Principales tipos de defectos peligrosos en las ruedas de tren y sus métodos de prueba ultrasónicos

Las ruedas de las locomotoras y los vagones de ferrocarril son componentes vitales para el funcionamiento seguro de los trenes y cumplen funciones tanto de soporte de carga como de guía. Si una rueda no funciona correctamente, puede provocar su rotura, fallo del eje o incluso descarrilamientos importantes. Por lo tanto, es fundamental garantizar la inspección adecuada y el funcionamiento seguro de las ruedas.

·Principales Defectos Peligrosos en Ruedas de Locomotoras y Vagones de Ferrocarril

1. Grietas en las llantas

Durante la operación del tren, el área debajo de la superficie de contacto de la rueda (a una profundidad de 10 mm a 20 mm) es donde se concentra el esfuerzo cortante máximo del contacto rueda-carril. Si existen inclusiones no metálicas u otros defectos metalúrgicos en esta región, estas inclusiones pueden convertirse en fuentes de grietas por fatiga bajo la influencia del esfuerzo cortante, provocando que las grietas se propaguen. La tensión cortante del contacto rueda-carril es inherente a la operación del tren, y una vez que se inicia una fuente de grieta, la grieta se expande más rápido a medida que aumenta la velocidad del tren. A medida que la grieta crece y alcanza un tamaño mayor en la fase de expansión rápida, puede propagarse al borde o banda de rodadura exterior o interior. Si no se detecta a tiempo, esto podría provocar que la rueda se 'astilla'. Este defecto se conoce como agrietamiento de la llanta.

Los defectos de agrietamiento de la llanta exhiben orígenes claros de fatiga y un proceso de propagación de la fatiga (grietas en forma de concha). El desarrollo de grietas en la llanta sigue una dirección circular a lo largo de la rueda, por lo que se denomina defecto circunferencial.

2. Daños por fractura de rueda

Las fracturas de las ruedas pueden ocurrir debido a un frenado severo, defectos metalúrgicos internos o fallas de fabricación, lo que lleva al agrietamiento radial de la rueda. Esto puede provocar descarrilamientos durante el funcionamiento del tren. Las fracturas radiales se desarrollan a lo largo del diámetro de la rueda, por lo que se denomina defecto radial.

·Pruebas ultrasónicas para defectos en las ruedas

1. Detección de grietas circunferenciales

Las pruebas ultrasónicas funcionan según el principio de que la máxima reflexión se produce cuando las ondas sonoras son perpendiculares a la superficie de la grieta. Cuando las ondas ultrasónicas inciden radialmente en la rueda, son perfectamente perpendiculares a los defectos circunferenciales. Por tanto, la incidencia radial ultrasónica se utiliza para detectar defectos circunferenciales en la rueda.

2. Detección de defectos radiales

Para detectar defectos radiales en la rueda se utilizan ondas de corte ultrasónicas convencionales.

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