Volumen II - SAM

adhesivos, simplemente se realiza la vulcanización sobre las partes metálicas (carcazas y acoples) del
ensamble. Este trabajo busca conocer y comparar las propiedades de dos bujes fabricados por diferentes
proveedores, uno de los cuales utiliza una formulación a base de NR y el otro utiliza una mezcla de NR y
caucho estireno butadieno (SBR).
Figura 1. Configuración de la suspensión primaria en la cual opera el buje analizado. Izquierda:
identificación de los componentes de la suspensión. Derecha: Ubicación de los bujes.
Figura 2. Izquierda: definición de la orientación de los ejes para las fuerzas, momentos y desplazamientos
existentes durante el funcionamiento del buje en el sistema. La dirección “x” corresponde al sentido “radial”
en las pruebas, y la dirección “y” al sentido “axial”. Derecha: Vista en sección del buje.
Fuente de las figuras 1 y 2: Grupo GEMI, Universidad EAFIT.
El sistema ferroviario bajo estudio tiene 14 años de operación, tiempo en el cual se han presentado
variaciones en la dinámica debido al deterioro de los vehículos; por esta razón es pertinente desarrollar
nuevas formulaciones de caucho que generen respuestas en los bujes más acordes a las solicitaciones
mecánicas actuales. Como referencia es pertinente considerar que algunos ejes del vehículo fueron
instrumentados con sensores de desplazamiento, encontrando que el máximo desplazamiento radial típico de
los bujes durante la operación es de 2 mm, mientras que el axial es de 2.5 mm.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Se seleccionaron dos formulaciones llamadas arbitrariamente “A” y “B”, las cuales se detallan en la Tabla 1.
El objetivo de comparar estas dos formulaciones utilizadas en componentes sometidos a fatiga bajo
compresión, es evaluar su respuesta bajo las mismas solicitaciones mecánicas. Mediante ensayo de
reeometría de vulcanización a 180 °C se determinó el t90 para cada uno de los compuestos de caucho, siendo
el del compuesto A 24.5 minutos y el del compuesto B 0.7 minutos. Se realizaron las mezclas por separado
en un molino de rodillos, y con las láminas obtenidas se fabricaron probetas para la realización de las
pruebas mecánicas, vulcanizándolas al t90 de cada compuesto, en moldes con la geometría requerida por las
normas respectivas. Las mezclas obtenidas fueron las mismas utilizadas para la fabricación de los bujes,
procedimiento en el cual no se utilizó ningún tipo de adhesivo para la interfase caucho-metal y la
vulcanización se realizó bajo las mismas condiciones mediante moldeo por compresión.
Tabla 1. Información sobre las formulaciones utilizadas en las Mezclas A y B.
Caucho base Negro de humo ZnO Otros
Tipo (%) (%) (%) Acelerante Azufre
Mezcla A NR 61 27 2 NO SI
Mezcla B NR + SBR 1712 45 26 26 SI SI
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