HHRSA 2012
Truque Customizado para a Ferrovia
Dezembro/2012
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
A MRS é uma ferrovia com predominância de
curvas;
Sua velocidade operacional é menor ou igual
à 60km/h;
Existem trechos com significativa carga
térmica nas rodas, oriunda da frenagem;
Fundamentos - Introdução
Há evidências de hunting em alguns trechos
em tangente, percorridos com o vagão vazio e
carregado;
Há predominância de desgaste de friso de
roda, se comparado à concavidade;
Há elevado índice de shelling nas rodas
(RCF).
Fundamentos - Introdução
Fundamentos – O RCF
As causas mapeadas do RCF na MRS
RCF
Creepage (escorregamentos na
região do contato)
Temperatura na roda
Pressão hidrostática
Carga vertical
RCF = Rolling Contact Fatigue
Tensões oriundas da conformação (ou não) dos perfis de Roda &
Trilho
Fonte: Relatório Amsted-Maxion out/09
Fundamentos – O RCF
Fonte: Relatório Amsted-Maxion out/09
O efeito da temperatura combinado com fatores mecânicos define o aparecimento do Shelling Termo Mecânico
As principais ações de bloqueio no programa de vagões
Fundamentos – O RCF
RCF
Creepage (escorregamentos na
região do contato)
Temperatura na roda
Pressão hidrostática
Carga vertical
Tensões oriundas da conformação (ou não) dos perfis de Roda &
Trilho
Fundamentos – As soluções
As características da nossa ferrovia e os
desgastes dos nossos ativos tem nos
mostrado que:
Precisamos prover os truques e rodas com
melhor capacidade de inscrição em curvas e
alinhamento rápido em retas, ou seja,
precisamos de um “Curving Master”; porém
sem esquecer do controle de hunting.
O que é necessário em um “Curving
Master”?
Fundamentos – As soluções
1. AUMENTAR A RESISTÊNCIA AO WARP (DISTORÇÃO DO TRUQUE)
Truque no esquadro Truque em WARP
Fundamentos – As soluções
Paralelo com Mr. Joe Kalousek
1.1 UTILIZAÇÃO DE CROSS BRACE • Ação de um intertravamento de laterais
Truque com Frame Brace (Steering Ativo)
Cross-Brace da IFN – Em teste no truque Cruzaço Radial
Fundamentos – As soluções
1.2 AUMENTO DO MOMENTO RESISTENTE DO SISTEMA DE AMORTECIMENTO • Ação das cunhas de fricção
• Uso de cunhas especiais • Mais pressão nas cunhas
Mr
Cunhas de fricção
Pressão constante Pressão variável
A
Atenção com a manutenção da altura da cunha
Fundamentos – As soluções
1.3 DIMINUIÇÃO DAS FOLGAS ENTRE LATERAIS E TRAVESSAS • Batente para limite de giro da travessa em relação à lateral
Folga reduzida no truque Cruzaço Radial
Fundamentos – As soluções
1.4 ESTRUTURA INTEGRAL OU “H” RÍGIDO • Truques Hewitt e Randon
Truque Hewitt – Projeto UIC
Truque Randon – Protótipo em teste na MRS
Fundamentos – As soluções
2. GARANTIR LIBERDADE DE GIRO DO RODEIRO • Aproximar o truque do conceito de inscrição radial
Fundamentos – As soluções
r
o BR+Fp BR-Fp
r
o
Ambos os rodeiros apontando para o
centro geométrico do raio de curva e
laterais e travessa ortogonais
Paralelo com Mr. Joe Kalousek
2.1 FOLGA SUFICIENTE NO PEDESTAL
r = 1/2(BR.CC Manga/Fp)
Fp/2 Fp
Fundamentos – As soluções
2.2 INCLUSÃO DE UM “K” (CONSTANTE ELÁSTICA) NO PEDESTAL • Utilização de PAD’s nos pedestais AAR • Pedestais UIC
Calço de borracha (PAD) Adaptador
Pedestal AAR Pedestal UIC
Fundamentos – As soluções
3. BUSCAR INSCRIÇÃO DO RODEIRO POR ROLAMENTO PURO • Utilização de perfis de roda e trilho que gerem ∆r suficiente
R = (ro.b/2) / (λ.y)
Fonte: Relatório da NRC – Final (08/02/2009)
Fundamentos – As soluções
4. GARANTIR ADEQUAÇÃO DO AMPARA BALANÇO AO TIPO DE TRUQUE E SUA UTILIZAÇÃO
Rolos com folga
Castanha com folga Contato Constante com molas internas
Contato Constante com elastômeros
Fundamentos – As soluções
5. REDUZIR O MOMENTO RESISTENTE DE GIRO NO PRATO DE PIÃO • Utilização de materiais de desgaste especiais • Aplicação de lubrificação sólida no prato de pião
Lubrificante sólido aplicado no retrofit
Fundamentos – As soluções
Curving x Hunting segundo JK
Truques para novas aquisições
Fundamentos – As soluções
Novos truques (32,5 t por eixo): • Ride Control Radial: instalado em 20 vagões GDT para teste de performance
Ride Control Radial – versão com Cross Brace
Fundamentos – As soluções
Cross Brace
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Não foi utilizado nos 20 vagões de teste a roda microligada. No lote há
vagões com rodas com perfil AAR-1B e vagões com o novo perfil MRS NRC.
Pedestal: (a) Rubber PAD, maior folga em relação ao adaptador e base rígida usinada na medida nominal (equivalente à 3 botões)
(a)
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Rodas: (b) Em novo perfil NRC com opção microligada
(b)
Colunas de Fricção e Gibs da Travessa: (a) Chapa de desgaste da coluna aparafusada, (b) redução de folgas dos gibs em relação à coluna de fricção e (c) em relação às guias anti-rotação
(c) (a)
(b)
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Cunhas do SSRC: (d) Uso de cunhas mais largas do Super Service Ride Control
(d)
Ampara Balanço e Prato de Pião: (a) Ampara balanço de rolete e (b) prato de pião com lubrificação sólida (grafite)
(a)
(b) (a)
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Resultado das primeiras análises de desgaste
Serão apresentadas a seguir as análises da dupla 734.633-6 e 734.634-4, realizadas no Horto Florestal em 10/08/2011
Período circulado: 1 ano de 7 meses
km circulada: aprox. 160.000km
1) RCF e Spalling:
• Ausência total nas 16 rodas da dupla;
• Performance idêntica com e sem o cross-brace.
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
2) Desgaste de roda:
• Predominância de hollow, como já era esperado;
• A vida do rodeiro estimada é de aproximadamente 3 anos (remoção para passe de usinagem de correção do hollow);
• Performance idêntica com e sem o cross-brace;
• É importante um acompanhamento da evolução pois pode possuir comportamento não linear.
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
3) Desgaste do amortecimento:
• Vida estimada do amortecimento acima de 5 anos (em tese suporta o perído da VR4);
• É importante um acompanhamento da evolução pois pode possuir comportamento não linear;
• Não há diferença significativa de performance com e sem cross-brace;
• Nota-se valor de desvio padrão maior no truque com o cross-brace.
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
4) Desgaste dos Gibs:
• É importante um acompanhamento da evolução pois pode possuir comportamento não linear;
• Não há diferença significativa de performance com e sem cross-brace;
• Nota-se valor de média maior no truque com o cross-brace;
• Os Gibs são centralizados, mas no truque montado tenderam a fechar as folgas internas.
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
5) Aspectos gerais:
• Excelente padrão de:
• Assentamento e desgastes de cunha e chapas de desgaste da bolsa da cunha e coluna de fricção;
• Assentamento dos PAD’s nos pedestais e nos adaptadores (carga mais equilibrada nos rolamentos);
• Sugere-se chapa de desgaste do ampara balanço superior em material ligeiramente mais nobre;
• PAD’s intactos e ausência de vazamentos nos rolamentos;
• Prato de pião em excelente estado;
• Sapatas com desgaste regular.
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
6) Conclusões:
• Com base nos dados levantados até o momento pode-se inferir que o truque apresenta desempenho compatível com a proposta de um truque radial adequado à circulação na linha da MRS;
• Seu padrão de desgaste está dentro do previsto e garantirá maior vida de roda ao permitir pequenos passes de correção de hollow ao longo da vida útil do truque;
• Deve-se manter o acompanhamento até a VR4 para que se possa identificar possíveis comportamentos de desgaste não lineares (são mais prováveis);
• Não há diferença de performance que justifique nesse modelo de truque a aplicação do cross-brace;
• Fica a pergunta: por que alguns padrões de desgaste com o cross-brace foram inversos ao que se esperava?
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
• Resposta: quebra de tirantes do cross-brace nos dois truques.
Novo Truque RIDE CONTROL 6.1/2”x9”
A aplicação do conceito nos demais
truques
Fundamentos – As soluções
Fundamentos – As soluções
Fonte: Projeto Roda Trilho MRS – Inspeções no pátio do km460 (atualizado até 14/11/2012)
A B Y Z D C X A B C D
Conceito Radial Original ou Standard
FIM