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Diseño de un dispositivo innovador de doble disco para la evaluación del desgaste del perfil de rueda y riel

Autores: Magelli, Matteo; Pagano, Rosario; Zampieri, Nicolò

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diseño de un dispositivo innovador de doble disco para la evaluación del desgaste del perfil de rueda y riel


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Propiedades tribológicas
Ruedas de ferrocarril
Proceso de desgaste
Interacción rueda-raíl
Herramientas predictivas
Coeficientes de desgaste

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las propiedades tribológicas de los aceros utilizados para fabricar ruedas de ferrocarril juegan un papel fundamental en el rendimiento tanto del vehículo como de la infraestructura. En particular, el proceso de desgaste, causado por la interacción rueda-raíl, modifica la forma de los perfiles de la rueda y el raíl, cambiando el rendimiento del vehículo. Por esta razón, los institutos de investigación y los fabricantes de vehículos han trabajado arduamente para desarrollar herramientas predictivas capaces de estimar la evolución de los perfiles de la rueda y el raíl. La eficiencia de estas herramientas se ve fuertemente influenciada por las propiedades tribológicas de los materiales, es decir, los coeficientes de desgaste, que se utilizan como datos de entrada. La caracterización de estas propiedades requiere herramientas específicas y campañas experimentales prolongadas, que generalmente se realizan bajo condiciones de operación controladas, utilizando bancos de pruebas de disco gemelo. Estos dispositivos generalmente no consideran las condiciones de contacto reales en términos de carga normal, geometría de contacto y velocidad de deslizamiento, ya que están equipados con rodillos de pequeño tamaño. El artículo propone un disco gemelo escalado 1:5 innovador, que permite la reproducción de las condiciones de contacto reales rueda-raíl, gracias a la técnica de escalado de Pascal. El dispositivo de prueba permite la reproducción de una amplia gama de condiciones de operación típicas de los vehículos ferroviarios, gracias a motores brushless independientes de alta potencia, utilizados para accionar los rodillos, y un sistema de carga innovador.

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