio hacia su segundo estado (por ejemplo, cerrado), y la válvula de aire hacia su primer estado (por ejemplo, abierto). Para una condición "desconectada", el controlador controla la válvula del medio y la válvula de aire para el segundo estado (por ejemplo, cerrado).

Tal como se muestra en forma adicional en la figura 3, el sistema de esfuerzo de tracción también incluye un sistema de enarenamiento 102. En una modalidad, el sistema de enarenamiento 102 utiliza el mismo depósito 18 que un suministro de material de tracción, aunque se pueden utilizar tanques o depósitos separados sin apartarse de los aspectos más amplios de la invención. En la modalidad, en donde se emplea un depósito simple 18, el depósito incluye un segundo embudo 104 del cual se suministra el material de tracción. Tal como se muestra en la figura 3, el sistema de enarenamiento 102 incluye una trampa de arena 106 en comunicación de fluidos con una salida del embudo 104 y en comunicación de fluidos con el depósito de aire presurizado. Se regula un suministro de aire presurizado del depósito de aire hacia la trampa de arena 106, a través de una válvula de aire de lijadora 108. La trampa de arena 106 está en comunicación de fluidos a través de un conducto de enarenamiento 110, con un suministrador de enarenamiento 112 (o "lijadora"). El suministro de enarenamiento está orientado para proporcionar una capa de arena sobre la superficie del riel, de modo que exista una capa de arena en la interfase de rueda/riel para incrementar la tracción .

Como con la válvula del medio y la válvula de aire, la válvula de aire de arenadora 108, se puede controlar entre un primer estado o posición, en la cual el aire puede fluir hacia la trampa de arena de la boquilla 106 (tal como se muestra en la figura 3), y un segundo estado o posición en la cual el aire presurizado no puede fluir hacia la trampa de arena. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente. Durante un modo de operación, una capa de arena de la arenadora se dirige hacia la interfase de rueda bajo condiciones que permiten que al menos parte de la arena permanezca en la interfase de rueda. El suministro de la capa de arena, ocurre después de que se impacte a la superficie de contacto con el flujo de material de tracción. En esta forma, la arena no es soplada fuera por el flujo del material de tracción que tiene un rango de flujo o velocidad que de otra forma es lo suficientemente alto para soplar hacia fuera cualquier material de tracción de arena o particulado que pueda ser utilizado.

Tal como se muestra en la figura 3, el controlador está acoplado operativamente en forma eléctrica o de otra forma a la válvula de aire de arenadora 108 para controlar la válvula 108 entre sus respectivos primeros y segundos estados. Una capa de arena del depósito del medio en la interfase de rueda a través del suministrador de arena bajo condiciones que permiten que al menos parte de la arena permanezca en la interfase de rueda, y el suministrador de la capa de arena, ocurre después del impacto de la superficie de contacto con el material de tracción, mediante lo cual la arena no es soplada fuera por el flujo de material de tracción que tiene un rango o velocidad de flujo que es lo suficientemente alto para soplar fuera el material de tracción de particulado.

Con referencia a la figura 4, se muestra un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción 200 de acuerdo con una modalidad de la invención. El sistema 200 incluye un envase de presión presurizable 202 que alimenta el material de tracción desde el depósito despresurizado 18. Para este propósito, el sistema 200 comprende además una válvula de lote 204 y una segunda válvula de aire 206. La válvula de lote 204 es similar a la válvula del medio, esto es, se puede controlar a través del controlador entre el primero y segundo estados para permitir el pasaje del material de tracción.

Tal como se muestra en la figura 4, una entrada de la válvula de lote 204 está acoplada en forma fluida a la salida del primer embudo 22 del depósito 18, y una salida de la válvula de carga 204 está acoplada en forma fluida a la entrada del envase de presión 202. La entrada de la válvula del medio está acoplada en forma fluida a la salida del envase de presión 202, entre el envase de presión y la boquilla. La segunda válvula de aire 206 está acoplada en forma fluida entre el depósito de aire y una entrada de presión del envase de presión 202. La segunda válvula de aire 206 está acoplada en forma eléctrica, y se puede controlar a través del controlador 24 entre el primero y segundo estados (es decir, entre estados abiertos y cerrados, respectivamente), en donde en el primer estado, el aire presurizado es suministrado al envase de presión 202 y en el segundo estado, el aire no presurizado es suministrado al envase de presión 202.

En operación, para aplicar únicamente aire a la superficie de contacto del riel, el controlador controla la válvula del medio hacia su segundo estado (es decir, cerrado), y la primera válvula de aire hacia su primer estado (es decir, abierto). Para llenar el envase de presión 202 con material de tracción, el controlador controla la válvula del medio hacia su segundo estado (es decir, cerrado), la segunda válvula de aire 206 hacia su segundo estado (es decir, cerrado), y la válvula de carga 204 hacia su primer estado (es decir, abierto). La válvula de carga 204 puede ser controlada para permitir un suficiente volumen de material de tracción para llenar el envase de presión 202, con base en sensores de tiempo o flujo volumétrico o nivel de llenado, o la válvula de carga 204 puede estar configurada para ser controlable para el segundo estado (es decir, cerrado) a pesar de la presencia del material de tracción dentro de la válvula de carga 204.

Para aplicar el material de tracción a la superficie de contacto, el controlador controla la válvula de carga 204 hacia su segundo estado (es decir, cerrado), la válvula de aire hacia su segundo estado (es decir, cerrado), y la válvula del medio y la segunda válvula de aire 206 para sus primeros estados respectivos (es decir, abierto). Con la válvula de carga 204 y la primera válvula de aire cerrada y la válvula del medio y la segunda válvula de aire 206 abierta, el material de tracción en el envase de presión fluye a través de la línea y fuera de la boquilla. El material de tracción impacta la superficie de contacto en velocidad, y elimina cualesquiera desechos presentes y/o incrementa la rugosidad de superficie del riel (es decir, la superficie de contacto), tal como se describe más adelante.

Volviendo ahora a la figura 5, se muestra un sistema de esfuerzo de tracción 300 de acuerdo con una modalidad de la invención. Tal como se ilustra, el sistema 300 incluye un sistema de enarenamiento 102, tal como se describe anteriormente en relación con el sistema 100 mostrado en la figura 2. Tal como se muestra en la figura 5, el sistema 300 incluye un envase de presión presurizable 202 que es material de tracción alimentado desde el depósito del medio despresurizado. El sistema 200 incluye además una válvula de carga 204 y una segunda válvula de aire 206. Tal como se muestra en la figura, una entrada de la válvula de carga 204 está acoplada en forma fluida a la salida del primer embudo 22 del depósito 18, y una salida de la válvula de carga 204 está acoplada en forma fluida a la entrada del envase de presión 202. La entrada de la válvula del medio está acoplada en forma fluida a la salida del envase de presión 202, entre el envase de presión y la boquilla. La segunda válvula de aire 206 está acoplada en forma fluida entre el depósito de aire y la entrada de presión del envase de presión 202. La segunda válvula de aire 206 está acoplada en forma eléctrica a, y se puede controlar a través del controlador entre el primero y segundo estados (es decir, estados abiertos y cerrados, respectivamente), en donde en el primer estado el aire presurizado es suministrado al envase de presión 202, y en el segundo estado, el aire no presurizado es suministrado al envase de presión 202.

En operación de un sistema que puede proporcionar material de tracción con particulado, para aplicar únicamente aire a la superficie de contacto de riel, el controlador controla una válvula para el flujo de particulado (es decir, válvula del medio) hacia su segundo estado (es decir, cerrado) y la primera válvula de aire hacia su primer estado (es decir, abierto). Para llenar el envase de presión 202 con material de tracción, el controlador controla la válvula del medio hacia su segundo estado (es decir, cerrado) y la segunda válvula de aire 206 hacia su segundo estado (es decir, cerrado), y la válvula de carga 204 hacia su primer estado (es decir, abierto). La válvula de carga 204 puede ser controlada para permitir un suficiente volumen de material de tracción para llenar el envase de presión 202, con base en sensores de tiempo o flujo volumétrico o nivel de llenado, o la válvula de carga 204 puede estar configurada para ser controlable para el segundo estado (es decir, cerrado) a pesar de la presencia del material de tracción dentro de la válvula de carga 204.

Para aplicar el material de tracción a la superficie de contacto, el controlador controla la válvula de carga 204 para el segundo estado (es decir, cerrado), la válvula de aire para el segundo estado (es decir, cerrado) y la válvula del medio y la segunda válvula de aire 206 para sus primeros estados respectivos (es decir, abierto). Con la válvula de carga 204 y la primera válvula de aire cerrada, y la válvula del medio y la segunda válvula de aire 206 abierta, el material de tracción en el envase de presión fluye a través de la línea 26, fuera de la boquilla. El material de tracción impacta la superficie de contacto en velocidad y elimina cualesquiera desechos presentes y/o incrementa la rugosidad de superficie de riel (es decir, la superficie de contacto), tal como se describe más adelante.

Tal como se observó anteriormente, el sistema 300 incluye además un sistema de enarenamiento 102. Tal como se describe anteriormente en relación con la figura 3, el sistema de enarenamiento 102 utiliza el mismo depósito 18 como un suministro del material de tracción, aunque se pueden utilizar tanques o depósitos separados sin apartarse de los aspectos más amplios de la presente invención. En la modalidad en donde se emplea un depósito simple 18, el depósito 18 incluye un segundo embudo 104 desde el cual se suministra el material de tracción. Tal como se muestra en la figura 3, el sistema de enarenamiento 102 incluye una trampa de arena 106 en comunicación de fluidos con una salida del embudo 104 y en comunicación de fluidos con el depósito de aire presurizado. Se regula un suministro de aire presurizado desde el depósito de aire hasta la trampa de arena 106, a través de una válvula de aire de arenadora 108. La trampa de arena 106 está en comunicación de fluidos, a través del conducto de enarenamiento 110, con un suministrador de enarenamiento 112. El suministrador de enarenamiento 112 está orientado para proporcionar una capa de material de tracción sobre la superficie de riel justo arriba de la rueda, de modo que la rueda y el riel reciban una capa de material de tracción entre ellos, para incrementar la tracción.

Con referencia a la figura 6, se muestra un dibujo esquemático de un sistema de esfuerzo de tracción 400 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. Tal como se ilustra, el sistema 400 incluye un depósito de abrasivo 18, en la forma de un tanque, con la capacidad de contener un volumen de material de tracción y de tener un embudo 22 desde el cual se suministra el material de tracción. El sistema 10 también incluye un depósito de aire que contiene un suministro de aire presurizado. Un conducto de abrasivo 26 y un conducto de suministro de aire 28 llevan el material de tracción desde el depósito de abrasivo 18 y el aire presurizado desde el depósito de aire, respectivamente, hasta una boquilla, en la cual el material de tracción entra en la corriente de aire presurizada para acelerar el material de tracción en una superficie de contacto de riel.

En contraste con el sistema 10 de la figura 2, el depósito 18 del sistema 400 es presurizado, ya que es controlado a través de una válvula de aire de presurización 402, una entrada de la cual está en comunicación de fluidos con el depósito de aire y una salida de la cual está en comunicación de fluidos con el depósito del material de tracción 18.

El sistema 400 incluye además un controlador que controla el suministro de material de tracción y aire 24. En una modalidad, el aire presurizado solo puede ser descargado de la boquilla 24. En relación con el controlador, el sistema 10 también puede incluir una válvula del medio 36 y una válvula de aire 38. La válvula del medio está en comunicación de fluidos con la salida del embudo 22 del depósito 18 y se puede controlar entre un primer estado o posición, en la cual el material de tracción puede fluir hacia la boquilla (tal como se muestra en la figura 6), y un segundo estado o posición, en la cual el material de tracción no puede fluir hacia boquilla. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente.

La válvula de aire está en comunicación de fluidos con el depósito de aire. En una modalidad, el depósito de aire es un envase que contiene aire presurizado (por ejemplo, puede ser el tanque de almacenamiento de un compresor de aire). En una modalidad, el depósito de aire puede ser un componente/sistema existente del vehículo 12. Como con la válvula del medio y la válvula de aire de presurización 502, la válvula de aire se puede controlar entre un primer estado o posición, en la cual el aire presurizado puede fluir hasta la boquilla, y un segundo estado o posición en el cual, el aire presurizado no puede fluir hasta la boquilla. El primero y segundo estados pueden ser estados abiertos y cerrados, respectivamente. Tal como se muestra en la figura 6, el controlador está acoplado eléctricamente o está acoplado operativamente de otra forma a la válvula del medio, y la válvula de aire para controlar la válvula del medio y la válvula de aire entre sus primeros y segundos estados respectivos.

Para aplicar el material de tracción a la superficie de contacto, el controlador controla la válvula de aire de presurización 502, la válvula del medio y la válvula de aire hacia su primer estado (es decir, abierto), de modo que se permita que el material de tracción fluya a través de la línea 26 hasta la boquilla. El material de tracción se expulsa de la boquilla e impacta la superficie de contacto en velocidad y elimina cualesquiera desechos presentes y/o incrementa la rugosidad de la superficie del riel (es decir, la superficie de contacto), tal como se describe con detalle más adelante.

Para aplicar únicamente aire, el controlador controla la válvula del medio hacia su segundo estado (es decir, cerrado) y la válvula de aire hacia su primer estado (es decir, abierto). Para una condición de "desconectado", el controlador controla la válvula del medio y la válvula de aire hacia su segundo estado (es decir, cerrado).

Tal como se indicó anteriormente, la operación de los sistemas 10, 100, 200, 300, 400 en un modo de deposición de abrasivo, en donde el material de tracción es expulsado de la boquilla e impacta la superficie de contacto de riel, incrementa el esfuerzo de tracción del vehículo o locomotora con el cual se emplea el sistema 10, 100, 200, 300 o 400. En dichas modalidades, el material de tracción impacta la superficie de contacto en velocidad y elimina cualesquiera desechos presentes y/o incrementa la rugosidad de la superficie de riel (es decir, la superficie de contacto).

En modalidades en donde la superficie de contacto es modificada por el impacto del material de tracción, la rugosidad modificada puede ser menor a 0.1 micrometro (por ejemplo, picos con una altura menor a 0.1 micrometro), en un rango de aproximadamente 0.1 micrometro hasta aproximadamente 1 micrometro (por ejemplo, picos con una altura de aproximadamente 0.1 micrometro hasta aproximadamente 1 micrometro), de aproximadamente 1 micrometro hasta aproximadamente 10 micrometros (por ejemplo, picos con una altura de aproximadamente 1 micrometro hasta aproximadamente 10 micrometros), de aproximadamente 10 micrometros hasta 1 milímetro (por ejemplo, picos con una altura de aproximadamente 10 micrometros hasta 1 milímetro), de aproximadamente 1 milímetro hasta aproximadamente 10 milímetros (por ejemplo, picos con una altura de aproximadamente 1 milímetro hasta aproximadamente 10 milímetros), o más de aproximadamente 10 milímetros (por ejemplo, picos con una altura mayor aproximadamente a 10 milímetros). En una modalidad, la morfología modificada tiene picos con una altura que es mayor aproximadamente a 0.1 micrometro y menor a 10 milímetros. De acuerdo con un aspecto, las alturas pico indicadas son un altura pico máxima.

En relación con las modalidades antes descritas, se pueden variar numerosos parámetros o características de operación de los sistemas 10, 100, 200, 300, 400 para producir una rugosidad de superficie deseada. Dichos factores pueden incluir el tipo de material de tracción utilizado, la velocidad del material de tracción que sale de la boquilla, la cantidad de rango de flujo del material de tracción, el tipo de riel, la velocidad del vehículo, la distancia de la boquilla desde la superficie de contacto, y otros factores los cuales pueden desempeñar una parte importante en el tratamiento de la superficie resultante. En diversas modalidades, el material de tracción no se incrusta en la superficie de contacto y/o el material de tracción es sustancialmente menos duro que la pista del riel 16, y por lo tanto no tiene la capacidad de ser incrustado.

El grado en el que se eliminan los desechos de la pista 16, y el grado en el que se modifique la superficie de contacto, puede afectar el nivel resultante de esfuerzo de tracción observado. En una modalidad, el esfuerzo de tracción incrementa a través de una cantidad que es mayor a cualquiera de un chorro de agua en la superficie de contacto, frotado de la superficie de contacto, incrustamiento de partículas en la superficie de contacto, o colocación de partículas de arena sueltas sobre la superficie de contacto. El incremento en el esfuerzo de tracción puede ser de 400,000 o más, como resultado de la aplicación del material de tracción utilizando los sistemas 10, 100, 200, 300, 400 y el método de la invención, por ejemplo, el esfuerzo de tracción incrementa a través de un valor de esfuerzo de tracción de al menos 40,000 durante la aplicación del material de tracción.

El material de tracción puede incluir partículas que son más duras que la pista que será tratada. Los tipos adecuados de partículas más duras incluyen, metal, cerámica, minerales y aleaciones. Un metal duro adecuado puede ser un acero, acero inoxidable, acero de carburo o una aleación de titanio de grado de herramienta. Otros materiales de tracción adecuados pueden formarse a partir del grupo de minerales de bauxita. El material de bauxita adecuado incluye alúmina (Al203) como un constituyente, opcionalmente con pequeñas cantidades de partículas de titania (Ti203), óxido de hierro (Fe203), y sílice (Si02). En una modalidad, la cantidad de alúmina puede constituir hasta aproximadamente 85% en peso o más de la mezcla. Otros materiales de tracción adecuados pueden incluir vidrio triturado o cuentas de vidrio. En otras modalidades, el material de tracción incluye una o más partículas formadas de sílice, alúmina u óxido de hierro. En una modalidad, otro material de tracción adecuado puede ser un material orgánico. El material orgánico adecuado puede incluir partículas formadas de cáscara de nuez, tal como cáscara de nuez. También de origen biológico, el material de tracción puede incluir partículas formadas a partir de crustáceos o conchas marinas (tal como restos de esqueletos de moluscos y criaturas marinas similares).

En una modalidad, las partículas del material de tracción tienen un tamaño dentro del rango de aproximadamente 0.1 milímetros (mm) hasta aproximadamente 2 mm. En otras modalidades, los tamaños de partícula del material de tracción pueden estar dentro del rango de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 100 de tamaño de malla estándar, o de aproximadamente 150 micrometros hasta aproximadamente 600 micrometros. En una modalidad, las partículas pueden tener bordes o puntas afiladas. Las partículas con más de un borde o punta afilada, puede ser más probable que eliminen el material o deformen la superficie de la pista del riel.

Los materiales de tracción adecuados adicionales incluyen detergentes, eutécticos o sales, geles y modificadores de cohesión, y reductores de polvo. Todos los materiales de tracción se pueden utilizar solos o en combinación con base en las circunstancias específicas de la aplicación.

Tal como se observó anteriormente, con referencia por ejemplo, a la figura 2, tos sistemas 10, 100, 200, 300, 400 de la presente invención, se pueden utilizar a bordo en un vehículo 12 que tiene una rueda 104 que está acoplada a un eje energizado del vehículo 12. En una modalidad, el sistema de esfuerzo de tracción se puede montar en un vehículo que es parte de un conjunto que comprende una pluralidad de vehículos enlazados, en donde la rueda en cuestión (es decir, la rueda para la cual se incrementa la adhesión) está montada en un diferente vehículo en el conjunto. Puede surgir una situación, en donde un conjunto que está siendo utilizado, en donde una primera locomotora u otro vehículo de riel en el conjunto no es asignado a un sistema de esfuerzo de tracción, pero una segunda locomotora o vehículo posterior en el conjunto está equipado con un sistema de esfuerzo de tracción. En dichos casos, el rango de deslizamiento de la primera locomotora puede proporcionar información al controlador con respecto a las condiciones del viaje, para diseñar a la medida las operaciones del sistema de esfuerzo de tracción. En una modalidad, el sistema de esfuerzo de tracción puede estar montado en la primera locomotora para recibir todo el incremento posible de esfuerzo de tracción. Se debe observar que en al menos algunas circunstancias, el riel es un riel de acero para utilizarse en el transporte de un vehículo de riel. Aunque las figuras 2 a 6 mostraron el sistema de esfuerzo de tracción en relación con una locomotora, el sistema y método de la presente invención se puede utilizar en cualquier vehículo de riel, el cual está proyectado para comprender locomotoras de todos los tipos, así como conmutadores, enganchadores, retenedores y similares.

Tal como se describió anteriormente, los sistemas 10, 100, 200, 300, 400 pueden extraer el material de tracción (medio) 20 de un depósito del medio 18. En una modalidad, el depósito 18 puede estar acoplado a un calentador, un dispositivo de vibración, una pantalla o filtro, y/o un dispositivo de eliminación de agua.

En una modalidad, tal como se muestra en la figura 6, por ejemplo, el tanque del depósito 18 es presurizable. En otras modalidades, tal como se muestra en las figuras 3 y 4, por ejemplo, el material de tracción se mueve de un depósito no presurizado 18 a un envase de presión 202, el cual es auto-presurizable. En cualquier caso, la presión puede ser seleccionada con base, en parámetros específicos de la aplicación. Diferentes modalidades pueden tener diferentes requerimientos de presión de aire correspondientes. En una modalidad, la presión de aire puede ser mayor a aproximadamente 70 psi, aunque en otras aplicaciones la presión operable puede estar dentro de un rango de aproximadamente 75 psi hasta aproximadamente 150 psi. Durante una operación únicamente de aire (sin el uso del particulado en la corriente de fluido) en algunos casos, la presión de aire que puede ser suficiente para fundir la arena, puede no ser suficiente para lograr un incremento detectable en el esfuerzo de tracción. En una modalidad, el modo de operación de únicamente aire, utiliza una presión de aire que es mayor a aproximadamente 90 psi, o dentro de un rango de aproximadamente 90 psi hasta aproximadamente 100 psi, de aproximadamente 100 psi hasta aproximadamente 110 psi, de aproximadamente 110 psi hasta aproximadamente 120 psi, de aproximadamente 120 psi hasta aproximadamente 130 psi, o de aproximadamente 130 psi hasta aproximadamente 140 psi.

En una modalidad en una locomotora, la presión de aire está en la misma presión que el aire suministrado por un compresor utilizado para el depósito de freno de aire en un rango mayor de aproximadamente 100 psi o aproximadamente 689500 Pa (hasta aproximadamente -135 psi). Con la presión ecualizada, por consiguiente el sistema puede ser operado sin la adición de un regulador de presión de aire. Esto puede reducir el costo, extender la vida y confiabilidad del sistema, incrementar la facilidad de fabricación y mantenimiento, y reducir o eliminar uno o más modos de falla. Para adaptar en forma adicional las aplicaciones con presión relativamente mayor, se puede emplear una tubería con diámetro mayor que puede ser utilizada con los sistemas de presión relativamente menor (y posiblemente regulada). La tubería con diámetro mayor puede reducir la caida de presión experimentada por el diámetro con un tamaño menor para un sistema regulado y/o de presión inferior.

La presión de aire es únicamente un factor que puede ser considerado en el desempeño, otros factores incluyen flujo de aire, velocidad del aire, temperatura del aire, condiciones ambientales, y parámetros de operación. Con respecto al flujo de aire, el sistema puede operar en rangos de flujo mayores aproximadamente a 30 pies cúbicos por minuto (CFM) para un par de boquillas (cada boquilla puede tener la mitad del valor), o en un rango de aproximadamente 30 CFM (aproximadamente .85 metros cúbicos por minuto) hasta aproximadamente 75 CFM (aproximadamente 2.12 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 75 CFM hasta aproximadamente 100 CFM (aproximadamente 2.83 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 100 CFM hasta aproximadamente 110 CFM (aproximadamente 3.11 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 110 CFM hasta aproximadamente 120 CFM (aproximadamente 3.40 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 120 CFM hasta aproximadamente 130 CFM (aproximadamente 3.68 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 130 CFM hasta aproximadamente 140 CFM (aproximadamente 3.96 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 140 CFM hasta aproximadamente 150 CFM (aproximadamente 4.25 metros cúbicos por minuto), de aproximadamente 150 CFM hasta aproximadamente 160 CFM (aproximadamente 4.53 metros cúbicos por minuto), o mayor a aproximadamente 160 CF por par de boquillas. Con respecto a la velocidad del aire, el sistema puede operar en una velocidad de impacto mayor a 75 pies por segundo (FPS) (aproximadamente 23 metros por segundo), o dentro del rango de aproximadamente 75 FPS hasta aproximadamente 100 FPS (aproximadamente 30 metros por segundo), de aproximadamente 100 FPS hasta aproximadamente 200 FPS (aproximadamente 61 metros por segundo), de aproximadamente 200 FPS hasta aproximadamente 300 FPS (aproximadamente 91 metros por segundo), de aproximadamente 300 FPS hasta aproximadamente 400 FPS (aproximadamente 122 metros por segundo), de aproximadamente 400 FPS hasta aproximadamente 450 FPS (aproximadamente 137 metros por segundo), de aproximadamente 450 FPS hasta aproximadamente 500 FPS (aproximadamente 152 metros por segundo), de aproximadamente 500 FPS hasta aproximadamente 550 FPS (aproximadamente 168 metros por segundo), o mayor de aproximadamente 550 FPS.

En otras modalidades, con respecto al flujo de aire, el sistema puede operar en rangos de flujo mayores a 0.85 ± 0.05 metros cúbicos por minuto para un par de boquillas (cada boquilla podría tener la mitad del valor), o dentro de un rango de 0.85 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 2.12 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de 2.12 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 2.83 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de aproximadamente 2.83 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 3.11 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de 3.11 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 3.40 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de 3.40 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 3.68 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de 3.68 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 3.96 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de 3.96 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 4.25 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, de 4.25 ± 0.05 metros cúbicos por minuto a 4.53 ± 0.05 metros cúbicos por minuto, o mayor a 4.53 ± 0.05 metros cúbicos por minuto para un par de boquillas. Con respecto a la velocidad del aire, el sistema puede operar en una velocidad de impacto mayor a 23 ± 1 metros por segundo, o dentro de un rango de 23 ± 1 metros por segundo hasta 30 ± 1 metros por segundo, de 30 ± 1 metros por segundo hasta 61 ± 1 metros por segundo, de 61 ± 1 metros por segundo hasta 91 ± 1 metros por segundo, de 91 ± 1 metros por segundo hasta 122 ± 1 metros por segundo, de 122 ± 1 metros por segundo hasta 137 ± 1 metros por segundo, de 137 ± 1 metros por segundo hasta 152 metros por segundo, de 152 ± 1 metros por segundo hasta 168 ± 1 metros por segundo, o mayor a 168 ± 1 metros por segundo.

Se garantiza una descripción de operación en este punto debido a la interacción del sistema de aire de una locomotora con las modalidades de la presente invención. Un factor para de consideración, es que una pérdida sistémica de presión de aire (o volumen de aire general) en una locomotora en operación, puede "dejar sin operación los frenos de aire". Los frenos de aire de la locomotora se desencajan cuando la presión en las líneas de aire está arriba de un nivel de presión de valor de umbral, y para frenar la locomotora, la presión de aire en la línea se reduce (para enganchar de esta forma los frenos y bajar la velocidad del tren). Al extraer un gran volumen de aire del sistema para cualquier propósito, se puede originar una caída de presión concomitante. Por lo tanto, el extraer aire para el propósito de efectuar el esfuerzo de tracción, puede originar una caida de presión. Otro factor ' para consideración, es la operación del compresor que suministra el aire al sistema. La vida del compresor puede verse afectada de manera adversa por el encendido y apagado del reciclado para mantener la presión en un rango determinado. Naturalmente, el método de operación de un sistema que consume grandes cantidades de aire, puede afectar la operación del compresor. Con esta y otras consideraciones en mente, el sistema puede incluir un controlador que toma en cuenta todos estos factores. En una modalidad, el controlador es avisado de la presión de aire dentro y/o las condiciones ambientales del sistema de locomotora, y responde controlando el uso de aire del sistema de la presente invención. Por ejemplo, si la presión del depósito de aire de la locomotora (MRE) cae debajo de un valor de umbral, el controlador reducirá o eliminará el flujo de aire del sistema de la presente invención, hasta que la presión MRE": sea restaurada a un nivel de presión definido, o si existe una tendencia de cambio de presión con el tiempo (tal como puede ser el caso debido a un cambio en la altitud de la locomotora), el controlador puede responder haciendo un cambio correspondiente en el uso del sistema de la presente invención. Por supuesto, los cambios pueden ser de naturaleza binaria, tal como solo una simple desconexión de todo el sistema. Sin embargo, puede haber cierto beneficio en un rango de flujo reducido para lo cual, el controlador puede ajustar hacia abajo el rango de flujo, y observar cierto nivel reducido del incremento de tracción. El controlador opcionalmente también puede enviar un aviso de que el modo de operación ha sido cambiado en esta forma, o puede registrar el evento, o puede no hacer nada más allá de realizar el cambio. Dicho aviso puede ser decidido, con base en los requerimientos de la implementación.

Durante el uso, el aire de alta presión del depósito de aire puede ser aplicado al depósito de abrasivo, o al envase de presión 202, en donde el aire se mezcla con el material de tracción. La mezcla del medio/aire puede moverse hacia la boquilla de suministro, en donde la mezcla es acelerada por la boquilla. Aunque las modalidades aquí descritas mostraron una boquilla simple para distribuir el material de tracción o una mezcla de material de tracción/aire, se pueden emplear múltiples boquillas 30 sin apartarse de los aspectos más amplios de la presente invención. La boquilla puede servir al propósito doble de acelerar el material de tracción/mezcla, así como de dirigir el material/mezcla hacia la superficie de contacto de riel. En una modalidad, o además del aire, se puede utilizar agua o un gel presurizado. En modalidades en donde se utiliza un gel, se puede tener la capacidad de permitir la entrada de suficiente material de tracción, para incrementar de esta forma la adhesión a través de su presencia, además del incremento de adhesión originado por la eliminación de desechos y/o modificación de la superficie.

La figura 7 es una gráfica que ilustra los valores del esfuerzo de tracción logrados utilizando el sistema de esfuerzo de tracción de la figura 3, siendo habilitado el sistema de enarenamiento 102, en una locomotora con cinco ejes activos en un riel húmedo durante un período de tiempo, en velocidades tanto de 5 mph como 7 mph. Se midió la adhesión, y el sistema de esfuerzo de tracción 200 fue enganchado y desenganchado con el tiempo. En particular, los intervalos "a" representan los períodos de tiempo en donde se habilita el sistema de esfuerzo de tracción, los intervalos "b" representan los períodos de tiempo en donde se deshabilita el sistema de esfuerzo de tracción, y el cuadro negro indica el período de tiempo en el cual el sistema de esfuerzo de tracción puede tener únicamente una ráfaga de aire aplicada a la superficie de contacto. Tal como se muestra en la figura, los resultados indican que la adhesión del riel húmedo incrementa en respuesta al impacto del material de tracción con la superficie de contacto. Tal como se muestra en la figura, la adhesión también se incrementa cuando se aplica únicamente una ráfaga de aire a la superficie de contacto.

Aquí y en cualquier sección, el sistema se describe en términos de una boquilla; sin embargo, el sistema de la presente invención puede emplear múltiples boquillas que pueden operar en forma independiente o en una forma coordinada bajo la dirección de un controlador. Para fuentes de presión inferior, la boquilla puede estar configurada para crear suficiente contrapresión para acelerar el material de tracción hacia la superficie de contacto durante la operación. En otras modalidades, se pueden acoplar a la boquilla varios aditamentos. Los aditamentos adecuados pueden incluir, por ejemplo, dispositivos de vibración, sensores de obstrucción, calentadores, dispositivos de desobstrucción, y similares. En una modalidad, puede estar presente una segunda boquilla para suministrar aire, agua, o una solución a la superficie de contacto. La solución puede ser un solvente o puede ser un limpiador, tal como una solución de jabón o detergente. Otras soluciones pueden incluir soluciones ácidas, soluciones de poca actividad del metal (para conservar las superficies del riel), y similares. Acoplado a la boquilla puede estar un interruptor que detiene el flujo del material de tracción, permitiendo al mismo tiempo un flujo de aire y/o agua a través de la boquilla.

Las figuras 8 a 10 muestran diversas vistas con detalle de una boquilla 500 de acuerdo con una modalidad de la presente invención, adecuadas para utilizarse como una boquilla en relación con los sistemas 10, 100, 200, 300, 400 descritos anteriormente. Tal como se muestra en la figura 8, la boquilla 500 incluye una primera mitad 502 y una segunda mitad 504 que operan entre si para definir una perforación 506, a través de la cual puede pasar el material de tracción. Tal como se muestra de mejor manera en al figura 7, se coloca un revestimiento interno endurecido 508 o formado de otra manera, dentro de la perforación 506. En una modalidad, el revestimiento 508 puede estar formado de un material resistente al desgaste, tal como cerámica o cemento.

Haciendo referencia ahora a la figura 9, se muestran vistas de extremo y laterales en diagrama de la boquilla 500 en un modo de operación. Tal como se ilustra, la perforación 506 de la boquilla 500, tiene una parte hacia atrás de diámetro alargada 510, una parte hacia delante de diámetro reducido 512 y una parte de constricción 514 que forma una transición entre la parte hacia atrás 510 y la parte hacia delante 512. La constricción 514 acelera el material de tracción bajo el impulso, mediante aire presurizado hacia la superficie de contacto (figura 2). El aire presurizado y/o material de tracción se suministra a través de una manguera de aire/medio 516, la cual está en comunicación de fluidos con la perforación 506.

Durante ciertas condiciones de operación, sin embargo, y especialmente en condiciones de humedad, el material de tracción puede obstruir la boquilla, disminuyendo de esta forma la efectividad del sistema. En particular, en condiciones húmedas, la arena u otro material de tracción puede obstruir el orificio de la boquilla. Esto puede ser debido a partículas del material de tracción que tienen un tamaño mayor que el diámetro del orificio. En el caso en donde se utiliza arena como el material de tracción, la arena se puede aglomerar, hacer grumos o congelarse en trozos. En algunos casos, esto puede ser debido al contenido de humedad en la arena. La presencia de dichos aglomerados bloquea la boquilla y origina que la presión se acumule en la corriente ascendente del orificio de la boquilla. Por consiguiente, al menos algunas modalidades de la presente invención, se dirigen a un diseño de boquilla que facilita la operación libre de obstrucción.

En una modalidad, tal como se muestra en la figura 10, la boquilla 500 (adecuada para utilizarse como una boquilla en el sistema descrito en la figura 2) contiene características antiobstrucción. Tal como se puede mostrar de mejor manera en las vistas de extremo y laterales en diagrama de la boquilla 500 en la figura 9, las dos mitades 502, 504 de la boquilla 500 se unen en un extremo cercano 518 a través de un collar de fuelles de aire 520 y el pivote/articulación 522. Las mitades de la boquilla 502, 504 se separan en un extremo distal 524 de la misma conforme gira el pivote/articulación 522, y una ráfaga de aire que procede únicamente del depósito de aire, descarga cualesquiera obstrucciones en la perforación 506 de la boquilla 500. Durante el modo de operación ilustrado en la figura 8, un miembro elástico 526 tal como una banda elástica, manguito elástico, o similares, desplegado alrededor del extremo externo/distal de la boquilla 500, mantiene junto el extremo distal de la primera mitad 502 y de la segunda mitad 504 de la boquilla 500. Durante el despeje, o para evitar la obstrucción, sin embargo, el collar de fuelles 520 estira el miembro elástico 526 y permite que las mitades 502, 504 en el extremo distal de la boquilla 500 se separen al momento de recibir una ráfaga de aire presurizado del depósito de aire, o cuando la presión se acumula en la corriente ascendente del orificio de la boquilla y alcanza una presión de umbral que origina que se separen las mitades 502, 504.

En una modalidad, una boquilla antiobstrucción utiliza un mecanismo de ajuste desplegado en un cuerpo/orificio de la boquilla para limpiar o desobstruir la boquilla. Un mecanismo de ajuste adecuado puede ser un mecanismo de resorte y émbolo mostrado en un orificio de la boquilla. Los ejemplos de mecanismos antiobstrucción adecuados se muestran en las figuras 11 a 22. Haciendo referencia primero a las figuras 11 a 14, se muestra una modalidad de una boquilla antiobstrucción 600. Tal como se ilustra, se suministra un material de tracción a la salida de la boquilla a través de un pasaje 602. La boquilla incluye un émbolo 604 (ver figura 11) que se mueve hacia arriba y hacia abajo por medio de un resorte, conforme se varia la presión interna/de corriente ascendente dentro de la boquilla 600.

En las figuras 11 y 12 se ilustra una posición del émbolo y el resorte bajo condiciones de operación normales, es decir, cuando la boquilla no está obstruida. Tal como se muestra en las figuras, el material de tracción pasa el émbolo a través del pasaje, y es expulsado de la boquilla 600. Cuando las partículas de abrasivos se aglomeran incrementa la presión de la corriente ascendente, obstruyendo la boquilla. La presión tiene que ser por consiguiente reducida en forma periódica, ya sea en forma manual o utilizando un controlador para permitir que el resorte 606 se relaje y alcance una posición tal como se muestra en las figuras 13 y 14. Esto incrementará el área del pasaje 608 y permitirá que se caigan o se empujen las partículas más grandes. Después de que se han eliminado de la boquilla las partículas de abrasivo más grandes, y la boquilla está despejada, el resorte inclina el émbolo a su posición por default, tal como se muestra en las figuras 11 y 12, disminuyendo el paso a través del área del pasaje.

Una boquilla anticoagulación 610 de acuerdo con una modalidad de la presente invención se ilustra en las figuras 15 y 16. Tal como se muestra en las figuras, la boquilla 610 incluye un cuerpo o primera parte 612 que define un pasaje y una segunda porción 614 recibida en forma deslizable por la primera porción 612, y que tiene un pasaje cónico formado en la misma. Un elemento de inclinación, tal como un resorte 616, es recibido alrededor de una periferia de la segunda porción 614. En una posición desobstruida, la segunda parte 614 está anidada dentro de la primera posición, de modo que el diámetro, d, y por lo tanto el área de un pasaje 618 entre la primera parte 612 y la segunda parte 614, está en el mínimo. En esta posición, el resorte puede tener un nivel de tensión y/o compresión relativamente diferente. Sin embargo, cuando se aglomeran las partículas de abrasivo, el flujo del material de tracción fuera de la boquilla 610, puede ser al menos parcialmente bloqueado y se puede acumular contrapresión dentro de la primera parte 612. Conforme se acumula la presión, la segunda parte 614 es empujada fuera de la primera parte 612, extendiendo el resorte 616 en tensión, tal como se muestra en la figura 16. Conforme la segunda parte 616 se mueve hacia afuera, el diámetro del pasaje 618 incrementa a un diámetro, D, tal como se muestra en forma adicional en la figura 16. Esto incrementa el área del pasaje 618, permitiendo de esta forma que se despejen de la boquilla 610 partículas de abrasivo más grandes. Después de que se han eliminado de la boquilla 610 las partículas de abrasivo más grandes, la boquilla 610 está despejada, el resorte 616 inclina la segunda parte 614 a su posición por default, la posición no obstruida, tal como se muestra en la figura 15, disminuyendo el área del pasaje 618.

Las figuras 17 a 20 ilustran una boquilla antiobstrucción 620 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. Tal como se muestra en las figuras, el material de tracción es suministrado a la salida de la boquilla a través de un pasaje 622. La boquilla 620 incluye un émbolo 624 que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del orificio de la boquilla 626, conforme se varía la presión interna/de corriente ascendente dentro de la boquilla 620. Las figuras 17 y 18 ilustran la posición del émbolo 624 bajo condiciones de operación normal, es decir, cuando la boquilla 620 no está obstruida. Tal como se muestra en las figuras, el material de tracción se mueve más allá del émbolo 624 entre el émbolo y una pared del orificio de la boquilla 626 en donde se coloca el émbolo 624. Tal como se muestra en la figura 18, el pasaje 628 para el paso del material de tracción es relativamente pequeño cuando la boquilla 620 está en un estado no obstruido. Sin embargo, cuando las partículas de abrasivo se aglomeran, tal como se describió anteriormente, se evita que el flujo del material de tracción salga de la boquilla 620, y la presión se acumule en la corriente ascendente del émbolo 624. Conforme se acumula la presión, el émbolo 624 se empuja hacia abajo, en la posición mostrada en las figuras 19 y 20. Conforme el émbolo 624 se mueve hacia abajo, se incrementa el espacio entre el émbolo y la pared del orificio, es decir, el pasaje 628, permitiendo de esta forma que se despejen partículas de abrasivo más grandes del orificio y la boquilla 620. Después de que se han eliminado de la boquilla 620 las partículas de abrasivo más grandes, y la boquilla 620 está despejada, el émbolo 624 regresa a la posición mostrada en las figuras 17 y 18.

Haciendo referencia a las figuras 21 a 24, se muestra otra modalidad de una boquilla antiobstrucción 630. Tal como se muestra en las figuras, el material de tracción es suministrado a la salida de la boquilla a través de un pasaje 632. La boquilla incluye un émbolo 634 que se mueve hacia arriba y hacia abajo por medio de un resorte 636, conforme varía la presión interna/corriente ascendente dentro de la boquilla 630. Las figuras 21 y 22 ilustran la posición del émbolo 634 y el resorte 636 bajo condiciones de operación normal, es decir, cuando la boquilla 630 no está obstruida. Tal como se muestra en las figuras, el material de tracción se mueve más allá del émbolo 604 a través del pasaje 638, y se expulsa de la boquilla 600. Sin embargo, cuando se aglomeran las partículas de abrasivo, tal como se describió anteriormente, se obstaculiza el flujo de material de tracción fuera de la boquilla, y se acumula la presión en la corriente ascendente del émbolo 634. Conforme se acumula la presión, el émbolo 634 es empujado hacia abajo en la dirección de la flecha A, comprimiendo el resorte 636, tal como se muestra en las figuras 23 y 24. Conforme el émbolo 634 se mueve hacia abajo, se incrementa el área del pasaje 638, permitiendo de esta forma que se despejen del orificio y la boquilla 630, partículas de abrasivo más grandes. Después de que se han eliminado de la boquilla 630 partículas de abrasivo más grandes, y la boquilla 630 está despejada, el resorte 636 inclina el émbolo 634 a su posición por default, tal como se muestra en las figuras 18. y 19, disminuyendo el área del pasaje 638.

Las boquillas antiobstrucción 600, 610, 620 y 630 pueden ser autoaccionables en respuesta a presiones dentro de la boquilla. En una modalidad, las boquillas también pueden incluir un actuador pneumático o un actuador electro-magnético para mover el émbolo en respuesta a una señal procedente del controlador. En una modalidad, la señal puede estar basada de uno o más del transcurso de un período de tiempo, detección de obstrucción, o el deslizamiento medido de las ruedas (directa o indirectamente).

La propia boquilla puede estar formada de un material lo suficientemente duro para resistir un desgaste apreciable por el contacto con, y el flujo de alta velocidad del material de tracción. Tal como se describió anteriormente, en una modalidad, se puede utilizar un revestimiento interno resistente al desgaste 508, para resistir el desgaste procedente del contacto con el material de tracción. En otras modalidades, toda la boquilla puede fundirse del material resistente al desgaste. Tal como se describió anteriormente, los materiales resistentes al desgaste adecuados incluyen aleaciones de metal y/o cerámicas de alta resistencia.

En una modalidad, la boquilla puede ser una de una pluralidad de boquillas, o la boquilla puede definir una pluralidad de aperturas. Cada apertura o boquilla puede tener un diferente ángulo de incidencia relativo a la superficie de contacto. Se puede incluir un múltiple, el cual puede ser controlado por el controlador, para elegir en forma selectiva el ángulo de incidencia. El controlador puede determinar el ángulo de incidencia para iniciar o mantenerse con base al menos en parte, en las señales de retroalimentación procedentes de uno o más sensores electrónicos. Estos sensores pueden medir uno o más del ángulo de incidencia real y directo, o pueden proporcionar información que se utiliza para calcular el ángulo de incidencia. Dichos ángulos calculados se pueden basar en, por ejemplo, el diámetro de la rueda o el millaje de la rueda correspondiente. Si se utiliza el millaje de la rueda correspondiente, entonces el controlador puede consultar una tabla de desgaste que modela el desgaste de la rueda durante una cantidad de uso de la rueda determinada. Esto puede ser una medida de millaje directa, o puede ser calculada o estimada por si misma. Los métodos para estimar el millaje incluyen una duración de uso simple multiplicado por la velocidad promedio, o por el arrastre de la ubicación GPS. Ya que las ruedas no se reemplazan en los mismos intervalos, las ruedas individuales y los conjuntos de ruedas pueden ser rastreados individualmente para realizar estos cálculos. Los ajustes de instrucción del controlador pueden utilizar más de un cálculo indirecto, para permitir en forma conservadora dicha alineación y ajustes.

Haciendo referencia nuevamente a la boquilla descrita de manera general en la figura 2, en una modalidad, la boquilla puede estar soportada por un alojamiento que está acoplado a una estructura de camión o a una estructura de alojamiento de eje. En una modalidad, la boquilla puede estar orientada para dirigir el material de tracción fuera de la rueda, y particularmente de modo que el material de tracción esté substancialmente no presente cuando la rueda contacta la superficie de contacto. Dicha orientación puede estar fuera de un lado de la dirección de recorrido y angulada hacia la superficie de contacto. El ángulo puede ser hacia dentro hacia el centro entre dos rieles, o puede estar apuntado en la parte lateral hacia afuera desde el centro de la pista. En una modalidad, la orientación de la boquilla puede ser frontal orientada hacia la dirección de recorrido y fuera de la rueda.

Las ruedas de riel pueden tener una brida simple que se monta en la parte hacia dentro de un par de rieles. Por lo tanto, una corriente que viaja desde el interior de los rieles hacia afuera, podría encontrar o pasar primero por la brida antes de encontrase con la superficie del riel. En una modalidad, el objeto de la boquilla puede ser dirigido alrededor de la parte de brida de una rueda con brida. Y, una boquilla que apunta hacia dentro puede emitir una corriente que podría contactar la superficie del riel antes de contactar la brida. La ubicación y orientación de la boquilla, puede estar caracterizada en virtud de la ubicación de la brida de la rueda. En una modalidad, se dirige una boquilla que se orienta hacia afuera hacia una superficie de contacto del riel antes de la interfase de rueda/riel, de modo que la brida no sea una obstrucción. En otra modalidad, se dirige una boquilla que se orienta hacia dentro en forma relativamente más cercana a la interfase de riel/rueda o en la interfase de riel/rueda (en comparación con una boquilla que se orienta hacia afuera) debido a una trayectoria hacia la superficie del riel que está no obstruida por la brida.

En una modalidad, la boquilla se coloca arriba y horizontalmente hacia afuera de la pluralidad de rieles, y se orienta en forma relativa al riel que está hacia dentro que se orienta hacia la pluralidad de rieles. La boquilla puede estar orientada de modo que el flujo se dirija en la superficie de contacto en un ángulo de contacto (ángulo de incidencia) que está dentro de un rango de aproximadamente 75 grados hasta aproximadamente 85 grados en forma relativa a un plano horizontal definido por la superficie de contacto. La boquilla puede estar orientada en forma adicional de modo que el flujo se dirija a la superficie de contacto en un ángulo de contacto que está dentro de un rango de aproximadamente 15 grados hasta aproximadamente 20 grados en relación a un plano vertical definido por una dirección de recorrido de la rueda. El ángulo de contacto puede ser medido de modo que el flujo del material de tracción sea de la parte externa que apunta hacia dentro hacia la pluralidad de rieles.

Tal como se muestra en la figura 25, en una modalidad, la boquilla 30 y el dispositivo de alineación de la boquilla pueden estar montados en, y soportados por una caja de chumacera 714 que está acoplada a un ángulo energizado del vehículo 12. La boquilla puede estar soportada desde la caja de chumacera que es tanto una de una pluralidad de cajas de chumacera, como la primera caja de chumacera en la dirección de recorrido del vehículo 12. En una modalidad, en donde el vehículo 12 tiene la capacidad de moverse hacia delante y hacia atrás, la boquilla está soportada desde la caja de chumacera que la primera o la última, dependiendo de si el vehículo está en recorrido, respectivamente, hacia delante o hacia atrás. En una modalidad, la boquilla puede estar soportada desde una caja de chumacera que es una caja de chumacera subsecuente después de que la primera caja de chumacera en la dirección de recorrido del vehículo, no se traslada durante la navegación de una curva por parte del vehículo. Tal como se describió anteriormente, y tal como se muestra en forma adicional en la figura 26, en una modalidad, la boquilla 30 se coloca arriba y en forma lateralmente hacia afuera de los rieles 16 y se orienta en forma relativa al riel que se orienta hacia dentro desde los rieles 16.

La distancia y la orientación de la boquilla desde el punto de impacto deseado, puede afectar la eficiencia del sistema. En una modalidad, la boquilla es menor a un pie fuera de la superficie de contacto. En varias modalidades, la distancia de la boquilla puede ser menor a 4 pulgadas (10.16 cm), en un rango de aproximadamente 4 pulgadas (10.16 cm) hasta aproximadamente 6 pulgadas (15.24 cm), de aproximadamente 6 pulgadas (15.24 cm) hasta aproximadamente 9 pulgadas (22.86 cm), de aproximadamente 9 pulgadas (22.86 cm) hasta aproximadamente 12 pulgadas (30.48 cm), o más de aproximadamente 12 pulgadas (30.48 cm) de la superficie de contacto. Tal como se describió anteriormente con respecto a la distribución de la brida, la ubicación de la brida excluye algunas distancias más cortas desde ciertos ángulos de orientaciones. Cuando la boquilla está configurada para apuntar desde la parte interior de los rieles hacia afuera, conforme la superficie de contacto llega a la interfase de rueda/riel, la distancia debe incrementar necesariamente para abarcar la brida. Por lo tanto, los sistemas utilizados para soplar nieve, por ejemplo, fuera de los rieles para evitar la acumulación entre los rieles, tiene diferentes restricciones en la ubicación y orientación a la de un sistema con boquillas que se orientan hacia dentro.

En una modalidad, la boquilla (o boquillas en modalidades en donde se utilizan múltiples boquillas) puede responder a las condiciones de recorrido del vehículo o a la información de ubicación (por ejemplo, datos de satélite de posicionamiento global (GPS)) para mantener una orientación determinada relativa a la superficie de contacto, mientras que el vehículo recorre alrededor de una curva, hacia arriba, o hacia abajo, tal como se describe con detalle más adelante. En respuesta a una señal, la boquilla se puede desplazar lateralmente, desplazarse hacia arriba o hacia abajo, o el patrón de distribución de la boquilla del material de tracción, puede ser controlado y/o cambiado. En una modalidad, el cambio al patrón puede ser para cambiar de una corriente a un cono relativamente más ancho, o de un cono a un patrón de rocío alargado. El patrón de desplazamiento y/o distribución de la boquilla puede estar basado en una retroalimentación de circuito cerrado con base en la adhesión o deslizamiento medido. Además, el desplazamiento de la boquilla puede tener un modo de búsqueda que desplaza y/o ajusta el patrón de dispersión, y/o el rango de flujo o velocidad o presión del material de tracción en el tanque de depósito para determinar un nivel o niveles de tracción deseados para cualquier característica ajustable.

En una modalidad, con el objeto de mejorar la adhesión de rueda-riel durante el frenado y aceleración, el material de tracción puede ser abastecido desde la boquilla(s) 30 y suministrarse en la interfase de rueda-riel, es decir, el área en donde la rueda contacta el riel. Además, cuando la locomotora 12 está corriendo en una pista recta, el material de tracción se suministra entre la interfase de rueda-riel para mejorar la adhesión. Conforme la locomotora 12 atraviesa una curva, sin embargo, los ángulos de extremo de la locomotora 12 se mueven en forma lateral y cambian la ubicación de la interfase de rueda-riel, para reducir de esta forma la efectividad de un sistema que emplea una boquilla de posición fija.

Con el objeto de lograr un nivel de adhesión determinado, el ángulo de la boquilla con respecto a la superficie de contacto puede corregirse en forma continua en tiempo real en una modalidad. La entrada de operación, incluyendo los datos con respecto hacia el vehículo está recorriendo en pistas ya sea rectas o curvas, puede ser detectada en forma continua durante el recorrido para suministrar en forma precisa el material de tracción para contactar la superficie de contacto a través de la boquilla o la interfase de rueda/riel a través del abastecedor de arena. Tal como se utiliza en la presente invención, la entrada de operación puede incluir un movimiento de entrada, predicciones del modelo, entrada con base en el mapa o tabla que está basada en los datos de ubicación del vehículo, y similares. El movimiento de entrada significa el movimiento lineal entre el eje o los componentes montados en el eje, o la estructura de camión, o el movimiento angular entre el camión y el cuerpo del carro.

En una modalidad, se proporciona un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas que recorre sobre una superficie. El sistema incluye la boquilla, y una fuente de aire para proporcionar material de tracción en un rango de flujo que es mayor a 100 pies cúbicos por minuto (2.83 metros cúbicos por minuto) tal como se mide conforme el material de tracción sale de la boquilla, y la fuente de aire está en comunicación de fluidos con la boquilla que recibe el material de tracción de una fuente de aire y dirige un flujo del material de tracción en una ubicación en la superficie, que está en una superficie de contacto. La fuente de aire es un tanque de ecualización de depósito principal (MRE) o tubería de una locomotora, y el parámetro determinado es desregulado y es la misma presión a una presión en el tanque o tubería de ecualización del depósito principal durante la operación del vehículo.

Un controlador puede responder a una señal con base en la operación de un compresor acoplado en forma fluida al MRE o a la presión detectada en el tanque o tubería de ecualización del depósito principal, y contra una válvula que tiene la capacidad de controlar o bloquear el flujo del material de tracción de la fuente de aire a la boquilla. El controlador tiene la capacidad además de controlar la operación del compresor, y responde a la operación del compresor de modo que el encendido/apagado del reciclado del compresor arriba de un nivel de umbral de encendido/apagado del reciclado a través de uno o ambos de la operación del compresor para reducir el ciclaje de encendido/apagado o la operación de la válvula para cambiar el rango de flujo del material de tracción a través de la boquilla. El controlador puede responder a una caida en la presión detectada en el tanque o tubería de ecualización del depósito principal, que está debajo de un nivel de presión de umbral, reduciendo o bloqueando el flujo del material de tracción, y de esta forma para mantener la presión MRE arriba del nivel de presión de umbral.

Durante uso, el depósito que contiene el medio, si está acoplado en forma fluida a la boquilla, puede proporcionar material de tracción de particulado para combinar o entrar en forma de fluidos en el flujo del material de tracción (aire) que impacta la superficie de contacto.

El sistema puede incluir una ménsula de montaje ajustable para soportar la boquilla. La ménsula de montaje ajustable adecuada, puede incluir tornillos que aseguran la boquilla en una orientación determinada cuando está apretada, y que permite la reposición de la boquilla y la calibración del objeto de la boquilla cuando se afloja. Se puede llevar a cabo el ajuste y calibración manual en forma periódica, o en respuesta a ciertas señales. Las señales pueden incluir un cambio en la estación o clima (ya que algunas orientaciones pueden trabajar en forma diferente dependiendo de si los desechos son agua, nieve, u hojas) o un cambio en la condición del vehículo (tal como el desgaste de una rueda o el reemplazo de la rueda). Se contemplan alineaciones automáticas y mecánicas en relación con un sistema que proporciona información de retroalimentación para la autoalineación o alineación basada en factores ambientales o de operación (tal como navegación de una curva).

En la figura 26, se muestra una ilustración esquemática de un sistema 700 para la alineación direccional de la boquilla para utilizarse con los sistemas de esfuerzo de tracción descritos anteriormente. En la modalidad ilustrada, se detecta un movimiento de entrada en forma continua a través de uno o más sensores conectados en forma operativa a la locomotora. En particular, el sensor 702 puede detectar en forma continua el movimiento lineal entre el camión 704 y el eje/componentes montados del eje 706. Un sensor 708 también puede detectar en forma continua el movimiento angular entre el camión 704 y el cuerpo del carro 710.

Los sensores adecuados pueden ser sensores mecánicos, eléctricos, ópticos o magnéticos. En una modalidad, se puede utilizar más de un tipo de sensor. Los sensores 702, 708, pueden ser acoplados en forma eléctrica al controlador o pueden relevar señales que indican movimiento del camión versus del eje y/o movimiento del camión/cuerpo del carro al controlador para acondicionamiento. En forma opcional, puede no haber acondicionamiento de señal. El controlador envía una señal a un dispositivo de alineación de boquilla 712, el cual está conectado en forma operativa a la boquilla, para modificar la orientación/ángulo de la boquilla en forma instantánea para asegurar que el material de tracción sea suministrado en forma constante hacia la interfase de rueda-riel, para mejorar de esta forma la adhesión de la locomotora, especialmente alrededor de curvas.

El dispositivo de alineación de la boquilla puede ser operado en forma mecánica, eléctrica, magnética, pneumática o hidráulica, o una combinación de los mismos para ajustar el ángulo de la boquilla con respecto a la superficie de contacto del riel. En una modalidad, el sistema de alineación direccional de la boquilla también puede utilizarse para controlar la alineación del abastecedor de arena, en la misma forma que se describió anteriormente.

El controlador puede recibir señales de los sensores, tal como se describió anteriormente, o de una entrada manual., y puede controlar diversas características y operaciones del sistema de esfuerzo de tracción. Por ejemplo, el controlador puede controlar uno o más de los estados de encendido/apagado del sistema, un rango de flujo del material de tracción, o la velocidad del material de tracción a través de la boquilla. El control puede estar basado en uno o más de la velocidad del vehículo en forma relativa a la pista, la cantidad de desechos en la pista, el tipo de desechos en la pista, una retroalimentación de circuito controlado de la cantidad o tipo de desechos en la pista que realmente están siendo eliminados por el material de tracción, el tipo de pista, la condición de la superficie de contacto de la pista, una retroalimentación del circuito controlado con base al menos en parte en el deslizamiento detectado de la rueda en la pista, y la ubicación geográfica de un vehículo que comprende la rueda, de modo que el material de tracción se dirija o no se dirija a la superficie de contacto en ciertas ubicaciones. Esto es, el controlador puede desplegar el material de tracción en respuesta a una señal externa que incluye una o ambas de las condiciones de recorrido o información de ubicación.

Con referencia adicional a la operación del controlador, en una modalidad, puede recibir la entrada del sensor que detecta un nivel de presión en el tanque del depósito o vaso de presión, y puede controlar, y puede controlar el despliegue del material de tracción únicamente cuando el nivel de presión esté en un rango de presión determinado. En una modalidad, el controlador puede controlar el nivel de presión en el depósito o el envase de presión 202, activando el compresor de aire. El despliegue del material de tracción, por parte del controlador, puede ser continuo o pulsado/periódico. La duración y frecuencia de pulsación puede ajustarse con base en los niveles de umbral determinados. Estos niveles pueden ser la cantidad medida o estimada del material de tracción disponible, el tiempo hasta que el material de tracción sea rellenado, la temporada del año y/o geografía (que puede indicar indirectamente el tipo y cantidad de hojas o nieve, y similares. En una modalidad, el controlador puede finalizar el despliegue del material de tracción en respuesta a un nivel de adhesión directo o indirecto que está fuera de los valores de umbral determinados. Fuera de los valores de umbral, incluye una adhesión que es demasiado baja, naturalmente, pero también si es demasiado alta o al menos suficiente para conservar la reserva del material de tracción. Y, si el nivel de adhesión es demasiado bajo incluso después del despliegue del material de tracción, y si el modo de búsqueda no está presente o no tiene éxito, y si no existe indicación de una obstrucción, entonces el controlador puede conservar el material de tracción meramente debido a que no es una mejoría deseada.

En una modalidad, el controlador puede desplegar, o suspender el despliegue del material de tracción con base en la ubicación o la presencia de una característica o estructura particular. Por ejemplo, en la presencia de una estación de lubricación en la parte lateral, el controlador puede suspender el despliegue. En otras modalidades, se puede ajustar para desplegar únicamente material de tracción cuando está en una curva o ascenso. La ubicación puede ser proporcionada mediante datos GPS, tal como se describió anteriormente, a través de un mapa de ruta, o mediante una señal procedente de la estructura o características (por ejemplo, una signatura RFID). Por ejemplo, un patio de rieles puede tener una zona definida, comunicada con el controlador, en donde el controlador realmente no será el sistema de esfuerzo de tracción.

Una modalidad de la presente invención, se refiere a un sistema de esfuerzo de tracción para modificar la tracción de una rueda que contacta un riel. El sistema de esfuerzo de tracción puede incluir un depósito del medio con la capacidad de contener un material de tracción, una boquilla en comunicación de fluidos con el depósito del medio, y una válvula del medio en comunicación de fluidos con el depósito del medio y la boquilla, siendo controlable la válvula del medio entre un primer estado en el cual el material de tracción fluye a través de la válvula del medio, y a la boquilla, y un segundo estado en el cual se evita que el material de tracción fluya hacia la boquilla. En un primer estado, la boquilla recibe el material de tracción del depósito del medio y dirige el material de tracción a una superficie de contacto del riel, de modo que el material de tracción impacte la superficie de contacto antes de que la rueda contacte la superficie de contacto, y modifica la tracción de la rueda que contacta el riel. El sistema de esfuerzo de tracción puede incluir además un depósito de aire con la capacidad de contener un volumen de aire presurizado, estando el depósito de aire en comunicación de fluidos con la boquilla, y una válvula de aire en comunicación de fluidos con el depósito de aire y la boquilla, siendo la válvula controlable entre un primer estado en el cual el aire presurizado fluye a través de la válvula de aire y hacia la boquilla, y un segundo estado en donde se evita que el aire presurizado fluya hacia la boquilla. El sistema puede incluir un controlador acoplado en forma eléctrica a la válvula del medio, y la válvula de aire para controlar la válvula del medio y la válvula de aire entre los primeros estados y los segundos estados, respectivamente.

Se puede incluir un abastecedor de arena que está orientado para depositar una capa de arena en la interfase de rueda/riel. El sistema de esfuerzo de tracción puede incluir un envase de presión en comunicación de fluidos con una salida del depósito del medio, una salida del depósito de aire y una entrada de la válvula del medio, una válvula de carga colocada entre el depósito del medio y el envase de presión, y que se puede controlar entre un primer estado, en el cual el material de tracción fluye a través de la válvula de carga y el envase de presión, y un segundo estado en el cual se evita que el material de tracción fluya al envase de presión, y una segunda válvula de aire colocada entre el depósito de aire y el envase de presión, siendo controlable la segunda válvula de aire entre un primer estado, en el cual el aire presurizado fluye a través de la segunda válvula de aire y hacia el envase de presión, y un segundo estado, en el cual se evita que el aire presurizado fluya al envase de presión.

El depósito de aire puede estar en comunicación de fluidos con el depósito del medio. En dicha modalidad, el sistema puede incluir una válvula de aire de presurización colocada entre el depósito de aire y el depósito del medio y que es controlable entre un primer estado, en el cual el aire presurizado fluye a través de la válvula de aire de presurización y al depósito del medio para presurizar el depósito del medio, y un segundo estado en el cual se evita que el aire presurizado fluya al depósito del medio.

En una modalidad, el material de tracción impacta la superficie de contacto y elimina los desechos de la superficie de contacto. Además o en forma alternativa, cuando el material de tracción impacta la superficie de contacto, puede cambiar la morfología de la superficie de contacto de lisa a rugosa. Cuando la morfología de la superficie de contacto cambia, la rugosidad modificada puede ser mayor aproximadamente a 0.1 micrómetro y menor a 10 milímetros del parámetro de rugosidad del perfil, por ejemplo, la morfología modificada puede tener picos con una altura que es mayor aproximadamente a 0.1 micrómetros y menor a 10 milímetros. El esfuerzo de tracción puede incrementar en al menos 40,000 durante la aplicación del material de tracción, por ejemplo, el esfuerzo de tracción incrementa por un valor de esfuerzo de tracción mayor a 40,000 durante la aplicación del material de tracción. En modalidades, el sistema puede montarse en un vehículo, y la rueda puede estar acoplada a un eje de energía del mismo vehículo. En otras modalidades, el sistema puede estar montado en un vehículo que es parte de un conjunto que comprende una pluralidad de vehículos enlazados, en donde la rueda puede acoplarse a un diferente vehículo en el conjunto. El material de tracción puede ser uno o más de sílice, alúmina y óxido de hierro. El material de tracción puede ser un material orgánico. El material de tracción puede incluir nuez, crustáceos o conchas de mar.

La boquilla puede incluir primeras y segundas mitades que operan en conjunto para definir una restricción durante un modo de operación, y pueden separarse una de la otra durante el modo de limpieza. Se puede desplegar un mecanismo de corredera de empuje a través de un orificio definido por la boquilla para desobstruir la boquilla, y la corredera de empuje puede incluir un actuador penumático o electromagnético acoplado al corredera de empuje que puede accionar en respuesta a una señal procedente del controlador. La boquilla puede estar orientada para dirigir el material de tracción fuera de la rueda. Al menos una parte de la boquilla puede formarse de un material lo suficientemente duro para resistir el desgaste apreciable por el contacto con el flujo de material de tracción a alta velocidad. El controlador puede desplegar el material de tracción dependiendo de las condiciones de recorrido del vehículo o la información de la ubicación. Además, el depósito del medio puede ser acoplado a un calentador, un dispositivo de vibración, una pantalla o filtro y/o un dispositivo de extracción de agua.

Otra modalidad de la presente invención, se refiere a un sistema de esfuerzo de tracción para modificar la tracción de una rueda de un vehículo que contacta un riel. El sistema de esfuerzo de tracción puede incluir un depósito del medio con la capacidad de contener un material de tracción, una boquilla en comunicación de fluidos con el depósito del medio y la capacidad de recibir el material de tracción del depósito del medio y dirigir el material de tracción a una superficie de contacto del riel, un sensor configurado para detectar el movimiento de entrada, y un controlador en comunicación eléctrica con el sensor para recibir del mismo datos del movimiento de entrada. El controlador puede ajusfar la orientación de la boquilla dependiendo del movimiento de entrada detectado. El movimiento de entrada puede ser un movimiento lineal entre un eje del vehículo y una estructura de camión de un vehículo, o el movimiento angular entre un camión y un cuerpo del carro del vehículo. El sensor puede ser uno de un sensor mecánico, eléctrico, óptico y magnético. También se puede utilizar una pluralidad de sensores para detectar el movimiento de entrada.

Aún otra modalidad, se refiere a una boquilla para utilizarse con el sistema de esfuerzo de tracción para incrementar la adhesión del riel de un vehículo que tiene una rueda que contacta el riel. La boquilla incluye un cuerpo que define un pasaje y que tiene una entrada que acepta un material de tracción y una salida que distribuye el material de tracción a una superficie de contacto del riel, y un mecanismo de ajuste colocado dentro del pasaje y que se puede mover entre una primera posición y una segunda posición para ajustar el área de flujo del pasaje. El mecanismo de ajuste puede incluir un émbolo recibido en forma deslizable en el pasaje y un resorte conectado en forma operativa al émbolo, de modo que el resorte incline el émbolo fuera de la salida y dentro del pasaje. Cuando la presión se acumula dentro del cuerpo de la boquilla, el émbolo se impulsa contra la inclinación del resorte y fuera del pasaje, para incrementar el área de flujo del pasaje. El cuerpo y el pasaje pueden tener generalmente forma de cono, y el mecanismo de ajuste puede incluir un émbolo con forma complementaria recibido en forma deslizable por el pasaje, y que tiene una parte de liberación para permitir que el flujo del material de tracción pase más allá del émbolo. El émbolo puede moverse entre la primera posición en la cual la periferia del émbolo es recibida en forma cercana a través de una pared del pasaje, y una segunda posición en la cual una periferia del émbolo está separada a una distancia de la pared del pasaje. Un actuador puede estar incluido para mover el émbolo desde la primera posición y la segunda posición en respuesta a la señal de un controlador. La señal puede estar basada en uno o más del transcurso de un período de tiempo, detección de obstrucción y deslizamiento medido de la rueda sobre el riel. Además, el mecanismo de ajuste puede incluir un émbolo recibido en forma deslizable y cercana por el pasaje y que tiene un receso cónico formado en el mismo en comunicación de fluidos con la entrada y la salida, y el cuerpo que tiene una proyección cónica que se proyecta hacia afuera del receso cónico. Un resorte puede encajar en forma operativa el émbolo para inclinar el émbolo hacia la proyección cónica de modo que la proyección cónica sea al menos parcialmente recibida por el receso cónico. Cuando la presión se acumula dentro del cuerpo de la boquilla, el émbolo puede ser impulsado contra la inclinación del resorte y fuera de la proyección cónica para incrementar el área de flujo a través del receso cónico.

Otra modalidad, se refiere a un controlador y un método para incrementar la adhesión del riel de un vehículo que tiene una rueda en contacto con un riel de la pista. Se puede controlar un flujo del material de tracción desde un depósito del medio hasta una boquilla. El flujo de aire presurizado se controla desde un depósito de aire hacia la boquilla. Se puede impactar una superficie de contacto del riel arriba de la rueda con el material de tracción para eliminar los desechos o para modificar la rugosidad de la superficie del riel. Se puede ajustar una orientación de la boquilla dependiendo de las condiciones de recorrido del vehículo o la información de ubicación para mantener una orientación determinada relativa a la superficie de contacto. Las condiciones de recorrido del vehículo pueden incluir una o más de una rueda que se encuentra en una curva, el vehículo que recorre en una subida y el vehículo que recorre en una bajada. La boquilla puede desplazarse lateralmente y/o hacia arriba o hacia abajo en respuesta a las condiciones de recorrido o a la información de ubicación del vehículo.

Se puede controlar un rango o velocidad de flujo del material de tracción a través de la boquilla en respuesta al menos a una de la velocidad del vehículo relativa al riel, una cantidad de desechos en el riel, un tipo de desechos en el riel, una retroalimentación de circuito controlado de la cantidad o tipo de desechos en el riel que realmente están siendo eliminados por el material de tracción, un tipo de riel, una condición de la superficie de contacto del riel, vibraciones detectadas que indican la superficie de contacto, una retroalimentación de circuito controlado con base al menos en parte en el deslizamiento detectado de la rueda en el riel o la adhesión medida, y una ubicación geográfica del vehículo que comprende la rueda. Se puede detectar y/o monitorear un nivel de presión en el suministro de aire o en el depósito del medio (si se utiliza el mismo), y dependiendo de la presión, el material de tracción puede ser desplegado cuando el nivel de presión está en un rango de presión determinado.

Se puede incrementar un nivel de presión en el depósito del medio, activando un compresor de aire en comunicación de fluidos con el depósito del medio. El método puede incluir controlar una válvula del medio a una posición cerrada para contener el flujo de material de tracción hacia la boquilla, e impactar la superficie de contacto del riel con el aire presurizado. El método puede incluir suministrar una capa de arena desde el depósito del medio sobre el riel a través de un abastecedor de arena. El despliegue del material de tracción puede ser controlado dependiendo de la navegación por parte del vehículo de una curva o subida de la pista. Además, el despliegue del material de tracción puede depender de la ubicación del vehículo relativa a una o más de un cruce, vecindario residencial, o una zona designada con base en la sensibilidad de ruido, polvo u objetos proyectados originados por el flujo de aire presurizado. Los métodos adecuados para determinar la ubicación de los vehículos, tal como en la llegada a un cruce, pueden incluir datos almacenados del mapa, distancia calculada recorrida en una ruta conocida, datos del satélite de posicionamiento global (GPS), señales del equipo lateral, y similares. Las zonas designadas pueden incluir áreas de seguridad, y pueden ser dinámicas. Por ejemplo, si un empleado del patio de rieles llevara un dispositivo de señalización que tiene un radio (x), entonces cualquier sistema que pueda detectar el dispositivo de señalización puede determinar que el empleado estuvo dentro del radio (x), y por consiguiente puede ser sometido a los desechos expulsados por la alta velocidad del material de tracción si está operando el sistema de esfuerzo de tracción. Además, el método puede incluir limpiar la boquilla si, o cuando la boquilla queda Obstruida. La limpieza se puede realizar en forma periódica o en respuesta a cierto parámetro detectado, tal como el esfuerzo de tracción, o similar.

Debido a que un operador de vehículo puede no estar atento del esfuerzo de tracción disponible, una modalidad incluye un mecanismo de señalización que alerta al operador cuando el sistema está enganchado en un intento para incrementar la tracción. Esto es, cuando se detecta un deslizamiento, o si se garantiza el encaje del sistema, también hay una señal para que el operador conozca las condiciones que existen invocando para más tracción.

Esta información puede permitir la indicación de que una boquilla o boquillas no están alineadas o están obstruidas, de que un depósito del medio de tracción está vacío, o de que existen algunas condiciones que necesitan atención.

Además, la información con respecto al deslizamiento y/o la necesidad de incrementar la tracción se puede recolectar y reportar a una base de datos o equivalente para utilizarse para generar un mapa de una red que indica las condiciones de la red. Además, esta información recolectada puede ser alimentada en un programa de administración de red para asignar de mejor manera el movimiento de los bienes y la sincronización a través de la red con base al menos en parte en un modelo de tracción utilizando los datos de deslizamiento reportados. Los datos pueden ser recolectados en un destino de llegada/salida o pueden ser recolectados en forma más cercana al tiempo real, utilizando datos inalámbricos y la carga a un sitio remoto.

Se puede utilizar un controlador de red de riel con una red de riel que tiene ubicaciones de llegada/salida conectadas a través de pistas de ferrocarril, y a través de las cuales una pluralidad de locomotoras pueden rodar sobre las pistas desde un lugar hasta otro lugar. El controlador de la red de riel rastrea cual de las locomotoras tiene un sistema de administración de esfuerzo de tracción y también rastrea cuales de las ubicaciones de llegada/salida tienen una situación de tracción reducida con base en la información proporcionada al controlador de la red a través del sistema de administración de esfuerzo de tracción. El controlador de la red de riel responde a la situación de tracción reducida a través de uno o ambos del control de la velocidad de las locomotoras a través de la red del riel, de modo que la distancia de inicio o detención o el tiempo en que una locomotora en una ubicación tiene una situación de tracción reducida, se calcula en forma diferente a través de un controlador de red de riel si la locomotora incluye un sistema de administración de esfuerzo de red relativo a una locomotora que no tiene un sistema de administración de esfuerzo de red, o controlar un enrutamiento de la pluralidad de locomotoras a través de la red de riel con base tanto en la presencia como ausencia de un sistema de administración de esfuerzo de tracción en una locomotora, y la situación de tracción reducida en una o más de las ubicaciones de llegada/salida.

En una modalidad, el sistema de esfuerzo de tracción se proporciona para utilizarse como una locomotora que tiene una rueda que recorre sobre un riel. El sistema incluye una boquilla orientada fuera de la rueda, y configurada para suministrar arena y/o aire bajo presión a una superficie de contacto del riel, que está separada de la interfase de rueda/riel. Opcionalmente, el regulador puede estar acoplado al suministro de aire comprimido de la locomotora. El regulador reduce la presión del aire suministrado a la boquilla a menos de una presión de aire en la línea de frenos de la locomotora. Se puede acoplar una segunda boquilla y una tubería de suministro de aire a cada boquilla y al regulador, en donde la tubería de suministro de aire incluye una unión "T". Una válvula magnética o solenoide simple puede controlar el flujo de aire presurizado a través de la línea de suministro de aire y a cada boquilla. Como alternativa, se puede obtener control de la boquilla individual utilizando válvulas asociadas con cada boquilla. El sistema puede incluir además uno o más de un interruptor de encendido/apagado o habilitado/deshabilitado que, en el modo de "habilitado" o "encendido", permite que el sistema opere o que un dispositivo funcional evite en forma selectiva que el sistema suministre el aire y/o arena. Y, los compresores accionados por eje pueden suministrar el aire comprimido. El compresor accionado por eje puede estar acoplado en forma mecánica a un motor para proporcionar torsión al compresor accionado por eje, cuando el motor está operando. Como alternativa, el compresor operado por motor puede ser utilizado.

En una modalidad, se proporciona un sistema de control para utilizarse con un vehículo. El sistema de control incluye un controlador que puede controlar una válvula que está acoplada en forma hidráulica a una boquilla. El material de tracción puede fluir en forma selectiva a través de la boquilla hacia una superficie de contacto que está próxima pero separada a una interfase de una rueda y una superficie. La válvula puede abrir y cerrar en repuesta en señales procedentes de controlador. El controlador puede controlar la válvula para proporcionar material de tracción a la superficie de contacto o puede evitar el flujo de material de tracción a la superficie de contacto. La provisión de material de tracción puede ser en respuesta a uno o más eventos de activación, caso en el cual el controlador originará que la válvula se abra, para proporcionar material de tracción a la boquilla. Los eventos de activación incluyen uno o más de una operación del vehículo limitada por la adhesión, pérdida o reducción del esfuerzo de tracción durante la operación del vehículo, y el inicio de un comando manual invocado para la provisión del material de tracción. La prevención del flujo de material de tracción, puede ser en respuesta a uno o más eventos de prevención. Los eventos de prevención pueden incluir el vehículo que entra o está dentro de una zona de prevención designada, el encaje de un bloqueo de seguridad del vehículo, una medida detectada de presión disponible en un sistema de freno de aire del vehículo que está debajo de un nivel de presión de valor de umbral, una medida detectada de un patrón de ciclaje de encendido/apagado del compresor que está dentro de un ajuste determinado de patrones de reciclado y una velocidad o ajuste de velocidad del vehículo que está en un rango de velocidad determinado o en un rango de ajuste de velocidad determinado, respectivamente.

En una modalidad, el quipo se proporciona para el asenso de un vehículo que tiene una rueda que recorre sobre un riel, en donde una parte del riel está en una superficie de contacto que está separada de una interfase de rueda/riel. El equipo puede incluir un depósito del medio opcional con la capacidad de contener un tipo de material de tracción de particulado; una fuente de aire para proporcionar material de tracción a base de aire y que tiene la capacidad de tener una o más de una presión que es mayor a 100 psi (aproximadamente 689500 Pascal) tal como se mide antes de que el material de tracción salga de la boquilla, en un rango de flujo que es mayor a 100 pies cúbicos por minuto (2.83 metros cúbicos por minuto) tal como se mide conforme el material de tracción sale de la boquilla, o en una velocidad mayor a 150 pies por segundo (mayor a 45 metros por segundos) tal como se mide conforme el material de tracción impacta la superficie de contacto; y una boquilla que está en comunicación de fluidos con la fuente de aire que tiene la capacidad de recibir y dirigir el material de tracción a base de aire a la superficie de contacto. La boquilla puede tener opcionalmente un cuerpo que define un pasaje a través del mismo, y que tiene una entrada que acepta un material de tracción y una salida que destruye el material de tracción en la superficie de contacto y un mecanismo de ajuste colocado dentro del pasaje y que se puede mover entre una primera posición y una segunda posición para ajustar el área de flujo del pasaje, opcionalmente, la boquilla se puede colocar arriba y en forma horizontal entre una pluralidad de rieles. Esto se puede orientar en forma relativa al riel que se orienta hacia afuera de la pluralidad de rieles.

El equipo puede incluir un controlador en comunicación eléctrica con un sensor que opera para detectar datos de operación. El controlador puede cambiar un ángulo de incidencia del material de tracción en forma relativa a la superficie de contacto dependiendo de los datos de operación.

En una modalidad, un vehículo incluye un primer eje energizado y un segundo eje energizado. El primer eje energizado está próximo a un extremo del vehículo, y el segundo eje energizado está relativamente distante del extremo del eje, y el segundo eje energizado está acoplado a una caja de chumacera que no se traslada durante la navegación en una curva del vehículo. Un sistema de administración de esfuerzo de tracción se acopla a la caja de chumacera del segundo eje energizado. Opcionalmente, el vehículo puede incluir una primera cabina de operador y una segunda cabina de operador, y cada cabina de operador está en extremos distales respectivos del vehículo. El montaje del sistema de administración de esfuerzo de tracción en el segundo eje energizado, puede permitir que el vehículo sea operado hacia adelante o hacia atrás según se desee, o puesto en servicio hacia adelante o hacia atrás, manteniendo al mismo tiempo un nivel sustancialmente constante del desempeño de esfuerzo de tracción. Naturalmente, en algunos casos puede ser deseable tener el sistema de administración del esfuerzo de tracción para proporcionar pistas con capacidad de tracción relativamente incrementada para todas las ruedas energizadas, pero esto puede requerir boquillas localizadas en ambos extremos del vehículo (tal como se contemplan en otras modalidades), lo que incrementa el costo y la complejidad del sistema. Por lo tanto, un modelo de locomotora "direccionalmente" indiferente, puede ser utilizado localizando las boquillas fuera de los ejes energizados principales. Esto podría proporcionar flexibilidad en el uso del vehículo y reducir potencialmente la supervisión de administración necesaria durante la construcción de un tren en un patio de rieles. Además, debido a que el segundo eje energizado no "guía" alrededor de las curvas, la alineación de la boquilla (de modo que el flujo del material de tracción golpea la superficie de contacto) puede llegar a un cien por ciento en el desempeño objetivo.

La descripción anterior está proyectada para ser ilustrativa, y no restrictiva. Por ejemplo, se pueden utilizar las modalidades antes descritas (y/o los aspectos de las mismas) y combinación entre sí. Además, se pueden realizar muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la presente invención sin apartarse de su alcance. Aunque las dimensiones y tipos de materiales aquí descritos están proyectados para definir los parámetros de la presente invención, no significan una limitación y son modalidades de ejemplo. Los expertos en la técnica podrán apreciar muchas otras modalidades al momento de la revisión de la descripción anterior. El alcance de la presente invención, por consiguiente, deberá ser determinado con referencia a las reivindicaciones adjuntas, junto con el alcance de equivalentes totales para el cual están tituladas las reivindicaciones. En las reivindicaciones adjuntas, los términos "que incluye", "en donde" se utilizan conforme a los equivalentes de los términos respectivos "que comprende" y "en donde" del lenguaje claro. Además, las siguientes reivindicaciones, los términos "primero", "segundo", tercero", "superior", "inferior" del fondo, de la parte de arriba, etc., se utilizan meramente como etiquetas, y no están proyectados para imponer requerimientos numéricos o de posición en sus objetos, a menos que se manifieste lo contrario.

Tal como se utiliza en la presente invención, un elemento o paso mencionado en el singular y seguido de la palabra "un", "uno, una", deberá quedar entendido que no excluye el plural de los elementos o pasos, a menos que dicha exclusión se manifieste en forma explícita. Además, las referencias a "una modalidad" de la presente invención, no están proyectadas para ser interpretadas como que excluyen la existencia de modalidades adicionales que también incorporan las características mencionadas. Además, a menos que se manifieste en forma explícita lo contrario, las modalidades "que comprenden", "que incluyen" o que tienen un elemento o una pluralidad de elementos que tienen una propiedad particular, pueden incluir además los elementos que no tienen dicha propiedad .

La descripción escrita utiliza ejemplos para describir diversas modalidades de la presente invención, incluyendo el mejor modo, y también para permitir a un experto en la técnica practicar las modalidades de la presente invención, incluyendo la elaboración y uso de cualesquiera de dispositivos o sistemas, y el desempeño de cualesquiera métodos incorporados. El alcance patentable de la presente invención, está definido por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se le ocurrirán a un experto en la técnica. Tales de otros ejemplos están proyectados para estar dentro del alcance de las reivindicaciones, si tienen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insustanciales de los lenguajes literales de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas, caracterizado porque comprende: un depósito del medio con la capacidad de contener un material de tracción que incluye particulados; una boquilla en comunicación de fluidos con el depósito del medio; y una válvula del medio en comunicación de fluidos con el depósito del medio y la boquilla, siendo controlable la válvula del medio entre un primer estado, el cual el material de tracción fluye a través de la válvula del medio y hacia la boquilla, y un segundo estado, en el cual se evita que el material de tracción fluya hacia la boquilla, y en el primer estado la boquilla recibe el material de tracción del depósito del medio y dirige el material de tracción a una superficie de contacto, de modo que el material de tracción impacte la superficie de contacto que está separada de una interfase de rueda/superficie, y para modificar de esta forma la adhesión o capacidad de tracción de la superficie de contacto con respecto a una rueda de contacto subsecuente.

2. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: un depósito de aire con la capacidad de contener un volumen de aire presurizado, estando el depósito de aire en comunicación de fluidos con la boquilla; y una válvula de aire en comunicación de fluidos con el depósito de aire y la boquilla, siendo controlable la válvula entre un primer estado en el cual el aire presurizado fluye a través de la válvula de aire y hacia la boquilla, y un segundo estado, en el cual se evita que el aire presurizado fluya hacia la boquilla.

3. El sistema tal como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un controlador acoplado en forma eléctrica a la válvula del medio y a la válvula de aire para controlar la válvula del medio y la válvula de aire entre los primeros estados y los segundos estados, respectivamente.

4. El sistema tal como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además: un abastecedor de arena orientado para depositar una capa de arena directamente en la interfase de rueda/riel; y una trampa de arena en comunicación de fluidos con el depósito del medio, el depósito de aire y el abastecedor de arena; y una válvula de aire de arenadoara colocada entre el depósito de aire y la trampa de arena, siendo controlable la válvula de aire de la lijadura entre el primer estado, en el cual parte del aire presurizado fluye a través de la válvula de aire de lijadura y hacia la trampa, en el segundo estado, en el cual se evita que el aire presurizado fluya hacia la trampa de arena.

5. El sistema tal como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además: un envase de presión en comunicación de fluidos con una salida del depósito del medio, una salida del depósito de aire y una entrada de la válvula del medio; una válvula de carga colocada entre el depósito del medio y el envase de presión, siendo controlable la válvula de carga entre un primer estado y en donde el material de tracción fluya a través de la válvula de carga y hacia el envase de presión, y un segundo estado, en el cual se evita que el material de tracción fluya hacia el envase de presión; y una segunda válvula de aire colocada entre el depósito de aire y el envase de presión, siendo controlable la segunda válvula de aire entre un primer estado en el cual el aire presurizado fluye a través de la segunda válvula de aire y hacia el envase de presión, y un segundo estado, en el cual se evita que el aire presurizado fluya hacia el envase de presión.

6. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un controlador que opera para controlar un rango de flujo de aire presurizado, de material de tracción o tanto de aire presurizado como de material de tracción hacia la boquilla.

7. El sistema tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el controlador responde a una señal que indica un nivel de tracción, y cambia el rango de flujo con base en la señal.

8. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema opera para proyectar el material de tracción para que se impacte con la superficie de contacto, y de esta forma se modifique la morfología de la superficie de contacto.

9. El sistema tal como se describe en la reivindicación 8, caracterizado porque la morfología modificada tiene picos con una altura que es mayor a aproximadamente 0.1 micrometro y menor a 10 milímetros.

10. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el esfuerzo de tracción incrementa a través de una válvula de esfuerzo de tracción de al menos 40,000 durante la aplicación del material de tracción

11. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema está montado en un vehículo, y la rueda está acoplada a un eje energizado del mismo vehículo.

12. El sistema tal como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque la boquilla está soportada por una primera caja de chumacera, camión o plataforma.

13. El sistema tal como se describe en la reivindicación 12, caracterizado porque la primera caja de chumacera es la caja de chumacera principal en la dirección del recorrido del vehículo con ruedas, o si el vehículo opera para moverse hacia adelante y hacia atrás, entonces la primera caja de chumacera es delantera o trasera dependiendo de si el vehículo está recorriendo, respectivamente, hacia adelante o hacia atrás.

14. El sistema tal como se describe en la reivindicación 12, caracterizado porque el vehículo comprende una primera caja de chumacera y una segunda caja de chumacera, en donde la segunda caja de chumacera es la caja de chumacera delantera en la dirección del recorrido del vehículo con ruedas, y en donde la primera caja de chumacera está colocada en forma subsecuente a la segunda caja de chumacera en la dirección de recorrido del vehígulo con ruedas.

15. El sistema tal como se describe en la reivindicación 14, caracterizado porque la primera caja de chumacera no se traslada durante la navegación en una curva del vehículo, y por lo tanto la boquilla permanece dirigida en forma más directa en la superficie de contacto durante una curva, que una boquilla correspondiente montada en una caja de chumacera delantera o trasera que se traslada durante la navegación de una curva.

16. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema está montado en un vehículo que es parte de un conjunto que comprende una pluralidad de vehículos enlazados, y la rueda está acoplada a un diferente vehículo en el conjunto.

17. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla comprende primeras y segundas mitades que operan en conjunto para definir una restricción durante un modo de operación, y la primera y segunda mitades se pueden separar una de la otra durante el modo de limpieza.

18. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un mecanismo de corredera de empuje con la capacidad de despliegue a través de un orificio definido por la boquilla para descargar una obstrucción, si dicha obstrucción está cargada en la boquilla.

19. El sistema tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además un actuador neumático o electro-magnético acoplado a la corredera de empuje y que puede accionar en respuesta a una señal del controlador.

20. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla está orientada para dirigir el material de tracción fuera de la rueda.

21. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla está orientada para dirigir el material de tracción desde fuera de una pista hacia dentro desde una línea central en la pista.

22. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un controlador que puede operar para controlar el despliegue del material de tracción con base en la condición de recorrido del vehículo o en la información de ubicación del vehículo, o tanto en la condición de recorrido del vehículo como en la información de ubicación del vehículo.

23. El sistema tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el depósito del mediado está acoplado a uno o más de un calentador, dispositivo de vibración, una pantalla, un filtro, o un dispositivo de eliminación de agua.

24. Un sistema para utilizarse con un vehículo que tiene una pluralidad de ruedas para rodarse sobre una superficie, en donde el método comprende: una boquilla con la capacidad de recibir material de tracción de un depósito y dirigir el material de tracción a una superficie de contacto; un sensor configurado para detectar los datos de operación; y un controlador en comunicación eléctrica con el sensor para recibir los datos de operación del mismo, y siendo operable el controlador para cambiar un ángulo de incidencia del material de tracción relativo a la superficie de contacto, que depende de los datos de operación.

25. El sistema tal como se describe en la reivindicación 24, caracterizado porque comprende además un depósito del medio con la capacidad de contener el material de tracción, en donde el material de tracción comprende particulados.

26. El sistema tal como se describe en la reivindicación 24, caracterizado porque los datos de operación son el movimiento de entrada, el cual es el movimiento angular entre un camión y un cuerpo de carro del vehículo.

27. El sistema tal como se describe en la reivindicación 24, caracterizado porque los datos de operación están basados en el diámetro de la rueda.

28. El sistema tal como se describe en la reivindicación 24, caracterizado porque la boquilla es una de una pluralidad de boquillas o la boquilla define una pluralidad de aperturas, y cada apertura o boquilla tiene un ángulo de incidencia relativamente diferente, en forma relativa a la superficie de contacto, y que comprende además un múltiple que es controlable a través del controlador, de modo que el controlador pueda elegir en forma selectiva el ángulo de incidencia.

29. Una boquilla para utilizarse con un sistema de esfuerzo de tracción para incrementar la adhesión de un vehículo que tiene una rueda que contacta una superficie, en donde la boquilla comprende: un cuerpo que define un pasaje a través del mismo, y que tiene una entrada que acepta un material de tracción y una salida que distribuye el material de tracción a una superficie de contacto del riel, en donde la superficie de contacto es una parte de la superficie sobre la cual viaja el vehículo; y un mecanismo de ajuste colocado dentro del pasaje y que se puede mover entre una primera posición y una segunda posición para ajustar un área de flujo del pasaje.

30. La boquilla tal como se describe en la reivindicación 29, caracterizada porque: el mecanismo de ajuste incluye un émbolo recibido en forma deslizable en el pasaje, y un resorte conectado en forma operativa al émbolo, inclinando el resorte el émbolo fuera de la salida y dentro del pasaje, y cuando la presión se acumula dentro del cuerpo de la boquilla, el émbolo es impulsado contra la inclinación del resorte y fuera del pasaje para incrementar el área del flujo del pasaje.

31. La boquilla tal como se describe en la reivindicación 29, caracterizada porque: el cuerpo y el pasaje generalmente tienen forma de cono; y el mecanismo de ajuste incluye un émbolo con forma complementaria recibida en forma deslizable a través del pasaje, teniendo el émbolo una parte de liberación para permitir el flujo del material de tracción más allá del émbolo; en donde el émbolo se puede mover entre una primera posición en la cual una periferia del émbolo es recibida en forma cercana a través de una pared del pasaje, y una segunda posición en la cual, una periferia del émbolo está separada a una distancia de la pared del pasaje.

32. La boquilla tal como se describe en la reivindicación 31, caracterizada porque comprende además: un actuador para mover el émbolo desde la primera posición y la segunda posición en respuesta a la señal de un controlador; en donde la señal está basada en uno o más del trascurso de un período de tiempo, detección de una obstrucción y el deslizamiento medido de la rueda en el riel.

33. La boquilla tal como se describe en la reivindicación 29, caracterizada porque el mecanismo de ajuste comprende: un émbolo recibido en forma deslizable y cercana a través del pasaje, teniendo el émbolo un receso cónico formado en el mismo en comunicación de fluidos con la entrada y la salida, teniendo el cuerpo una proyección cónica que se proyecta hacia el receso cónico; y un resorte que encaja en forma operativa el émbolo e inclina el émbolo hacia la proyección cónica, de modo que la proyección cónica sea recibida al menos parcialmente por el receso cónico, y el émbolo en respuesta a una acumulación de presión dentro del cuerpo de la boquilla, de modo que el émbolo sea impulsado contra la inclinación del resorte y fuera de la proyección cónica para incrementar el área de flujo a través del receso cónico.

34. Un método, caracterizado porque comprende: el control de un flujo de aire presurizado procedente de un depósito de aire hacia una boquilla que está orientada hacia una superficie de contacto, y la superficie de contacto está separada de una interfase de una rueda de un vehículo, y una superficie de la cual la superficie de contacto en la interfase cada una son porciones de la misma; y impactar la superficie de contacto con material de tracción que incluye al menos el flujo de aire presurizado para eliminar los desechos de, o para modificar la rugosidad de superficie de la superficie de contacto.

35. El método tal como describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además ajusfar una orientación de la boquilla o del ángulo de impacto del flujo de material de tracción con base en una o más condiciones de recorrido del vehículo, o en la información de ubicación del vehículo para lograr o mantener un nivel de esfuerzo de tracción determinado del vehículo.

36. El método tal como describe en la reivindicación 35, caracterizado porque las condiciones de recorrido del vehículo incluyen una o más de la rueda que encuentra una curva en una dirección de recorrido, el vehículo que recorre en una subida, o el vehículo que recorre en una bajada.

37. El método tal como describe en la reivindicación 35, caracterizado porque comprende desplazar la boquilla en forma lateral en respuesta a las condiciones de recorrido del vehículo, un nivel de adhesión detectado o la información de ubicación del vehículo.

38. El método tal como describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además ajustar una orientación de la boquilla o el ángulo de impacto del flujo de aire presurizado con base en una o más de las condiciones del recorrido del vehículo, la configuración del vehículo, las condiciones de la superficie o el desgaste de la rueda.

39. El método tal como describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además controlar un rango de flujo, un volumen de flujo o la velocidad del material de tracción a través de la boquilla en respuesta al menos a uno de: una velocidad del vehículo en forma relativa a la superficie; una cantidad de desechos en la superficie; un tipo de desechos en la superficie; un tipo de material del cual se forma la superficie; una condición de desgaste o mantenimiento de la superficie; una retroalimentación de circuito controlado de la información de la cantidad o tipo de desechos en la superficie que realmente están siendo eliminados por el material de tracción; una retroalimentación de circuito controlado con basej al menos en parte en la información de deslizamiento detectado de la rueda en 'la superficie, o de la adhesión medida en la superficie de contacto; o una ubicación geográfica del vehículo.

40. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende: detectar un nivel de presión de aire de un depósito de presión de aire que opera para suministrar el flujo de aire presurizado del material de tracción; y controlar el despliegue del material de tracción, y de esta forma controlar el despliegue del flujo de aire presurizado, cuando el nivel de presión de aire está en un rango de presión determinado.

41. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además controlar un flujo de un particulado de un depósito del medio para combinarse con el flujo de aire presurizado en la forma de materia! de tracción .

42. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además desplegar el material de tracción en forma continua hasta que al menos una de la tracción o adhesión o esfuerzo de tracción se mide en o arriba de un nivel de umbral determinado que corresponde a una tracción, adhesión y esfuerzo de tracción respectivos.

43. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además desplegar el material de tracción en pulsaciones, y controlar la frecuencia de las pulsaciones, la duración de las pulsaciones o tanto la frecuencia como la duración de las pulsaciones.

44. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además controlar una válvula del medio a una posición cerrada para bloquear un flujo de particulado, de modo que el material de tracción consista únicamente en el flujo de aire presurizado.

45. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende; controlar una válvula del medio a una posición abierta, para permitir un flujo de particulado, de modo que el material de tracción comprenda tanto el particulado como el flujo de aire presurizado para impactar la superficie de contacto con al menos el particulado y el aire presurizado, en donde cada uno del particulado y el aire presurizado tiene un rango o velocidad de flujo que es lo suficientemente alta para soplar hacia afuera una capa de arena en la superficie; y suministrar una capa de arena de un depósito del medio en la interfase de la rueda a través de un abastecedor de arena, bajo condiciones que permitan que al menos parte de la arena permanezca en la interfase de la rueda, y el suministro de la capa de arena ocurre después de impactar la superficie de contacto con el particulado, mediante lo cual la capa de arena en la interfase de la rueda no se sopla fuera por el impacto del particulado y el aire presurizado en la superficie de contacto.

46. El método tal como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además controlar el despliegue del material de tracción dependiendo de la navegación del vehículo en una curva o subida, o de la ubicación del vehículo relativa a una o más de un cruce, un vecindario residencial o una zona designada con base en la sensibilidad al ruido, polvo u objetos proyectados originados por el flujo de aire presurizado.

47. Un sistema para utilizarse con un vehículo que tiene una rueda que viaja sobre una superficie, caracterizado porque comprende: al menos una boquilla; y una fuente de aire que está en comunicación de fluidos con la boquilla, en donde la boquilla recibe el material de tracción de la fuente de aire y dirige un flujo del material de tracción a una ubicación en la superficie que es una superficie de contacto de la rueda, y la fuente de aire proporciona el material de tracción en un rango de flujo que es mayor aproximadamente a 2.83 metros cúbicos por minuto, tal como se mide conforme el material de tracción sale de la boquilla.

48. El sistema tal como se describe en la reivindicación 47, caracterizado porque la fuente de aire proporciona además material de tracción en una velocidad que está dentro de un rango de aproximadamente 137 metros por segundo (aproximadamente 450 fps) hasta aproximadamente 168 metros por segundo (aproximadamente 550 fps).

49. El sistema tal como se describe en la reivindicación 47, caracterizado porque comprende además una ménsula de montaje ajustable para soportar la boquilla.

50. El sistema tal como se describe en la reivindicación 49, caracterizado porque la ménsula de montaje ajustable incluye tornillos que aseguran la boquilla en una orientación determinada cuando están apretados, y que permite la reposición de la boquilla y la calibración del objeto de la boquilla cuando se afloja.

51. El sistema tal como se describe en la reivindicación 47, caracterizado porque la fuente de aire es un tanque o tubería de ecualización del depósito principal (MRE) de una locomotora, y una presión en la cual el material de tracción se suministra a la boquilla, es la misma presión que una presión en el tanque o tubería de ecualización del depósito principal durante la operación del vehículo.

52. El sistema tal como se describe en la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además un controlador que responde a una señal basada en la operación de un compresor acoplado en forma hidráulica al tanque o tubería MRE, o a una presión detectada en el tanque o tubería MRE, y controla una válvula que tiene la capacidad de controlar o bloquear el flujo del material de tracción desde la fuente de aire hasta la boquilla.

53. El sistema tal como se describe en la reivindicación 52, caracterizado porque el controlador tiene la capacidad en forma adicional de controlar la operación del compresor, y responde a la operación del compresor, de modo que el ciclaje de encendido/apagado del compresor arriba de un nivel de umbral del ciclaje de encendido/apagado a través de uno o ambos de la operación del compresor para reducir el ciclaje de encendido/apagado, o la operación de la válvula para cambiar el rango de flujo del material de tracción a través de la boquilla.

54. El sistema tal como se describe en la reivindicación 52, caracterizado porque el controlador responde a una caída en la presión del tanque o tubería MRE que está debajo de un nivel de presión de valor de umbral, mediante la reducción o bloqueo del flujo de material de tracción, y mediante lo cual se mantiene la presión MRE arriba del nivel de presión de valor de umbral.

55. El sistema tal como se describe en la reivindicación 47, caracterizado porque comprende además un depósito que contiene el medio que está acoplado en forma hidráulica a la boquilla, y durante el uso, el material de particulado se proporciona desde el depósito que contiene el medio para combinarse en forma hidráulica, o para ingresar en el flujo del material de tracción, y de esta forma impactar la superficie de contacto.

56. Un sistema para utilizarse con un vehículo que tiene una pluralidad de ruedas, que cada una rueda sobre uno o más rieles que son una de una pluralidad de rieles, en donde el sistema comprende: uno o más depósitos para proporcionar en forma selectiva material de tracción; una boquilla en comunicación de fluidos con al menos uno de los depósitos, y en donde la boquilla está configurada para recibir el material de tracción y para dirigir un flujo del material de tracción a una ubicación en una superficie de contacto del riel; y la boquilla se coloca arriba de uno de los rieles, y se orienta hacia la pluralidad de rieles, y no se orienta directamente hacia una de las pluralidades próximas de las ruedas.

57. El sistema tal como se describe en la reivindicación 56, caracterizado porque la boquilla se orienta de modo que el flujo de material de tracción se dirija en la superficie de contacto en un ángulo de contacto que está en un rango de desde aproximadamente 75 grados hasta aproximadamente 85 grados en forma relativa a un plano horizontal definido por la superficie de contacto.

58. El sistema tal como se describe en la reivindicación 56, caracterizado porque la boquilla está orientada de modo que el flujo de material de tracción se dirija a una superficie de contacto en un ángulo de contacto que está en un rango de desde aproximadamente 15 grados hasta aproximadamente 20 grados en forma relativa a un plano vertical definido por una dirección de recorrido de la rueda, y en donde el ángulo de contacto se mide de modo que el flujo de material de tracción sea desde fuera de la pluralidad de rieles y está hacia adentro orientado hacia la pluralidad de rieles.

59. Un sistema de control para utilizarse con un vehículo, caracterizado porque comprende: un controlador que controla una válvula que i) está acoplada en forma hidráulica a una boquilla a través de la cual el material de tracción puede fluir en forma selectiva hacia una superficie de contacto que está próxima, aunque separada, de una interfase de una rueda y una superficie, y ii) se abre y cierra en respuesta a señales del controlador, y el controlador puede controlar la válvula para: i) proporcionar el material de tracción a la superficie de control en respuesta a uno o más eventos de activación, controlando la válvula a que se abra, y de esta forma proporcionar el material de tracción a la boquilla, y los eventos de activación incluyen uno o más de una operación del vehículo limitada por la adhesión, una pérdida de reducción del esfuerzo de tracción durante la operación del vehículo, y el inicio de un comando manual que invoca la provisión del material de tracción, o ii) evitar el flujo de material de tracción hacia la superficie de contacto en respuesta a uno o más eventos de prevención, y los eventos de prevención incluyen el ingreso del vehículo o el que esté dentro de una zona de prevención designada, el encaje de un bloqueo de seguridad para el vehículo, una medida detectada de presión disponible en un sistema de freno de aire del vehículo que está debajo de un nivel de presión de umbral, una medida detectada de un patrón de ciclaje de encendido/apagado del compresor que está dentro de un ajuste determinado de patrones de reciclado, y una velocidad o ajuste de velocidad del vehículo que está en un rango de velocidad determinado o en un rango de ajuste de velocidad determinado, respectivamente.

60. El sistema de control tal como se describe en la reivindicación 59, caracterizado porque la boquilla es una de una pluralidad de boquillas y cada boquilla de la pluralidad, tiene una superficie de contacto diferente correspondiente, y el controlador controla individualmente una o más boquillas con base en la información de retroalimentación de adhesión o tracción del vehículo con respecto a las medidas detectadas.

61. Un método caracterizado porque comprende: ajusfar una orientación de una boquilla de un sistema de esfuerzo de tracción con base en un diámetro medido de una rueda que tiene la capacidad de rodar sobre una superficie de modo que la boquilla permanezca alineada con la superficie en una orientación que es sustancialmente la misma sin importar los cambios en el diámetro de la rueda.

62. El método tal como se describe en la reivindicación 61, caracterizado porque comprende además: determinar un ángulo de incidencia de un flujo de material de tracción que procede de la boquilla hacia la parte de superficie de contacto; y cambiar la orientación de la boquilla para cambiar el ángulo de incidencia del material de tracción, en forma relativa a la superficie de contacto.

63. El método tal como se describe en la reivindicación 62, caracterizado porque la determinación del ángulo de incidencia incluye el uso de sensores electrónicos que miden uno o más del diámetro de la rueda, el ángulo de incidencia, o el kilometraje de la rueda correspondiente; y si el kilometraje de la rueda correspondiente se utiliza, entonces se consulta una tabla de desgaste que modela el desgaste sobre una cantidad determinada del uso de la rueda.

64. un equipo para utilizarse con un vehículo que tiene una rueda que recorre sobre un riel, en donde una parte del riel está en una superficie de contacto que está separada de una interfase de rueda/riel, caracterizado porque comprende. opcionalmente, un depósito del medio con la capacidad de contener un tipo de material de tracción que incluye particulados, y una válvula que es controlable por un controlador para permitir en forma selectiva un flujo de particulados, cuando la válvula está en una posición abierta; una boquilla configurada para estar en comunicación de fluidos con una fuente de depósito para proporcionar material de tracción que comprende un flujo de aire, y tiene la capacidad de recibir de la fuente de aire el flujo de aire que tiene al menos una de una presión que es mayor a 689500 Pascal, tal como se mide antes de que el material de tracción salga ele la boquilla o un rango de flujo que es mayor a 2.83 metros cúbicos por minuto, tal como se mide conforme el material de tracción sale de la boquilla, y de esta forma suministra el material de tracción a la superficie de contacto en una velocidad que es mayor a 45 metros por segundo, tal como se mide conforme el material de tracción impacta la superficie de contacto; y una ménsula de montaje que está configurada para montar en forma ajustable la boquilla al vehículo que se orienta en forma relativa al riel que se orienta hacia adentro hacia la pluralidad de rieles y hacia la superficie de contacto.

65. El equipo tal como se describe en la reivindicación 64, caracterizado porque comprende además el controlador que está configurado para comunicación eléctrica con un sensor con la capacidad de detectar datos de operación del vehículo, y en donde el controlador es operable para controlar la ménsula o la boquilla para lograr un ángulo de incidencia del material de tracción en forma relativa a la superficie de contacto, que depende de los datos de operación.

66. Un sistema, caracterizado porque comprende: un controlador de la red de riel para utilizarse con una red de riel que comprende ubicaciones de llegada/partida conectadas mediante pistas de ferrocarril, y para utilizarse con una pluralidad de locomotoras configuradas para rodar sobre las pistas de vías de tren desde una ubicación de llegada/partida hasta otra ubicación de llegada/partida en la red de riel, y al menos una parte de la pluralidad de locomotoras incluye un sistema de administración de esfuerzo de tracción que opera para detectar la información con respecto a un nivel de tracción o adhesión y para proporcionar dicha información del nivel de tracción o adhesión al controlador de la red de riel, y el controlador de la red de riel opera para determinar cuales de las ubicaciones de llegada/partida tienen una situación de tracción reducida asociada con base al menos en parte en la información del nivel de tracción o adhesión proporcionado por el sistema(s) de administración de esfuerzo de tracción incluido en al menos una parte de la pluralidad de locomotoras, y el controlador de la red de riel responde a la determinación de la situación de tracción reducida en la ubicación de llegada/partida asociada a través de uno o ambos de: controlar una velocidad de las locomotoras a través de la red de riel, de modo que la distancia de arranque o detención, o el tiempo de arranque o detención de una locomotora en las ubicaciones de llegada/partida de la situación de tracción reducida, se calcule en forma diferente a través del controlador de la red de riel, si la locomotora incluye un sistema de administración de esfuerzo de tracción relativo a una locomotora que no tiene un sistema de administración de esfuerzo de tracción, o controlar el enrutamiento de una o más locomotoras de la pluralidad de locomotoras a través de la red de riel, con base tanto en la presencia como en la ausencia de un sistema de administración de esfuerzo de tracción en cada locomotora, y en la situación de tracción reducida determinada en una o más de las ubicaciones de llegada/partida.

67. Un sistema caracterizado porque comprende: un sistema de administración de esfuerzo de tracción soportado por un vehículo con ruedas que tiene una pluralidad de modos de operación; y un controlador que opera para determinar una ubicación del vehículo con ruedas en una ruta determinada que tiene una o más partes rectas y una o más partes curvas, y para controlar el sistema de administración de esfuerzo de tracción en un primer modo de operación en la parte recta, y en un segundo modo de operación en la parte curva.

68. El sistema tal como se describe en la reivindicación 67, caracterizado porque el segundo modo de operación comprende ajustar un ángulo de una boquilla del sistema de administración de esfuerzo de tracción relativo a un ángulo de la boquilla en el primer modo de operación, o del ensanchamiento de un patrón de flujo de un rocío del material de tracción procedente de la boquilla, relativo al patrón de rocío en el primer modo de operación.

69. Un vehículo, caracterizado porque comprende: un primer eje energizado y un segundo eje energizado, en donde el primer eje energizado está próximo a un extremo del vehículo, y el segundo eje energizado está relativamente distante del extremo del vehículo, y el segundo eje energizado está acoplado a una caja de chumacera que no se traslada durante la navegación del vehículo en una curva; y un sistema de administración de esfuerzo de tracción acoplado a la caja de chumacera del segundo eje energizado que comprende una boquilla y una fuente de material de tracción acoplada a la boquilla.

70. El vehículo tal como se describe en la reivindicación 69, caracterizado porque comprende una primera cabina de operador y una segunda cabina de operador, y cada cabina de operador está en extremos distantes respectivos del vehículo, y de esta forma se permite que el vehículo sea conducido hacia adelante o hacia atrás según se desee, y la operación del sistema de administración de esfuerzo de tracción es sin importar la dirección del recorrido del vehículo.

71. Un sistema para utilizarse con una locomotora que tiene una rueda que recorre sobre un riel, caracterizado porque comprende: una boquilla orientada fuera de la rueda, y configurada para suministrar un flujo de particulado abrasivo y/o aire bajo presión hacia una superficie de contacto del riel que está separada de una inferíase de rueda/riel.

72. El sistema tal como se describe en la reivindicación 71, caracterizado porque comprende además un regulador acoplado a un suministro de aire comprimido de la locomotora, en donde el regulador reduce la presión del aire suministrado a la boquilla para que sea menor a una presión de aire en una línea de freno de la locomotora.

73. El sistema tal como se describe en la reivindicación 72, caracterizado porque comprende además una segunda boquilla y una tubería de suministro de aire acoplada a cada boquilla y al regulador, en donde la tubería de suministro de aire incluye una unión "T".

74. El sistema tal como se describe en la reivindicación 73, caracterizado porque comprende además una válvula o solenoide magnético simple que controla el flujo de aire presurizado a través de la línea de suministro de aire y a cada una de las primeras y segundas boquillas.

75. El sistema tal como se describe en la reivindicación 71, caracterizado porque comprende además una o más de: un interruptor de encendido/apagado, el cual, en el modo de "encendido" permite que el sistema opere; un dispositivo de deshabilitación que evita en forma selectiva que el sistema suministre el aire y/o arena a la boquilla o a través de la boquilla; o un compresor operado por flecha que es el suministro de aire bajo presión, en donde el compresor está acoplado en forma mecánica a un motor para proporcionar torsión al compresor a través de una flecha. 76. Un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas que recorre sobre una superficie, caracterizado porque comprende: una boquilla; y una fuente de aire que está en comunicación de fluidos con la boquilla, de modo que la boquilla reciba el material de tracción que comprende un flujo de aire de la fuente de aire y dirija un flujo del material de tracción a una ubicación en la superficie que está en la superficie de contacto, y la boquilla en combinación con la fuente de aire proporciona el material de tracción en una velocidad mayor a 45 metros por segundo, tal como se mide conforme el material de tracción impacta la superficie de contacto.

76. El sistema tal como se describe en la reivindicación 75, caracterizado porque la velocidad está en un rango de aproximadamente 137 metros por segundo hasta aproximadamente 167 metros por segundo.

77. Un sistema para utilizarse con un vehículo con ruedas que recorre sobre una superficie, caracterizado porque comprende: y una boquilla; y una fuente de aire que está en comunicación de fluidos con la boquilla, de modo que la boquilla reciba el material de tracción que comprende un flujo de aire procedente de una fuente de aire y dirija un flujo del material de tracción a una ubicación sobre la superficie que está en una superficie de contacto, y la fuente de aire proporciona el material de tracción a la boquilla en una presión que es mayor a 689500 Pascal (aproximadamente 100 psi) tal como se mide en o en forma próxima a la boquilla justo antes de que el material de tracción salga de la boquilla.

78. El sistema tal como se describe en la reivindicación 77, caracterizado porque la presión está en un rango de aproximadamente 896350 Pascal (aproximadamente 130 psi) hasta aproximadamente 965300 Pa (aproximadamente 140 psi).