Efecto del acabado superficial inicial y la lubricación en el desgaste de aceros perlíticos bajo condiciones rodante deslizante

Abstract

Resumen: La influencia de la rugosidad superficial en un contacto rueda riel ha sido una preocupación en los sistemas ferroviarios desde la introducción del reperfilado de la rueda y el riel como estrategias de mantenimiento. Actualmente, no hay indicaciones bien definidas con respecto a las topografías superficiales en el reperfilado de estos componentes. Existe, de esta manera, una necesidad de establecer directrices iniciales para trabajar con las texturas superficiales de estos componentes con el fin de minimizar los costos de reperfilado y mejorar el rendimiento de componentes rueda-riel. Este trabajo tiene por objeto investigar la interacción de diferentes factores que involucran el acabado superficial inicial en las ruedas, la lubricación, y condiciones rodante-deslizantes, en el desgaste y el daño superficial de los componentes rueda-riel, a través de la simulación experimental en el laboratorio usando un tribómetro de tipo disco sobre disco. Para el desarrollo de este trabajo se ha fijado un valor de acabado superficial establecidos en el parámetro de rugosidad Ra,con un valor inicial para el riel y dos valores de rugosidad diferentes para la rueda, un diseño de experimentos (DOE) se ha utilizado para llevar a cabo las pruebas y analizar los efectos sobre el desgaste (pérdida de masa) que tienen estos factores. Los resultados mostraron que diferentes niveles de rugosidad inicial superficial, y diferentes condiciones de lubricación afectan el desgaste de algunos pares de materiales en los resultados de laboratorio.

Abstract: The influence of surface roughness in a rail/wheel contact has been a concern for railway systems since the introduction of rail grinding as a maintenance strategy. Currently, there are no well-defined guidelines regarding the surface topographies of ground rails and wheels. There is thus a need to establish initial guidelines to work with the surface topographies for the rails and wheels in order to minimize grinding costs/time and improve rail/wheel performance. This study is aimed at investigating the correlations among lubrication, rolling/sliding conditions and the influence of initial surface roughness of wheels and rails on their wear behavior through experimental simulation in the laboratory. A twin-disc rolling/sliding testing machine has been used in this experimental work. We fixed a value of initial roughness for a rail specimen and two different roughness values were produced for wheels specimens. A Design of Experiment approach (DOE) was used to conduct experiments and to analyze the effects on wear (mass loss) results. The results show that the levels of initial surface roughness and the lubrication condition of the specimens in some material pairs influence wear and the resultant surface damage