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Título: Estudo do desgaste por deslizamento de pares metálicos empregados no contato roda-trilho
Autor(es): Almeida, Leandro Prates Ferreira de
Orientador: Scandian, Cherlio
Coorientador: Bozzi, Antônio César
Palavras-chave: roda
trilho
desgaste por deslizamento
disco
Mecanismos de Desgaste
Data do documento: 24-Fev-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O estudo do contato roda-trilho tem ganhado importância na Engenharia Ferroviária, especialmente por trilho e roda representarem os segundo e terceiro maiores custos com materiais na ferrovia, ficando atrás somente dos gastos com combustível. Geralmente o fim de vida destes componentes se dá devido ao desgaste. As condições de contato variam de acordo com as particularidades de cada ferrovia, como carga, velocidade, traçado e materiais utilizados, entre outros. Com o objetivo de entender os mecanismos de desgaste existentes para as condições de contato típicas da Estrada de Ferro Vitória a Minas, foram realizados ensaios de desgaste por deslizamento na configuração pino-disco, sem lubrificação, com velocidade de deslizamento variável e carga normal constante. Os pinos, de extremidade esférica, foram fabricados com material do trilho convencional da EFVM aço perlítico com dureza superficial de 370 Brinell e os discos foram fabricados com material de rodas fundidas e forjadas da classe C da norma AAR. O volume desgastado dos pinos foi calculado com base no diâmetro da calota de desgaste. Já nos discos, o volume desgastado foi obtido por perfilometria 3D. Os mecanismos de desgaste foram analisados com auxílio de um microscópio estereoscópico e de um microscópio eletrônico de varredura. Os resultados indicam um aumento no coeficiente de atrito nos ensaios à velocidade de 0,9 m/s µ aproximadamente 0,8 quando comparado com os valores obtidos à velocidade de 0,1 m/s, onde µ ficou entre 0,5 e 0,6. Já a severidade do desgaste, tanto dos pinos quanto dos discos, foi maior nos ensaios realizados com velocidade de deslizamento de 0,1 m/s. Comparando os diferentes materiais dos discos, o desgaste de pinos e discos foi consideravelmente maior nos sistemas com rodas forjadas. Os mecanismos de desgaste observados foram predominantemente de natureza plástica, com ocorrência de sulcos plásticos e adesão de materiais oxidados na superfície de pinos e discos. Palavras-chave: roda, trilho, ferrovia, desgaste por deslizamento, pino, disco, mecanismos de desgaste.
he study of wheel-rail contact is getting importantin Railway Engineering, especially because rail and wheel represent the second and third largest costs of materials on the railroad –the first is fuel. Usually, the end of life of these components is due to wear. The contact conditions changesaccording to the specificities of each railroad, such as load, speed, track design and materials used, among others. In order to understand the existing wear mechanisms for the typical contact conditions of the Estrada de Ferro Vitória a Minas, slip-wear tests were performed in the pin-on-disc configuration, without lubrication, with variable sliding speedand constant normal load. The spherical end pinswere manufactured from conventional EFVM rail material -370 Brinell surface hardness pearlitic steel -and the discs were manufacturedfrom AAR grade Class C cast and forged wheel material. The worn volume of the pins was calculated based on the diameter of the wear scar. Forthe discs, the worn volume was obtained by 3D profilometry. The wear mechanisms were analyzed using a stereoscopic microscope and a scanning electron microscope. The results indicate an increase in the coefficient of friction in the tests at a speedof 0.9 m/s -μapproximately 0.8 -when compared to the values obtained at a speedof 0.1 m/s -μbetween 0.5 and 0.6. The wear severity of both pins and discs was higher in the tests carried out with a sliding speed of 0.1 m/s. Comparing the different materials of the discs, the wear of pins and discs was considerably greater in systems with forged wheels. The wear mechanisms observed were predominantly of plastic nature, with occurrence of ploughingand adhesion of oxidized materials on the surface of pins and discs
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9744
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