Un juego de ruedas es un par de ruedas de un vehículo ferroviario montadas rígidamente sobre un eje que permite que ambas ruedas giren juntas. Los juegos de ruedas suelen montarse en un bogie (" vagón " en América del Norte ), un conjunto de bastidor pivotante que sostiene al menos dos juegos de ruedas, en cada extremo del vehículo. La mayoría de los vagones de mercancías y de pasajeros modernos tienen bogies cada uno con dos juegos de ruedas, pero se utilizan tres juegos de ruedas (o más) en los bogies de los vagones de mercancías que transportan cargas pesadas, y los bogies de tres juegos de ruedas se encuentran debajo de algunos vagones de pasajeros. Los vagones de mercancías de cuatro ruedas que alguna vez fueron casi universales en Europa y Gran Bretaña y sus colonias tienen solo dos juegos de ruedas; en las últimas décadas, estos vehículos se han vuelto menos comunes a medida que las cargas de los trenes se han vuelto más pesadas.
La mayoría de las ruedas de tren tienen una conicidad de aproximadamente 1 en 20 para permitir que el juego de ruedas siga las curvas con menos posibilidades de que las pestañas de las ruedas entren en contacto con los lados del riel y para reducir la resistencia a la curva . Los rieles generalmente se inclinan hacia adentro a 1 en 40, un ángulo menor que el cono de la rueda . Sin la forma cónica, una rueda tendería a continuar en una trayectoria recta debido a la inercia del vehículo ferroviario, lo que hace que el juego de ruedas se mueva hacia el riel exterior en la curva. El cono aumenta el diámetro efectivo de la rueda a medida que se mueve hacia el riel exterior y, dado que las ruedas están montadas rígidamente en el eje, las ruedas exteriores viajan un poco más lejos, lo que hace que los juegos de ruedas sigan la curva de manera más eficiente. De este modo, se evita el desgaste anormal en la interfaz rueda-riel [1] , junto con el chirrido fuerte, penetrante y muy agudo que generalmente resulta de él, especialmente evidente en las curvas de túneles, estaciones y vías elevadas, debido al deslizamiento de las superficies planas y al roce de las pestañas a lo largo del riel. Sin embargo, si el grado de conicidad no es el adecuado para la suspensión y la vía, puede producirse una oscilación desagradable a altas velocidades. Investigaciones recientes también demuestran que los cambios marginales en los perfiles de las ruedas y los raíles pueden mejorar aún más el rendimiento. [2]
No todos los ferrocarriles han empleado ruedas con banda de rodadura cónica. El sistema de tránsito rápido del área de la Bahía (BART) en San Francisco , construido con ruedas cilíndricas y rieles de superficie plana, comenzó a reperfilar las ruedas en 2016 con bandas de rodadura cónicas después de años de quejas por el chirrido de sus pasajeros. [3] Los ferrocarriles de Queensland de Australia utilizaron ruedas cilíndricas y rieles verticales hasta mediados de la década de 1980, cuando las cargas de trenes considerablemente mayores hicieron que la práctica fuera insostenible. [4] [5] [6]
Algunos metros con neumáticos de caucho cuentan con juegos de ruedas especiales con neumáticos de caucho fuera de ruedas de acero con reborde profundo, que guían el bogie a través de los cambios de vía estándar y evitan que el tren descarrile si se desinfla un neumático. El sistema fue concebido originalmente por Michelin para el metro de París ; la primera línea se inauguró en 1956.
