Download - Ferrovias Bom Materia
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
1/29
Superestrutura Ferroviria
Disciplina: ETG033
Construo de Estradas e Vias Urbanas
Profa. Jisela Aparecida Santanna Greco
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
2/29
2
Histria da Ferrovia
O transporte ferrovirio nasceu no sculo XIX
1 Locomotiva - 1814 - Inglaterra
z construda pelo ingls George Stephenson
z movida a vapor dgua
z essa locomotiva era capaz de puxar 30 t de carga a uma
velocidade de 6 Km/h
z inovao tecnolgica: rodas unidas por correntes, para que
todos os eixos participassem da trao
1 Viagem - 27/09/1825 (Inglaterra)
z linha frrea ligando Stockton a Darlington
z velocidade prxima dos 25 Km/h
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
3/29
3
Histria da Ferrovia Meados do sculo XIX:
z rodas motrizes passaram a ficar atrs da caldeira
uso de rodas de grande dimetro
sensvel aumento da velocidade
locomotiva a vapor se tornou o meio dominante de
trao nas ferrovias, o que perdurou por mais de um
sculo
Expanso das ferrovias
Reino Unido (1840): 2000 Km de estrada de ferro
Frana (1840): 550 Km
Entre 1835 e 1839: ferrovia chegou Alemanha,
Blgica e Itlia
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
4/29
4
Expanso das ferrovias (continuao) Estados Unidos: expanso atingiu nveis espetaculares
1840: 4.500 Km de trilhos
1850: 30.000 Km de trilhos
1914: mais de 415.000 Km de trilhos
Rssia: construo de vias frreas iniciou-se em 1836
z importncia para a unio de territrios
z caracterstica: linhas com grande extenso (cerca de
10.000 Km)
ndia (1910): 51.000 Km
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
5/29
5
Ferrovias no Brasil
1 Estrada de ferro
z construda pelo baro de Mau (Irineu Evangelista de
Souza)
z inaugurada em 30 de abril de 1854
z percurso: Porto de Mau (Baa de Guanabara) a
Petrpolis
z velocidade: 38 km/h
Em 1858 inaugurou-se o primeiro trecho da ento Estrada de
Ferro D.Pedro II (depois Central do Brasil e hoje incorporada
Rede Ferroviria Federal)
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
6/29
6
Ferrovias no Brasil (Cont.)
A Baronesa
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
7/29
7
Ferrovias no Brasil (Cont.)
1930: j existiam 30.000 Km de linhas
Apesar da adeso imediata s ferrovias, o Brasil deu preferncia maistarde ao transporte rodovirio
z Na dcada de 1950 foi implantada a indstria automobilstica emultiplicaram-se as estradas de rodagem pelo pas
Vrias tentativas foram feitas para reanimar o trem, terminando com a
privatizao das estradas de ferro, na dcada de 1990 O mximo que se conseguiu foi manter em funcionamento as redes
de carga
Restaram apenas duas linhas regulares de passageiro, mantidas pela
Vale do Rio Doce: a Estrada de Ferro Vitria-Minas (ligando Vitria eBelo Horizonte ) e a estrada de Ferro Carajs (ligando o sul do Parao Porto de So Lus) e umas dez linhas tursticas
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
8/29
8
Elementos Principais da Via Permanente
Sublastro; Lastro; Dormentes; Trilhos
Constituio das Estradas de Ferro
Infra-estrutura - terraplenagem e todas as obras situadas abaixo de
seu greide
Plataforma ou leito - superfcie final de terraplanagem
Superestrutura ou via permanente - constituda pelas partes sujeitasao desgaste imposto pelas rodas dos veculos e pelas intempries
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
9/29
9
Funes da Superestrutura
Permitir o rolamento dos trens
Distribuir os esforos provenientes de movimentos
z verticais: peso dos trens
z horizontais: longitudinal viatransversal via
Caractersticas bsicas da linha Preparada para receber grandes cargas por eixo (20 a 30t so
comuns!!!!)
Componentes ligados com a rigidez adequada
construda prevendo operaes para manuteno (ou
conservao)
Tem geometria compatvel com o trem, sua segurana e controle
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
10/29
10
Lastro e sublastro
Distribuem as cargas plataforma
Podem ser: solo, areia, escrias, pedras, cascalhos, pedregulhos,
pedra britada (o mais comum)
Especificaes do lastro:z massa especfica 2,7 g/cm3
z coeficiente de desgaste Los Angeles 35%
z amostra: 5Kg (limpa e seca); 12 esferas de ao; 30 a 33 rpm;
500 revolues
z aps, passa-se o material na peneira #12 (1,68 mm) e pesa-se
a quantidade retida
z sendo P = peso da amostra (5Kg)Pn = peso do material retido
%35%100
=
P
PnPCLA
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
11/29
11
Equipamento de abraso
tampa cargaabrasiva
embreagem
Mquina de abraso Los Angeles
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
12/29
12
Granulometria
Abertura da mallhapol mm
% quepassa
% retida eacumulada
2 1/2 63,5 100 02 50,8 90 - 100 0 - 101 1/2 38,0 35 - 70 30 - 65
1 25,4 0 - 15 85 - 100
3/4 19,0 0 - 10 90 - 1001/2 12,7 0 - 5 95 - 100
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
13/29
13
Altura do Lastro
Estudos de Talbot - bulbo de presses
Sejam
p0 = presso mdia na face inferior do
dormentep = presso a uma profundidade qualquer
100% 0p
p
K=
Segundo Talbot 025,187,53
ph
ph =
ph = presso a uma profundidade h (Kg/cm2)
p0 = presso mdia na face inferior do dormente (Kg/cm2)
h = altura do lastro (cm) h 25 cm
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
14/29
14
Determinao de p0
Sendo
p = carga a ser considerada sobre o dormente
b = largura do dormente (cm)
c = faixa de socaria (cm) - varia de 70 a 80 cm para bitola mtrica e de 80 a90 cm, para bitola larga
perfil transversal perfil longitudinal
cb
pp =0 Qual o valor de p?
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
15/29
15
A AREA (American Railway Engineering Association)recomenda
pesadamaisrodadaacapdoCn
pp nd
n argsen,=
dormentesdoscentrosentredist
veculodoeixosentredistncia
a
dn
.==
)/100(000.30
12
hKmVV
Cd
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
16/29
16
Dormentes
Viga transversal que transmite ao lastro os esforos aplicados
Podem ser de madeira, ao, concreto, mistos
Tm como uma de suas funes manter a bitola da via correta
Dimenses:Bitola de 1,00 m Bitola de 1,60 m
madeira concreto madeira concreto
Comp. (m) 2,00 1,75 2,80 2,40Alt. (m) 0,16 0,19 0,17 0,20
Largura (m) 0,22 0,20 0,24 0,29Peso (Kg) 70 140 110 190
Dormentes de madeira:z renem todas as qualidades exigidas para o dormente: durabilidade, resistncia,elasticidade e permitem boa fixao
z agentes biolgicos causadores da destruio da madeira: fungos e insetos
z tratamento qumico dos dormentes
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
17/29
Dormente deconcreto
Dormente deao
Dormente misto
(RogerSoneville)
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
18/29
Trilhos Ser a superfcie de trfego e guia dos trens Suportar os esforos transmitidos pelo trem
Distribuir e transmitir tais esforos
Contribuir para a rigidez longitudinal da linha
Suportar e transmitir os esforos atribudos temperatura nos trilhos e no ambiente
Principais funes
De fabricao
Originados em servio:
z deformao das pontasz autotmpera superficial
z escoamento na superfcie do boleto
z desgaste da alma e patim por ao qumica
z desgaste do trilho por atritoz fraturas dos trilhos
Defeitos nos Trilhos
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
19/29
Caractersticas e dimenses dos trilhos
COMPRIMENTO DE TRILHOS
DA SIDERRGICA: 12, 18, 24m
MAS A FERROVIA SOLDA OS TRILHOS EM OFICINA, OU NA LINHA
FEPASA - RIO CLARO: 300m
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
20/29
20
Pr-dimensionamento de trilhos
Determinao da Carga de Clculo
Pclculo = P . Cd
)/100(30000
12
hKmVV
Cd
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
21/29
Bitoladistncia entre os
boletos de trilhos
Bitolas mais usuais Mtrica: 1,00m (estreita)
Larga: 1,60m (bitola padro) Internacional: 1,435m
A bitola define asrelaes geomtricastrem-via
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
22/29
22
Fixaes
Ligam os trilhos ao dormente Transmitem cargas entre o trilho e o dormente
Fixao GEO -origem nasferrovias alems
Outro tipo de fixaoelstica(grampo elstico duplo)
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
23/29
23
Juntas entre trilhos So os espaos entre trilhos
O tamanho das juntas denominado folga de junta
Quando a folga de junta zero, a junta denominada topada
A folga de junta varia ao longo do tempo
A mxima folga de junta entre trilhos estimada em 2cm
Talas de juno Ligam trilhos nas juntas Transmitem trao ou compresso entre os
trilhos
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
24/29
24
Socadora
Soca: efetuada abaixo dos dormentes,
regio de soca a operao para compactar o lastro e fornecer a resistncia
para suportar as cargas
Manual (com a soca, um tipo especial de picareta), ouMecnica
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
25/29
25
Socadora niveladora
Acabadora
Mquina paralimpeza de
lastro
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
26/29
26
Mecnica da Locomoo
Tipos de veculos:
z veculos que tracionam: material de trao
z locomotivas
z veculos tracionados: material rodante
z carrosveculos que transportam, exclusivamente,
passageiros
z vages
veculos destinados ao transporte de cargas
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
27/29
27
Locomotivas a
vapor
Sua energia fornecida
pela expanso do vaporque produz trabalho nos
cilindros
Locomotiva Baldwin, para bitola mtrica,fabricada em 1895
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
28/29
28
Locomotiva
diesel - eltrica
Utiliza como fonte de energia um motordiesel transportado pela prpria
locomotiva
Locomotivaeltrica
Trao eltrica
Primeiro tremeltrico
-
7/30/2019 Ferrovias Bom Materia
29/29
29
Tipos de vages
z Vago fechadoz Vago gaiola
z Vago gndola (abertos na parte superior)
z Vago plataforma (simples estrados para transporte de veculos,mquinas, trilhos etc.)
z Vago tanque
z Vago frigorfico
z Vago tremonha (o fundo formado por planos inclinados, com
portas para descarga de fundo)
VagoFechado