Por que meu rebolo de esmeril para trilhos está vitrificando em vez de cortar?

O que realmente acontece na superfície de contato?

Testes de retificação instrumentada em trilhos de aço mostram que o coeficiente de atrito na interface roda/trilho passa por três estágios:

O polimento é o Estágio II, que nunca retorna ao Estágio III. Se a ligação não puder ser desgastada, nenhum grão novo jamais aparecerá, e a roda se acomoda em uma superfície polida e sem poder de corte. Em nossa própria série de testes, a roda de referência para trilhos apresentou uma remoção de 0,79 g de material, um coeficiente de atrito na interface de 0,46 e uma taxa de retificação de 35,1 — essa é a aparência de uma roda autoafiável em bom estado.

A evidência mensurável: a aparência de um rosto com aspecto vidrado sob o microscópio.

Três rodas de teste, fabricadas com quantidades progressivamente maiores de ligante preenchendo a estrutura granular, foram retificadas contra aço de trilho sob condições idênticas e, em seguida, examinadas:

O mesmo efeito se manifesta nos números. Três rebolos de resistência crescente, GS-10, GS-12.5 e GS-15, removeram 1,0 g, 0,7 g e 0,2 g de trilho, respectivamente — o GS-15 ficou cerca de 71% abaixo do GS-12.5 — enquanto suas taxas de retificação aumentaram de 12,8 para 16,0 e para 24,1 . Analisando esses dados em conjunto: o rebolo mais resistente foi o mais resistente ao desgaste e o pior em corte. A resistência ao desgaste por si só não é um diferencial; é exatamente o mecanismo por trás do polimento. A mesma conclusão se aplica apenas ao teor de aglomerante: rebolos prensados com baixo, médio e alto teor de aglomerante apresentaram resistências à compressão de 68,9, 95,2 e 122,7 MPa , respectivamente, e o mais resistente foi o que apresentou o pior desempenho de corte, porque uma estrutura rica em aglomerante é tão densa que os grãos não conseguem se projetar.

As rodas com liga metálica levam isso ao extremo: uma roda com liga de ferro apresentou uma taxa de retificação de 686 , aproximadamente 15 vezes maior que a de uma roda ferroviária com liga de resina, mas a ligação é tão forte que nunca se desgasta, o grão nunca volta a ficar exposto e a roda vitrifica. Ela também precisa de retificação, algo que um trem de retificação não consegue fazer — por isso, todas as rodas de retificação ferroviária em serviço são de liga de resina.

Cinco verificações a fazer antes de culpar a roda.

1. A granulação e a dureza do material a ser removido dependem da tarefa. Materiais mais duros e com grãos mais finos retêm o material por mais tempo. Se a máquina tiver bastante potência e a peça a ser removida for leve, o disco irá raspar em vez de cortar.
2. Verifique a velocidade da roda em relação à velocidade nominal. Velocidade excessiva com pouca pressão de contato é o caminho mais curto para uma superfície polida. Compare a velocidade nominal da roda (rpm a 50 m/s) com a velocidade real do fuso da máquina.
3. Profundidade de corte e potência da máquina. Uma passada muito leve não gera força suficiente para fraturar ou liberar os grãos. As rodas ferroviárias são classificadas em passagens por quilômetro por um motivo: o alvo de remoção precisa ser compatível com a roda e a potência.
4. Geometria de contato. Verifique se a cabeça não está encostando no canto do medidor ou no lado de campo, se o ângulo da unidade está ajustado para o perfil desejado e se nada está encostando no flange. Uma roda que toca apenas em uma faixa estreita não atinge a pressão nem a remoção especificadas.
5. Montagem e desalinhamento. Uma roda que não esteja assentada corretamente em um flange sujo ou com rebarbas apresenta desalinhamento: ela toca intermitentemente, remove menos material e aquece a face de forma irregular. Reencaixe-a e verifique novamente.

É importante esclarecer um ponto: em uma linha de retificação de trilhos, não existe estação de dressagem. Uma vez que um rebolo de retificação de trilhos tenha sofrido vitrificação durante o serviço, ele não recuperará sua capacidade de corte naquela máquina. Ou ele precisa ser removido, ou as condições de trabalho precisam ser alteradas.

Dados do caso: o que a roda correspondente oferece

Quando a roda é adequada à máquina e à tarefa, os números são inequívocos. Em um trem de retificação GMC-96X em Liuzhou, uma parada de 2 horas resultou em 18,72 passagens por quilômetro , e as rodas apresentaram um desgaste de 20 a 30 mm , contra 43,5 a 59 mm da roda importada na mesma tarefa — cerca de duas vezes a vida útil. Uma comparação de meio vagão na mesma ferrovia registrou 1,5 vezes a vida útil da roda importada. Na linha Yi-Yang, a roda apresentou 5,7 passagens por quilômetro por milímetro de desgaste; na linha de carga pesada Shuo-Huang, 4,98 . Na linha de alta velocidade He-Wu, em 2020, os números foram de 4,28 contra 3,27 passagens por quilômetro por milímetro para a roda importada, com uma única roda atingindo 214,22 passagens por quilômetro e sem desgaste azulado contínuo. As rodas são homologadas segundo a norma Q/CR 1-2014 , com uma vida útil de projeto de no mínimo 100 passagens por quilômetro , e a norma JB/T 11431 , elaborada em conjunto pela RailwayCare, define a estrutura dimensional e de classificação para a qual essas rodas são fabricadas. As rodas de retificação de trilhos Molaton são especificadas grau por grau, de acordo com a máquina e o defeito a ser corrigido, e cada lote é rastreável até seu próprio registro de testes.