cabeza de carril

La cabeza del carril es la superficie superior de un carril de ferrocarril, conformada para guiar y soportar la rueda con pestaña de un tren o tranvía. Es la única parte del carril que la rueda realmente contacta durante la operación normal. La cabeza del carril soporta la carga completa del vehículo y genera la fricción que permite a las ruedas acelerar, frenar y navegar curvas sin deslizarse lateralmente.

El perfil de la cabeza del carril varía según la aplicación y la región. Los carriles pesados de ancho estándar suelen tener un ancho de cabeza de 65 a 75 milímetros y una superficie superior coronada o ligeramente redondeada. Los carriles de tren ligero y tranvía pueden ser más estrechos, de 40 a 50 milímetros de ancho en la cabeza. La curvatura de la cabeza, su corona, es deliberada: ayuda a que la rueda se autocentre en la vía y desvía el agua de la interfaz carril-rueda. Las cabezas de carril desgastadas eventualmente pierden este perfil y deben ser reperfiladas o reemplazadas.

Desgaste, daño e inspección

La cabeza del carril se desgasta bajo constante estrés mecánico. La carga vertical del vehículo comprime la cabeza; las fuerzas laterales de las curvas y la carga del viento la rozan; los impactos de las ruedas planas o las irregularidades de la superficie del carril la pican y agrietan. El descascarillado y el astillamiento, donde pequeños trozos de la cabeza se desprenden, son modos de falla comunes en líneas de tráfico pesado. La corrugación, un patrón de desgaste ondulado que se desarrolla a intervalos regulares a lo largo de la cabeza, amplifica el ruido y la vibración y acelera el daño. Los trabajadores de vía inspeccionan las cabezas de los carriles visualmente y mediante pruebas ultrasónicas para detectar grietas de fatiga subsuperficiales antes de que se propaguen al alma o al patín del carril.

La cabeza del carril se encuentra entre el alma (la sección central vertical) y el patín (la base más ancha que ancla el carril a las traviesas). Estas tres partes forman el perfil característico de viga en I o vignole estándar desde mediados del siglo XIX. La cabeza en sí es más dura que el alma y el patín porque debe resistir el daño superficial; el acero del carril a menudo se trata térmicamente o se clasifica por composición para lograr este gradiente de dureza sin que la cabeza se vuelva quebradiza.

La lubricación de la cabeza del carril en curvas cerradas reduce el desgaste y el ruido y mejora la adherencia en clima húmedo, aunque el control de tracción moderno ha reducido su uso. En los sistemas de tranvía y tren ligero donde la pestaña de la rueda se desliza sobre la cara exterior del galga de la cabeza del carril, la cabeza suele ser más baja y la cara del galga más prominente que en los carriles de ferrocarril de línea principal.