¿Por qué mi muela abrasiva para rieles se vitrifica en lugar de cortar?

¿Qué ocurre realmente en la superficie de contacto?

Las pruebas de rectificado instrumentadas en acero para rieles muestran que el coeficiente de fricción en la interfaz rueda/riel pasa por tres etapas:

El vitrificado es la Etapa II, que nunca se recupera a la Etapa III. Si el aglutinante no se desgasta, no aparece grano nuevo y la muela se asienta en una superficie pulida que no corta. En nuestra propia serie de pruebas, la muela de referencia para rieles funcionó con una remoción de riel de 0,79 g, un coeficiente de fricción de interfaz de 0,46 y una relación de rectificado de 35,1; así es como luce una muela autoafilable en buen estado.

La evidencia medida: cómo se ve un rostro vidrioso bajo el microscopio

Se pulieron tres ruedas de prueba, fabricadas con una cantidad progresivamente mayor de aglutinante que rellenaba la estructura granular, contra acero de riel en condiciones idénticas, y luego se examinaron:

El mismo efecto se observa en las cifras. Tres ruedas de resistencia creciente, GS-10, GS-12.5 y GS-15, eliminaron 1,0 g, 0,7 g y 0,2 g de riel respectivamente — GS-15 cayó aproximadamente un 71% por debajo de GS-12.5 — mientras que sus relaciones de molienda aumentaron de 12,8 a 16,0 a 24,1 . Lea ese par en conjunto: la rueda más fuerte fue la más resistente al desgaste y la peor en corte. La resistencia al desgaste por sí sola no es un argumento de venta; es precisamente el mecanismo detrás del vitrificado. La misma lección se obtiene solo del contenido de aglutinante: las ruedas prensadas con contenido de aglutinante bajo, medio y alto midieron resistencias a la compresión de 68,9, 95,2 y 122,7 MPa , y la más fuerte cortó peor, porque una estructura rica en aglutinante es tan densa que el grano no puede sobresalir.

Las muelas con aglutinante metálico llevan este concepto al extremo: una muela con aglutinante de hierro registró una relación de rectificado de 686 , aproximadamente 15 veces mayor que la de una muela con aglutinante de resina. Sin embargo, la unión es tan fuerte que nunca se desgasta, el grano nunca se expone y la muela se vitrifica. Además, requiere un rectificado que un tren de rectificado no puede realizar; por eso, todas las muelas de rectificado en servicio son de aglutinante de resina.

Cinco comprobaciones que debes realizar antes de culpar a la rueda.

1. Grado y grano según la tarea. Un grado más duro y un grano más fino retienen el material por más tiempo. Si la máquina tiene mucha potencia y el material a remover es ligero, la rueda roza en lugar de cortar.
2. Comparación de la velocidad de la muela con la velocidad nominal. Una velocidad excesiva con poca presión de contacto es la forma más rápida de obtener una superficie pulida. Verifique la velocidad nominal de la muela (rpm a 50 m/s) con la velocidad real del husillo de la máquina.
3. Profundidad de corte y ajuste de potencia de la máquina. Un corte demasiado ligero no genera la fuerza suficiente para fracturar o liberar la fibra de madera. Las ruedas de riel se clasifican en pasadas por kilómetro por una razón: el objetivo de remoción debe coincidir con la rueda y la potencia.
4. Geometría de contacto. Compruebe que el cabezal no roce la esquina del medidor ni el lado del campo, que el ángulo de la unidad esté ajustado al perfil objetivo y que nada toque fondo en la brida. Una rueda que solo toca una banda estrecha no alcanza ni la presión ni la capacidad de remoción para las que fue diseñada.
5. Montaje y descentramiento. Una rueda que no está bien asentada sobre una brida sucia o con rebabas pierde su alineación: toca de forma intermitente, retira menos material y calienta la superficie de manera desigual. Vuelva a asentarla y compruebe de nuevo.

Un punto importante a tener en cuenta: en un tren de rectificado no hay estación de reacondicionamiento. Una vez que una muela abrasiva se ha vitrificado durante su uso, no recuperará su capacidad de corte en esa máquina. O bien hay que retirarla, o bien hay que modificar las condiciones de trabajo.

Datos del caso: qué ofrece la rueda a juego

Cuando la rueda se adapta a la máquina y al trabajo, los números son inequívocos. En un tren de rectificado GMC-96X en Liuzhou, una parada de 2 horas produjo 18,72 pasadas por kilómetro , y las ruedas tuvieron un desgaste de 20–30 mm frente a 43,5–59 mm para la rueda importada en el mismo trabajo, aproximadamente el doble de vida útil. Una comparación de medio vagón en el mismo ferrocarril midió 1,5 veces la vida útil de la rueda importada. En la línea Yi-Yang la rueda entregó 5,7 pasadas por kilómetro por milímetro de desgaste; en la línea de transporte pesado Shuo-Huang, 4,98 . En la línea de alta velocidad He-Wu en 2020 las cifras fueron 4,28 frente a 3,27 pasadas por kilómetro por milímetro para la importación, con una sola rueda alcanzando 214,22 pasadas por kilómetro y sin azulado continuo. Las muelas abrasivas cumplen con la norma Q/CR 1-2014 , con una vida útil de diseño de al menos 100 pasadas por kilómetro . La norma JB/T 11431 , en cuya elaboración participó RailwayCare, define el marco dimensional y de clasificación para su fabricación. Las muelas abrasivas Molaton se especifican grado por grado según la máquina y el defecto que se corrige, y cada lote es rastreable hasta su propio registro de prueba.