MATERIAL RODANTE E DE TRAO FUNDAMENTOS

ENG. WILSON TADASHI SHIMURA

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DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DE MATERIAL RODANTENDICE 1.0 OBJETIVOS DA DISCIPLINA 2.0 VECULOS FERROVIRIOS 2.1 Material Rodante de Trao 2.1.1 Locomotivas Diesel Eltricas 2.1.2 Locomotivas Eltricas 2.1.3 Locomotiva a Vapor 2.1.4 Automotrizes 2.1.5 Outros Tipos 2.2 Material Rodante Rebocado 2.2.1 Vages 2.2.2 Carro de Passageiros 2.2.3 Outros Tipos 2.3 Trens Unidades

3.0 DINMICA DO MOVIMENTO DOS VECULOS FERROVIRIOS 3.1 3.2 3.3 Equao Bsica do Movimento Esforo de Trao e Frenagem Resistncias ao Movimento 3.3.1 Resistncia Normal 3.3.2 Resistncias Acidentais 3.3.2.1 3.3.2.2 3.3.2.3 3.3.2.4 4.0 ADERNCIA RODA-TRILHO 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Fatores que influenciam a aderncia Frmulas empregadas Patinao e Conseqncias Formas de Melhorar a Aderncia Trao por simples aderncia e Sistemas Especiais Resistncia de Rampa Resistncia de Curva Rampa Compensada Resistncia de Inrcia

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5.0 TRABALHO E POTNCIA 5.1 5.2 Definies Potncia de Trao

6.0 ESFORO TRATOR DE LOCOMOTIVAS 6.1 6.2 6.3 6.4 Curvas Caractersticas Velocidade Mnima em Regime Contnuo Esforo Trator e Aderncia Trao Mltipla com Locomotivas Iguais e Diferentes

7.0 VELOCIDADE DE EQUILBRIO 7.1 7.2 Esforo trator e Resistncias do Trem Dimensionamento de Trens para a Rampa Crtica

8.0 NOES DE FRENAGEM 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Freio Dinmico das Locomotivas Freio Independente da Locomotiva Freio Pneumtico dos Vages Freios Manuais Utilizao dos Freios

9.0 MTODOS DE CLCULO DE DESEMPENHO DE TRENS 9.1 9.2 Clculos Manuais Simulao de Desempenho de Trens

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1.0 OBJETIVOS DA DISCIPLINA Esta disciplina tem como objetivo apresentar uma viso panormica da questo do movimento dos veculos ferrovirios, apresentando os principais elementos que intervm na dinmica do trem e princpios a serem observados no dimensionamento das composies.

2.0 VECULOS FERROVIRIOS Os veculos ferrovirios, os quais so denominados material rodante, so compostos de algumas unidades que dispem de motores para a sua movimentao ou para rebocar outros veculos e aqueles que so simplesmente rebocados.

2.1

Material Rodante de Trao 2.1.1 Locomotivas Diesel Eltricas

As locomotivas diesel-eltricas, as mais comumente empregada em trens de carga no Pas, so constitudas de unidades providas de motor diesel acoplado a gerador eltrico ou alternador, que alimenta os motores eltricos de trao. Essa combinao permite que as locomotivas diesel-eltricas possam desenvolver toda sua potncia em baixas velocidades do trem, independente da rotao do motor de trao, que sendo eltrico tem seu torque mximo em baixas rotaes. Nos veculos em que o motor acoplado movimentao da roda, atravs de caixa de transmisso, a potncia cresce com a rotao do motor, significando que em baixas rotaes no se dispe de toda potncia do motor. As locomotivas so classificadas pela disposio de seus truques e quantidade de eixos tratores por truque (B para 2 eixos, C para 3 eixos e D para 4 eixos), sendo comuns os seguintes tipos: BB: 2 truques com 2 eixos tratores cada; BBB: 3 truques com 2 eixos tratores cada; CC: 2 truques com 3 eixos tratores cada; DD: 2 truques com 4 eixos tratores cada. O peso por eixo das locomotivas limitado pelas caractersticas mecnicas de projeto e pela limitao imposta pela capacidade da via permanente, sobretudo das obras de arte. Atualmente esse valor est usualmente limitado em 32 t/eixo. 2.1.2 Locomotivas Eltricas So locomotivas cujos motores eltricos de trao so alimentados por fonte externa, atravs de pantgrafos em contato com a rede area ou de sapatas com 3 trilho energizado. Curso de Especializao em Transportes Ferrovirio de Cargas Curso de Especializao em Transportes Ferrovirio de Cargas

A alimentao pode ser em corrente continua em voltagens variando de 600 a 3000 V, ou em corrente alternada em 25 kV ou 50 kV, para locomotivas de maior potncia e em zonas menos povoadas. No caso de alimentao em corrente alternada, alm de haver rebaixamento de tenso so empregados retificadores para transformao em corrente contnua para alimentao dos motores de trao. O controle das locomotivas eram feitos por resistores e atualmente so empregados diodos e tirestores no chopper control. 2.1.3 Locomotiva a Vapor Foram as primeiras locomotivas com rodas acionadas pelos pistes alimentados pelo vapor produzido pela caldeira alimentada por lenha, carvo ou leo combustvel. O vago tender acoplado locomotiva tem a funo de servir de reservatrio de gua e do combustvel da caldeira. No Brasil as locomotivas vapor continuam em operao em alguns trens tursticos. 2.1.4 Automotrizes So as unidades dotadas de propulso prpria a exemplo de unidades automotrizes de passageiros e autos de linha 2.1.5 Outros Tipos Outros tipos de material rodante de trao so representados pelas locomotivas diesel-hidrulicas e a turbina de gs, bem como motor linear e levitao magntica, locotrator, etc.. 2.2 Material Rodante Rebocado 2.2.1 Vages Os vages de carga, cuja nomenclatura composta de 3 letras, so classificados nas seguintes categorias (1 letra - TIPO): FECHADO: carga geral embalada ou a granel com descarga de fundo; GONDOLA: granis slidos e produtos siderrgicos; HOPPER: granis slidos e nos fechados gros e cimento a granel; PLATAFORMA: produtos siderrgicos, contineres e veculos; TANQUE: granis lquidos; ISOTRMICO: para cargas frigorificadas, ANIMAIS:vages gaiola para transporte de animais

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A 2 letra representa o SUB=TIPO do vago nas caractersticas de tipo de descarga, se fechado ou revestido ou utilizao, conforme exemplos a seguir: vago Fechado: Revestido, Sem Revestimento, Lateral (descarga), Escotilha para carregamento e Hopper (descarga de fundo com tremonha) vago Gondola: Dumper (descarga com car-dumper), Portas laterais, Fundo mvel (descarga), Hopper (bordas basculantes ou fundo em lombo de camelo) e Tombantes (bordas tombantes); vago Hopper: Aberto, Fechado (granis slidos), Tanque convencional e E, com proteo anti-corrosiva. vago Plataforma: Automveis (com dois pavimentos), Bobina, Continer, Dispostivo para fixao de continer, E (convencional com piso metlico), G para piggy-back (reboques rodovirios) e Rebaixado para cargas de grandes dimenses. vago Tanque: Convencional, Gases , Pulvurulento, Serpentina para aquecimento. Vago Isotrmico: Convencional. vago de Animais: Convencional, com estrado e estrutura metlica. vages do servio No remunerado. MANGA BITOLA 1,00 m A B C D E F BITOLA 1,60 m P Q R S T U Exemplos de nomenclatura de vages: GDT: gndola com descarga de fundo com 119 t de peso bruto; FHD: fechado hopper (com tremonhas) com 80 t de peso bruto; PBS: plataforma para bobinas com 100 t de peso bruto. 2.2.2 Carro de Passageiros So classificados nos seguintes tipos: Curso de Especializao em Transportes Ferrovirio de Cargas Curso de Especializao em Transportes Ferrovirio de Cargas PESO POR EIXO (t) 7,50 11,75 16,00 20,0 25,00 32,50 37,50 PESO BRUTO MX. DO VAGO (t) 30 47 64 80 100 130 150

O peso bruto do vago, bem como a bitola so representados pela 3 letra:

Poltrona; Dormitrio; Restaurante; Correio; Bagageiro 2.2.3 Outros Tipos

Exemplos de material rebocado: Guindastes; Equipamentos de manuteno de via 2.3 Trens Unidades So composies formadas por carros motores e carros reboque, caractersticos de : Trens de passageiros urbanos e de subrbios; Metr. VLTs (Veculos Leves sobre Trilhos)

3.0 DINMICA DO MOVIMENTO DOS VECULOS FERROVIRIOS 3.1 Equao Bsica do Movimento O movimento de uma composio ferroviria determinado pela resultante das foras que atuam no trem sejam a favor do movimento e as resistentes que se contrape ao movimento. A fora resultante R determina a variao do movimento. Se R>0 a composio acelera. Se R=0 o trem mantm a velocidade constante e se R300 m