A espessura das rodas dos vagões ferroviários de carga na China

As rodas dos trens são componentes fundamentais dos veículos ferroviários e seu desempenho impacta diretamente na segurança operacional. As rodas não apenas suportam forças dinâmicas verticais e laterais e atrito entre a roda e o trilho, mas também suportam a carga térmica durante a frenagem, cumprindo múltiplas funções, como suporte de peso, orientação, transmissão de força de frenagem e fornecimento de tração.

A importância do aro

O aro é a porção de espessura radial da roda que garante resistência suficiente na banda de rodagem, ao mesmo tempo que facilita a manutenção. A espessura do aro normalmente se refere à espessura de um aro novo, e a determinação se uma roda em serviço será descartada depende da espessura restante do aro. A diferença entre a nova espessura do aro e o limite de sucateamento é conhecida como espessura efetiva de desgaste. Um aro mais grosso permite uma maior espessura efetiva de desgaste, mas também aumenta o peso da roda. Quanto mais espessa for a espessura efetiva de desgaste, maior será a vida útil da roda, levando a uma maior diferença de diâmetro entre as rodas novas e as antigas.

Qualidade e desempenho do aro

A qualidade do aro constitui uma proporção significativa do peso total da roda, determinando em grande parte o seu desempenho. Isto é especialmente verdadeiro para rodas de aço fundido, onde uma qualidade de aro maior necessita de uma alma mais espessa, aumentando consequentemente o peso total da roda. O peso da roda é classificado como massa não suspensa e seu aumento impacta significativamente as forças dinâmicas verticais que atuam na interface roda-trilho.

Medidas para melhorar a vida útil

Para aumentar a dureza do aro e prolongar sua vida útil, a banda de rodagem é normalmente submetida a têmpera durante a produção. Contudo, as características do processo de têmpera limitam a profundidade do endurecimento. À medida que a espessura do aro aumenta, a dureza interna diminui, levando a uma menor resistência ao desgaste. Embora a vida útil de uma roda aumente com a espessura do aro, a taxa desse aumento diminui.

Selecionando a espessura do aro

Do ponto de vista da vida útil, é preferível um aro mais grosso; entretanto, ao considerar o peso da roda e a diferença de diâmetro entre as rodas novas e as antigas, um aro mais fino é vantajoso. Assim, a escolha da espessura do aro apresenta um equilíbrio entre prós e contras, exigindo uma consideração abrangente das condições operacionais específicas e dos vários fatores que influenciam os vagões de carga. Atualmente, a espessura do aro para rodas de vagões ferroviários na China inclui principalmente duas especificações: 50 mm e 65 mm.