Resistencia a la fatiga de pares rueda riel bajo condiciones de operación del Metro de Medellín. (2011)
Los sistemas ferroviarios están llamando una mayor atención de las autoridades públicas y las empresas privadas debido a la emergencia ambiental que hace necesario reconsiderar la manera como se movilizan las mercancías y las personas, las cuales hoy en su mayoría se transportan en automóviles alimentados con combustibles fósiles. Lo anterior ha llevado a considerar sistemas ferroviarios con mayores velocidades, mayor capacidad de carga y mayor eficiencia. La construcción de estos sistemas requiere una cuidadosa consideración de problemas respecto a la seguridad y confiabilidad en la operación. Con respecto a los problemas de seguridad hay tres componentes de esencial importancia que garantizan una circulación segura de los trenes: los rieles, las ruedas y los ejes, los cuales actualmente están sometidos a discusión por una gran cantidad de compañías férreas y autoridades debido al desgaste y a las fallas repentinas que estos han ocasionado a lo largo de la historia [1]. Si la atención es focalizada sobre las ruedas y los rieles, una implementación de nuevas filosofías de diseño conlleva a que el actual comportamiento de la intercara rueda-riel debe ser conocido así como los mecanismos de desgaste típicos (adhesión, fatiga superficial, fatiga sub-superficial) deben ser cuidadosamente investigados. De la cantidad de componentes críticos en los sistemas rueda-riel, las ruedas y los rieles son las que tradicionalmente reciben menos atención, probablemente porque las consecuencias de sus fallas son menos severas que otros componentes primarios, como los ejes. Sin embargo accidentes recientes y la necesidad de desarrollar nuevas geometrías y materiales para ruedas y rieles que estén en capacidad de resistir el incremento de las cargas provenientes de trenes con mayores exigencias, cambiaron esta situación, al analizar de manera más minuciosa el contacto rueda riel y sus fallas incluyéndolas como elementos fundamentales en la seguridad de los trenes. Un conocimiento preciso de las condiciones de contacto entre rueda y riel es necesario para establecer modelos de contacto y de falla que valoren mantenimientos y operaciones confiables con el fin de maximizar los intervalos de inspecciones. En este proyecto se estudiará la resistencia a la fatiga de pares rueda-riel tanto en condiciones de campo como de laboratorio, con énfasis en el efecto de la microestructura y las condiciones de lubricación. Para tal efecto, se hará un diagnóstico detallado de las condiciones de degradación de 2 tramos específicos de la vía férrea del Metro de Medellín, y se reproducirán en laboratorio algunas de las variables físicas y mecánicas identificadas.