estudo de desgastes de rodas e suas consequências no material

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  • CURSO DE ESPECIALIZAO EM TRANSPORTE FERROVIRIO DE CARGAS

    INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

    ACADEMIA MRS

    ARMANDO SISDELLI

    ESTUDO DE DESGASTES DE RODAS E SUAS CONSEQUNCIAS NO MATERIAL RODANTE E NA VIA PERMANENTE

    Rio de Janeiro Outubro de 2006

  • AS 2

    ESTUDO DE DESGASTES DE RODAS E SUAS CONSEQUNCIAS NO MATERIAL RODANTE E NA VIA PERMANENTE

    Monografia apresentada ao Curso de Especializao em Transporte Ferrovirio

    de Carga, como requisito parcial para obteno de certificado de concluso de

    curso.

    Autor: Armando Sisdelli

    Orientador: Hostilio Xavier Ratton Neto

    Tutor: Walter Vidon Jr.

    Rio de Janeiro

    2006

  • AS 3

    AGRADECIMENTOS

    MRS e ao IME, que fizeram todo o esforo

    para que este curso fosse possvel.

    Aos professores, coordenadores, orientadores

    e tutores, pela pacincia e ensinamentos.

    Aos colegas, por todas estas semanas que

    passamos juntos.

  • AS 4

    SUMRIO

    1 INTRODUO ......................................................................................... 18 1.1 CONSIDERAES GERAIS ................................................................... 18

    1.2 JUSTIFICATIVA ....................................................................................... 20

    1.3 OBJETIVO ................................... ............................................................. 21

    1.4 ORGANIZAO ....................................................................................... 21

    2 RODA FERROVIRIA, APLICAO E MECANISMOS DE DESGASTE ........................................................................................ 22 2.1 APLICAO DAS RODAS FERROVIRIAS ........................................... 22

    2.2 MECANISMOS DE DESGASTE DAS RODAS FERROVIRIAS ............. 26

    3 PERFIS MODIFICADOS DE RODAS ....................................................... 29 3.1 CONTATO RODA-TRILHO ....................................................................... 29

    3.2 OS PERFIS NAS FERROVIAS CANADENSES ....................................... 30

    3.3 OS PERFIS NAS FERROVIAS DOS ESTADOS UNIDOS ....................... 34

    3.4 OS PERFIS NA MRS ................................................................................ 37

    3.4.1 ESTUDO DA INTERFACE RODA-TRILHO .............................................. 39

    3.4.2 NOVO PERFIL DE RODA PARA A MRS ................................................. 41

    4 PROCESSOS DE MANUTENO DE RODAS E TRILHOS NA MRS ... 45 4.1 MANUTENO DE RODAS ..................................................................... 45

    4.2 MANUTENO DE TRILHOS .................................................................. 49

    5 ENSAIOS DE CAMPO .............................................................................. 51 5.1 PROCEDIMENTO ..................................................................................... 51

    5.1.1 DETERMINAO DO TAMANHO DA AMOSTRA ................................... 52

    5.1.2 PREPARAO DAS RODAS ................................................................... 54

    5.1.3 MONTAGEM DOS RODEIROS E MEDIO INICIAL ............................. 55

    5.1.4 MONTAGEM DOS RODEIROS NOS VAGES ....................................... 57

  • AS 5

    5.1.5 ACOMPANHAMENTO DOS TESTES ....................................................... 59

    5.2 APRESENTAO E ANLISE DOS RESULTADOS ............................. 60

    6 CONSIDERAES FINAIS ...................................................................... 67 6.1 CONCLUSES ......................................................................................... 67

    6.2 RECOMENDAES ................................................................................. 68

    7 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................ 70

    8 ANEXOS ................................................................................................... 73

  • AS 6

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1 - Truque ferrovirio para vages ............................................................ 22

    Figura 2 - Rodeiro Ferrovirio .............................................................................. 23

    Figura 3 - Seo transversal da roda ferroviria .................................................. 24

    Figura 4 - Limites da bitola de eixamento para vages da MRS .......................... 25

    Figura 5 - Limites de condenao do friso e do aro da roda ................................ 25

    Figura 6 - Comparao entre os perfis QCM-Heumann e AAR1B-NF ................. 32

    Figura 7 - Comparao entre os perfis NRC-ASW e AAR1B-WF ........................ 33

    Figura 8 - Comparao entre os perfis QCM-Heumann e NRC-ASW ................. 33

    Figura 9 - Perfil AAR 1:20 Friso Estreito .............................................................. 33

    Figura 10 - Perfil AAR 1:20 Friso Largo ................................................................. 34

    Figura 11 - Perfil AAR-1B Friso Estreito ................................................................ 36

    Figura 12 - Perfil AAR-1B Friso Largo .................................................................... 36

    Figura 13 - Perfil ISS Friso Estreito ........................................................................ 38

    Figura 14 - Perfil ISS Friso Estreito ........................................................................ 38

    Figura 15 - Gabarito utilizado para o reperfilamento de roda ................................. 47

    Figura 16 - Perfis AAR 1:20, AAR-1B e ISS superpostos vista geral .................. 51

    Figura 17 - Perfis AAR 1:20, AAR-1B e ISS superpostos detalhe da raiz

    do friso ................................................................................................. 52

    Figura 18 - Tela de plotagem do MiniProf .............................................................. 55

    Figura 19 - Configurao dos vages em teste ..................................................... 58

    Figura A.01 - Taxa de desgaste da bandagem Comparao entre os perfis AAR 1:20 e AAR 1B ............................. 76

    Figura A.02 - Taxa de desgaste do friso Comparao entre os perfis AAR 1:20 e AAR 1B ............................. 76

    Figura A.03 - Taxa de desgaste da bandagem Comparao entre os perfis ISS e AAR 1B ...................................... 78

    Figura A.04 - Taxa de desgaste do friso

    Comparao entre os perfis ISS e AAR 1B ...................................... 78

  • AS 7

    Figura A.05 - Taxa de desgaste da bandagem

    Comparao entre os perfis ISS e AAR 1:20 .................................... 80

    Figura A.06 - Taxa de desgaste do friso

    Comparao entre os perfis ISS e AAR 1:20 .................................... 80

    Figura A.07 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil AAR 1:20

    Resultados agrupados por posio de cada vago ......................... 82

    Figura A.08 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil AAR 1B

    Resultados agrupados por posio de cada vago .......................... 82

    Figura A.09 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil ISS Resultados agrupados por posio de cada vago .......................... 82

    Figura A.10 - Taxa de desgaste do friso Perfil AAR 1:20

    Resultados agrupados por posio de cada vago .......................... 83

    Figura A.11 - Taxa de desgaste do friso Perfil AAR 1B

    Resultados agrupados por posio de cada vago .......................... 83

    Figura A.12 - Taxa de desgaste do friso Perfil ISS

    Resultados agrupados por posio de cada vago .......................... 83

    Figura A.13 - Taxa de desgaste da bandagem - Comparao entre os

    trs perfis - Mdia por posio de todos os vages .......................... 84

    Figura A.14 - Taxa de desgaste do friso - Comparao entre os

    trs perfis - Mdia por posio de todos os vages .......................... 84

    Figura A.15 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil AAR 1:20

    Mdia por rodeiro de cada vago ...................................................... 84

    Figura A.16 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil AAR 1B

    Mdia por rodeiro de cada vago ...................................................... 85

    Figura A.17 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil ISS

    Mdia por rodeiro de cada vago ...................................................... 85

    Figura A.18 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil AAR 1:20 Mdia por lado de cada vago .......................................................... 86

    Figura A.19 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil AAR 1B Mdia por lado de cada vago .......................................................... 86

    Figura A.20 - Taxa de desgaste da bandagem Perfil ISS Mdia por lado de cada vago .......................................................... 86

    Figura A.21 - Taxa de desgaste da bandagem - Comparao entre

    os trs perfis - Mdia por rodeiro de todos os vages ...................... 87

  • AS 8

    Figura A.22 - Taxa de desgaste da bandagem - Comparao entre os trs perfis - Mdia por lado de todos os vages .......................... 87 Figura A.23 - Taxa de desgaste do friso Perfil AAR 1:20

    Mdia por rodeiro de cada vago ..................................................... 88

    Figura A.24 - Taxa de desgaste do friso Perfil AAR 1B

    Mdia por rodeiro de cada vago ..................................................... 88

    Figura A.25 - Taxa de desgaste do friso