sist. ferrov
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TEORIA GERAL DO DESCARRILAMENTO
INTRODUO
Descarrilamento: ocorrncias em que o veculo ferrovirio abandona os trilhos.
Tipos de Descarrilamento:Simples
Com adernamento
Com tombamento.
Um dos mais severos tipos de acidente de transporte.
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INTRODUO Modos de Descarrilamento:
INTRODUO
Modos de Descarrilamento:
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INTRODUO
Modos de Descarrilamento:
Ambientais Econmicos Sociais
Uberaba, 10/06/03
Santos, 22/05/02
Ir, 19/02/04
PREJUZOS
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Destaque na imprensa
Multas milionrias
Preocupao da operadora em manter concesso
PREJUZOS
Eurostar, 05/06/00
PREJUZOS
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PREJUZOS
Custos com avarias ou perda de carga, no casode no haver seguro;
Elevao de franquias ou prmios de seguros,decorrente de grandes descarrilamentos;
Reduo da vida til de componentesmecnicos ou de via;
Interrupo do negcio (credibilidade, perdade clientes);
Multas e demandas judiciais.
ESTATSTICAS
Organismo regulador norte-americano dosetor ferrovirio: FRA - Federal RailroadAdministration;
Accidente/Incident Bulletin: Publicaoanualmente um sumrio de todos osacidentes reportados pelas ferrovias;
No Brasil: ANTT divulgao rudimentar dosdados em termos de atualizao edetalhamento.
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ESTATSTICAS
FRA (1997-2001)
Apenas descarrilamento: 9771 ocorrncias nesse perodo (mdia de 5,4 por dia);
Prejuzo em custos diretos contabilizados: US$ 996.834.381,00
CFN Companhia Ferroviria do Nordeste (2005)
CFN Companhia Ferroviria do Nordeste (2005)
ESTATSTICAS
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ESTATSTICAS
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MEC FHO VIA OUTROS
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Ocorrncias
Custo
Descarrilamentos nos EUA (1997-2001)
%
ESTATSTICAS
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ESTATSTICAS
ESTATSTICAS
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% de descarrilamento
Agulhas
Outras
Descarrilamentos em AMVs por causa (1997-2001)
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O CRITRIO DE NADAL
Nadal (1896): Teoria da estabilidade das locomotivas.
Referncia na literatura ferroviria at os dias atuais.
O veculo ferrovirio, ao percorrer uma curva, toma uma posio oblqua em relao ao trilho e o ponto de contato (P) da roda da frente, do lado externo, acha-se avanado, devido salincia do friso, com relao ao plano vertical que passa pelo eixo. O friso tende a sair, subindo no trilho, mas impedido pela presso vertical da roda (carga V).
Brina (1983)
O CRITRIO DE NADAL
Enquanto as superfcies em contato deslizam suavemente uma na outra, a roda gira normalmente; mas, se o atrito atinge um valor suficiente para que o escorregamento cesse, o ponto (P) torna-se um centro instantneo de movimento. Nesse momento, a parte posterior da roda se levanta, girando em torno do ponto (P).
Brina (1983)
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O CRITRIO DE NADAL
Princpios
Grupo de Acidentes MRS (2009)
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Princpios
Grupo de Acidentes MRS (2009)
Princpios
Grupo de Acidentes MRS (2009)
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Princpios
Grupo de Acidentes MRS (2009)
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Cominaes de L e V
L / V = Coeficiente de descarrilamento
Fontes de L
Curva: Fora centrfuga, truque rgido
Tangente: serpenteamento (ngulo de ataque)
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ANLISE PARAMTRICA DA EQUAO DE NADALANLISE PARAMTRICA DA EQUAO DE NADAL
Roda nova. Rives (1977)
Influncia da inclinao da parte ativa do friso
ANLISE PARAMTRICA DA EQUAO DE NADALANLISE PARAMTRICA DA EQUAO DE NADAL
Nota-se que a condio de trilho lubrificado substancialmente mais segura.
Influncia do coeficiente de atrito
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O CRITRIO DE HEUMANN
Escola ferroviria alem: Heumann (1930)
Para o caso mais simples em que a face do friso choca-se contra a linha de bitola do trilho, tem-se:
O CRITRIO DE HEUMANN
Fatores capazes de amplificar ngulo de:
projeto e uso de curvas circulares simples sem transio;
Uso de agulhas retas em AMVs de maior velocidade;
Aumento do jogo da via.
- Estes devem ser observados.
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O CRITRIO DE HEUMANN
Convergncia Nadal e Heumann:
FS ao descarrilamento (Ce)
Ce=Lcr/L(atuante)
O CRITRIO DE HEUMANN
Porque os frisos preservam certa inclinao?
Mantida a altura h e o raio notopo do friso, o caminho aolongo do qual a roda deve serdeslocada lateralmente atque o topo do friso alcance asuperfcie do trilho (largurab), menor na medida emque a inclinao da face ativado friso aumenta.
Magalhes (2010)
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O CRITRIO DE HEUMANN
Porque os frisos preservam certa inclinao?
A face ativa do friso deve ser suficientemente vertical, para que o processo de descarrilamento tenha incio apenas com esforos desestabilizadores mais importantes. Por outro lado a inclinao tem que existir, para que o tempo de descarrilamento no ocorra para foras transientes altamente dinmicas que podem existir, por exemplo, nas entradas de curva ou transposio de AMVs.
Deve-se buscar portanto, uma configurao intermediria:
O CRITRIO DE HEUMANN
Tempo de descarrilamento
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O CRITRIO DE JNR Japonese National Railways (dcada de 60);
Considera o tempo de durao da (L/V)cr;
Expresso para condies que se assemelham ao padromais usual das ferrovias japonesas, no tocante inclinaodo friso e lubrificao.
O CRITRIO DE WEINSTOCK
1,7o
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GARCIA E BUGARN (1995)Condies: i) eixo oblquo roda
guiada a partir do contato em B avanado. FR poder ser suficientemente grande para que a roda gire instantaneamente em torno de B iniciando o descarrilamento.
ii) eixo perpendicular aos trilhos roda guiada pelo contato em A. (L/V )cr mais ampla e difcil de alcanar.
CIRCULAO SOBRE OS AMVs
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CIRCULAO SOBRE OS AMVs
CIRCULAO SOBRE OS AMVs
lubrificados
Usinagem: evita o contato da agulha com regies do friso de angularidade crtica (hachura).
Magalhes (2010)
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CIRCULAO SOBRE OS AMVs
Transferncia de contato para regio de angularidadecrtica.
Transferncia de contato para regio segura em termos de inclinao.
INFLUNCIA DE DESGASTE DE TRILHO DE ENCOSTO
Magalhes (2010)
L/V NO BRASIL SR2-RFFSA e IPT (1992)
Bitola mtrica.
2 LOCO 2000HP e 79 vages vazios.
V=50km/h
i= -1,2% em curva (R=343m e C=1 km).
Trilhos TR-57 de 12m, com juntas alternadas a cada 6m.
Dormentes de madeira, fixao rgidas, lastro padro e em estado geral ruim.
Condio que permitia manter a composio num mesmo estado, sem abertura e fechamento de engates, minimizando perturbaes oriundas de choques.
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L/V NO BRASIL Registro das relaes L/V para cada uma das 316
rodas (lado externo da curva)L
m
edi
on
o c
amp
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Posio dos eixos no Trem
L/V NO BRASIL
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L/V NO BRASIL
Tempo de durao dos esforos crticos: 2 sees instrumentadas espaadas de 2,5 m
Seo 1: Ve=0,15V, ou seja, 15% da carga vertical do eixo entregue roda. Imperfeies produziram alvio de carga vertical. Alm disso (L/V)cr=1,33
Seo 2: A 2,5 m frente, a condio crtica de circulao j no permanecia.
L/V NO BRASIL
O fenmeno tem natureza dinmica e altamente complexa, mas seguro dizer que a instabilidade foi muito instatnea (t
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TRILHO COM DESGASTE (NADAL)
Magalhes (2002)
LIMITES DE USO DO TRILHOLIMITES DE USO DO TRILHO
custo de substituio do trilho limite de desgaste segurana da via Stopatto (1987): o trilho reaproveitado na outra fila at que seu desgaste total atinja aproximadamente 25%Aboleto.Brina (1979): de um modo geral, limite de desgaste perda de 25%Aboleto.
Desgaste lateral q (figura 21) possa atingir de 32 a 34.Desgaste vertical c1/e 1,6 a 1,8; 1h/111,1.
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LIMITES DE USO DO TRILHOLIMITES DE USO DO TRILHO
A proporo entre as massas das partes do perfil, em relao massa total:
40 a 42 %
22 a 18 %
38 a 40 %
LIMITES DE USO DO TRILHOLIMITES DE USO DO TRILHO
Tabela 01 Mximo desgaste do boleto
Fonte: RFFSA (23 apud 4)
As bitolas, larga e mtrica, no podero exceder 1,620m e 1,020m.
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LIMITES DE USO DO TRILHOLIMITES DE USO DO TRILHO
Gabarito manual RFFSAGabarito manual RFFSA
Depende do tipo de trilho
Se a face se ajustar ao boleto indica que um certo % de desgaste foi atingido.
LIMITES DE USO DO TRILHOLIMITES DE USO DO TRILHO
Gerenciamento do Gerenciamento do TRTR--6868
Fonte: Branco e Ferreira (2002)
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LIMITES DE USO DO TRILHOLIMITES DE USO DO TRILHO
Medio de desgasteMedio de desgaste
Fonte:
Metr Rio (2006)
Brastan
A pior configurao no contato roda-trilho para o descarrilamento aassociao entre roda nova e trilho comdesgaste prximo ao limite ltimo dedesgaste lateral. A possibilidade de escalada da rodaseria maior nesta situao devido regio de contato. O contato entre roda e trilho novos sed na regio superior do friso (2), ondeo ngulo maior. Com roda nova etrilho desgastado, o contato ocorre naregio inferior do trilho (1), onde ongulo menor, reduzindo o limitecrtico de L/V.
Magalhes (2002)
RODA NOVA TRILHO USADO
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CAUSAS DE DESCARRILAMENTOCAUSAS DE DESCARRILAMENTO
Friso falso;Causa: Durante a passagem do vago numa juno do trilho, este funciona como degrau vindo a ocorrer o descarrilamento (roda subia no trilho).
IMPORTNCIA DA LUBRIFICAO
Fatores que aumentam o atrito:
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INFLUNCIA DA AREIA EM CURVA
Alm disso, recomenda-se o uso adicional de areia
CAUSAS DE DESCARRILAMENTOCAUSAS DE DESCARRILAMENTO
Cunha de frico com desgaste acentuado;Causa: As cunhas de frico tem a funo de um amortecedor no sistema de suspenso de truque, porm se estas estiverem com desgastes, geram alvio instantneo da carga causando desequilbrio e aumentando a relao L/V facilitando a subida da roda.
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CAUSAS DE DESCARRILAMENTOCAUSAS DE DESCARRILAMENTO
Ampara balano fora da regulagem;Causa: Com o ampara balano desregulado, ou seja, folgas acima e abaixo do permitido, o mesmo provoca o balano excessivo ocasionando salto das rodas, vindo a descarrilar.
CAUSAS DE DESCARRILAMENTOCAUSAS DE DESCARRILAMENTO
Molas dos truques cansadasCausa: Mola de truque cansada faz com que as espiras encostem uma nas outras eliminando o efeito da suspenso (fora elstica).
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CAUSAS DE DESCARRILAMENTOCAUSAS DE DESCARRILAMENTO
Desgaste dos discos e do prato pioCausa: Este desgaste causa a desregulagem que dificulta as inscrio dos truques nas curvas.
CAUSAS DE DESCARRILAMENTOCAUSAS DE DESCARRILAMENTO
Folga do disco intermedirio do centro do pio;Causa: Balano lateral do vago excessivamente.
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PARA EVITAR DESCARRILAMENTOPARA EVITAR DESCARRILAMENTO
Manuteno de via
Lubrificao lateral
Nivelamento
Manuteno de veculos
Treinamento operacional
O AMV constitudo por diversos conjuntos de peasmetlicas, solicitadas por esforos de natureza dinmica queatingem valores considerveis; As necessidades de manuteno crescem com maiorrapidez que as da prpria linha corrida. No objetivo dos servios de manuteno restabelecerpara os AMVs as cotas terica de construo e sim admitirfaixas de utilizao dentro de parmetros de tolernciaspr-fixados.
DESCARRILAMENTO EM AMVs
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Descarrilamentos em AMVs podem ocorrer por diversas razes:
DESCARRILAMENTO EM AMVs
Magalhes (2010)
DESCARRILAMENTO EM AMVs
Recomenda-se o registro de todas as marcas deixadas peloacidente. Exemplos: Marcas de subida; Frisagem das rodas sobre o boleto; Marcas de queda; Choque contra peas do AMV; Marcas de arrastamento.
http://noticias.terra.com.br
2004: De acordo com a CTPM, um dormentefoi colocado num aparelho de mudana devia (AMV), o que causou o descarrilamento.
Local prximo da Estao Imperatriz Leopoldina, na Lapa, zona oeste da capital paulista
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DESCARRILAMENTO EM AMVs2012: Descarrilamento no trechode linha frrea prximo a RubioJunior, distrito de Botucatu.
http://www.jcnet.com.br
DESCARRILAMENTO EM AMVs
http://www.jcnet.com.br
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DESCARRILAMENTO EM AMVsClassificao em funo de vestgios:
Circulao pela ponta: Circulao pelo Coice:
DESCARRILAMENTO EM AMVs
O acidente abaixo aconteceu devido a uma brincadeira de uma pessoa queacionou a chave do desvio indevidamente; a agulha do AMV ficou "jurada(centrada). Ao passar ali, os dois primeiros rodeiros da locomotiva entrarampara a direita, e os outros dois para a esquerda.
ESTRADA DE FERRO PERUS-PIRAPORA
http://efperuspirapora.blogspot.com.br
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Composta por agulha,trilho de encosto deagulha, escoras laterais,placas de apoio bitoladorae de deslizamento, barrade conjugao, aparelhode manobra e tirante demanobra e calos eparafusos.
Composta pelostrilhos de ligaoentre o coice daagulha e o jacare os trilhosexternos e placasde apoio.
Composto pelojacar, contratrilhos etrilhos de encosto doscontratrilhos e placasde apoio especiaispara cruzamento.
DESCARRILAMENTO EM AMVs
Ao circular sobre o Jacar as rodas encontram necessariamenteuma descontinuidade na linha de bitola logo aps a dobra daGarganta do Jacar at a ponta do Corao, falha esta desenvolvidaexatamente para permitir a circulao dos frisos na outra direo.
Assim, preciso que haja grande harmonia construtiva nosjacars para permitir a circulao segura tanto dos veculos quepercorrem o trilho A - B pela direita quanto daqueles que,entrando pela via desviada, percorrerem o trilho C D.
DESCARRILAMENTO EM AMVs
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ABERTURA OU NMERO DO AMVO numero do jacar define a sua abertura, ou seja, a relaoentre a distncia da ponta terica a uma determinada seo opostaa ponta, normal a bissetriz do ngulo do jacar e a distncia entreas linhas de bitola medida nesta seo. O nmero do jacar, que tambm o numero do AMV, pode ser tambm definido como acotangente da metade do ngulo de abertura do jacar.
DESCARRILAMENTO EM AMVs
COTAS DE SALVAGUARDA
- As cotas de salvaguarda so estabelecidas em funo dos parmetros dimensionais e tolerncias de desgaste dos rodeiros dos veculos ferrovirios que iro circular sobre os AMV.- A seguir so apresentadas cotas de salvaguarda em AMV padro AREMA, jacar com ncleo de ao mangans e asas em trilho e em jacar de trilhos usinados.
DESCARRILAMENTO EM AMVs
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DESCARRILAMENTO EM AMVsFolga livre passagem na agulha deslocada
* Esses valores devero ser utilizados nos AMV's dos trechos de linha que no operam com locomotivas modelos GT-26, SD-40, BB-36, DDM e Dash 9.
DESCARRILAMENTO EM AMVs
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V = bitola da viaCC = calha do contra-trilhoCJ = calha do jacar
Exame Dimensional - Cota de Livre Passagem (LP)
A = bitola de eixamento do rodeiroF = espessura do frisoD = acrscimo de segurana (desgaste CC)
DESCARRILAMENTO EM AMVs
DESCARRILAMENTO EM AMVs