ESTUDO DAS CAUSAS E IMPACTOS NAS RODAS FERROVIÁRIAS OCASIONADOS POR DESVIOS DAS TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS.

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
 
André Neves de Oliveira 
Daydvison Alex de Souza Coelho 
Fernando de Assis Rocha 
Gabriel Freitas da Silva 
Patrick John da Costa Leal 
Vinicius Rezende Souza e Silva 
 
 
ESTUDO DAS CAUSAS E IMPACTOS NAS RODAS FERROVIÁRIAS 
OCASIONADOS POR DESVIOS DAS TOLERÂNCIAS 
DIMENSIONAIS. 
 
 
 
 
 
 
 
CONTAGEM 
2018/2 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................... 4 
1.1. Objetivo Geral .................................................................................... 4 
1.2. Objetivos Específicos ......................................................................... 5 
1.3. Justificativa ......................................................................................... 5 
2. METODOLOGIA .................................................................................... 5 
3. DESENVOLVIMENTO ........................................................................... 6 
3.1. Referencial Teórico ............................................................................ 6 
3.1.1. Rodas ............................................................................................ 6 
3.1.2. Trilhos .......................................................................................... 11 
3.2. Coleta de Dados ............................................................................... 14 
3.2.1. Perda da circularidade da banda de rodagem ............................. 14 
3.2.2. Diminuição da espessura e altura do friso ................................... 20 
3.2.3. Diminuição da espessura do aro ................................................. 24 
3.3. Análise de Dados ............................................................................. 27 
4. CONCLUSÃO ...................................................................................... 30 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................... 31 
APÊNDICE A ................................................................................................ 33 
APÊNDICE B ................................................................................................ 36 
ANEXOS ....................................................................................................... 40 
 
 
 
3 
 
RESUMO 
 
 A presente pesquisa acadêmica procura apresentar de forma clara, direta e 
objetiva, a relevância e importância do cumprimento das tolerâncias dimensionais 
aplicadas nas rodas ferroviárias do metrô de Belo Horizonte – MG. 
 As normas que permeiam as tolerâncias dimensionais aplicadas nas rodas 
ferroviárias são determinadas no Brasil pela ABNT – Associação Brasileira de 
Normas Técnicas e internacionalmente pela AAR - Association of American 
Railroads (Associação de Ferrovias Americanas), em visitas realizadas ás duas 
oficinas de manutenção em específico aos setores de eixamento e reperfilamento 
de rodas da CBTU – Companhia Brasileira de Trens Urbanos que é a responsável 
pelo controle do metrô de Belo Horizonte e outras cidades do Brasil foram 
levantados dados sobre as tolerâncias dimensionais aplicadas nas rodas dos trens 
e os principais impactos gerados do descumprimento destes parâmetros. 
Somados as visitas realizadas, foi realizado um grande trabalho de pesquisa 
acadêmica em literatura técnica específica fornecida pela CBTU, monografias e/ou 
dissertações de temas referentes a ferrovias para o máximo embasamento das 
informações. 
Cada desvio de tolerância dimensional foi devidamente esclarecido, foram 
abordados as causas e fatores geradores, ferramentas e métodos de identificação 
e controle, normas e tolerâncias aplicadas, impactos gerados e por fim foram 
propostas medidas para minimizar os desgastes estudados. 
 Desta forma foi possível demonstrar através de uma atividade básica do 
nosso cotidiano como o deslocamento do trabalho para casa ou de casa para a 
faculdade, a influência - mesmo que de forma implícita - da tolerância dimensional 
no nosso conforto, bem estar e principalmente na segurança dos que utilizam o 
metrô. 
É importante relatar que os níveis de segurança e tolerâncias dimensionais 
aplicados na prática, atendem fielmente o que determinam as normas aplicáveis. 
 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Da sua criação até os atuais 120 anos, Belo Horizonte / MG é uma cidade 
em constante crescimento, principalmente quanto ao número de habitantes, e com 
isso sofre com os problemas de uma cidade que não foi planejada para as 
demandas de uma metrópole, um dos maiores transtornos de uma metrópole é o 
deslocamento de sua população, com o número de habitantes sempre em 
expansão aliado a falta de grandes projetos e espaço físico para comportar o 
número crescente de veículos, o transporte de passageiros em massa é, de longe, 
a melhor alternativa para minimizar os impactos a cidade 
O metrô de Belo Horizonte sob o controle da CBTU - Companhia Brasileira 
de Trens Urbanos foi idealizado no início de 1981 e está em operação desde 1986 
(trecho Eldorado – Lagoinha) os atuais 28,1 Km de extensão transportam 210 mil 
passageiros por dia e com sua última ampliação no ano de 2012 (trecho São 
Gabriel – Vilarinho) e com a maior parte dos trens oriundos de sua inauguração em 
meados da década de 80 os cuidados com a manutenção e conservação dos 
veículos é primordial para o bom funcionamento da cidade como um todo. 
Apesar de basicamente se tratar de mecânica pesada, um detalhe quase 
imperceptível tem papel fundamental no funcionamento de todo sistema: a 
tolerância dimensional, e em especial no componente mecânico roda, o qual será 
objeto do estudo apresentado nesta produção científica. 
 
1.1. Objetivo Geral 
 
Estudar as causas e impactos nas rodas ferroviárias ocasionados por 
desvios das tolerâncias dimensionais. 
 
 
 
5 
 
1.2. Objetivos Específicos 
 
 Definir o equipamento para análise de impactos; 
 Estudar e analisar as normas técnicas regentes em relação as 
tolerâncias dimensionais nas rodas; 
 Apontar as falhas mais recorrentes e suas consequências nas rodas 
do metrô através de entrevistas; 
 Desenvolver modelos em escala reduzida (protótipos) para 
visualização e entendimento das não conformidades de tolerância na 
geometria recomendada das rodas; 
 Analisar os dados coletados e propor alternativas para eliminar os 
fatores geradores de desvios de tolerância dimensional. 
 
1.3. Justificativa 
 
Surgimento do interesse no grupo pelo tema proposto devido ao 
conhecimento prévio do assunto de um dos integrantes. 
 
2. METODOLOGIA 
 
A definição do equipamento que será alvo do estudo de causas e impactos, 
será realizada através de pesquisas nas seguintes literaturas técnicas: 1 – Brina-
Vol 2- material rodante e 2 – Rodas e eixos ferroviários – Minicucci MWL. 
As tolerâncias dimensionais aplicáveis serão analisadas através do estudo 
das normas técnicas AAR M-107 e M-208 (Association of American Railroads), EN-
13262 (European Standards) e JIS E-5402-1 (Japanese Industrial Standards). 
As falhas mais recorrentes e suas consequências serão apontadas através 
de análise dos dados coletados após as visitas técnicas nas empresas CBTU com 
o coordenador operacional Sr. Francisco José Freitas Lopes e na empresa 
6 
 
K&L Equipamentos com o eng.º de Automação Sr. Lourenço Bueno (Apêndices A e 
B), além de dados coletados na internet e estudos de caso. 
Os modelos em escala reduzida serão elaborados com a utilização de 
softwares de modelagem paramétrica (Autodesk Inventor e Solidworks), produzindoos protótipos com torno CNC e reuniões externas do grupo. 
 
3. DESENVOLVIMENTO 
 
3.1. Referencial Teórico 
 
3.1.1. Rodas 
 
As rodas ferroviárias são componentes de liga metálica que sustentam e 
mantém o trem em uma trajetória fixa na via permanente sobre os trilhos, são as 
responsáveis por transmitir a força motriz gerada pelo motor para a via férrea, 
podem ser forjadas (várias vidas) ou fundidas (uma vida). 
A classificação das rodas ferroviárias utilizadas no Brasil é realizada a partir 
da norma AAR (Association of American Railroads) M-107 e M-208 conforme anexo 
elaboradas nos Estados Unidos. Existem outras normas ferroviárias, dentre as 
quais se destacam EN-13262 (European Standards) e JIS E-5402-1 (Japanese 
Industrial Standards). O teor de carbono e a dureza dentre as três normas citadas 
podem ser observadas na tabela a seguir: 
 
 
 
 
7 
 
 
Tabela 1 - Classificação de rodas ferroviárias segundo as normas 
internacionais, fonte: Okagata, 2013. 
 
 
No geral as rodas ferroviárias são de liga ferro-carbono e possuem médio ou 
alto teor de carbono a depender da finalidade da roda conforme classificação 
abaixo: 
 
 
Classe L 
Serviços de alta velocidade com condições de frenagem severas 
e cargas leves. 
Classe A 
Serviços de alta velocidade com condições de frenagem severas 
e cargas moderadas. 
Classe B 
Serviços de alta velocidade, condições de frenagem severas e 
altas cargas por roda. 
Classe C 
Serviços com alta carga de frenagem e altas cargas por roda ou 
serviços com condições severas de frenagem onde são 
aplicados freios fora da pista de rolamento. 
Classe D 
Transporte de carga pesada (Heave Haul). Indicada 
especialmente para transporte de minério com carga por eixo 
acima de 30 Ton. As rodas desta classe são microligadas. 
Tabela 2 - Classificação por aplicação conforme norma AAR M-107, fonte: 
Minicucci, 2011. 
8 
 
A regra prática para uso das classes da norma AAR são: 
 
Classes B e C Uso geral para vagões de carga e locomotivas. 
Classe L, A e B Uso geral para carro de passageiros. 
Classe D Transporte Heave Haul, acima de 30 Ton./eixo. 
Tabela 3 - Regra prática de aplicação da norma AAR M-107, fonte: Minicucci, 
2011. 
 
Para atender os níveis mais altos de esforço mecânico, resistência a tração, 
tensões e vibrações o processo de fabricação das rodas de liga forjada deve 
possuir os mais altos padrões tecnológicos no que se refere a materiais 
empregados, processo produtivo e controle dimensional. 
Rodas forjadas em aço são fabricadas através de sucessivas operações de 
conformação em blocos de aço aquecidos. Após a obtenção do formato final da 
roda, para ambos os processos de fabricação, aplica-se o resfriamento controlado. 
A adoção da desgaseificação no processo de produção das rodas trouxe 
elementos de alta performance, confiabilidade e durabilidade a vida útil da roda 
ferroviária (MINICUCCI, 2011). 
Após a etapa de forjamento ou fundição, a norma AAR define que as rodas 
ferroviárias devem ser austenitizadas e em seguida passar por um processo de 
resfriamento diferencial na superfície de rolamento seguida de um revenimento. A 
têmpera superficial gera tensões residuais compressivas que inibem a propagação 
de trincas de fadiga na direção radial que, caso ocorram, geralmente são 
catastróficas (COLPAERT, 2008). 
A seguir vemos em forma de fluxograma como são as etapas do processo de 
construção de rodas ferroviárias microligadas forjadas pela MWL Brasil que 
atualmente é a única fabricante de rodas ferroviárias de aço forjado no Brasil, com 
toda certificação da AAR. 
 
 
 
 
9 
 
 
Fluxograma 1 - Processo de fabricação de rodas forjadas, fonte: MWL Brasil 
(www.mwlbrasil.com.br). 
 
No metrô de Belo Horizonte nos carros da linha 900 (antigos) são utilizadas 
as rodas forjadas modelo A38, fabricadas peça empresa MWL Brasil localizada em 
Caçapava- SP, que seguem as normas da AAR, esmiuçando o modelo: Classe A 
ver tabela 2 (classificação) e Ø38” de diâmetro nominal, tem vida útil estimada em 
100.000 Km sendo o resultado alcançado de 70% das previsões. No Brasil para 
uso de transporte de carga são utilizadas as rodas da classe C que suportam 
baixas velocidades e altas cargas por eixo. 
10 
 
 
Figura 1 - Nomenclatura da roda, fonte: Minicucci, 2011. 
 
 As rodas ferroviárias são dimensionadas para serem substituídas por 
desgaste e nunca por ocorrência de algum defeito, porem devido as diferentes 
condições de serviços e ocorrências ligadas ao seu processo de fabricação alguns 
defeitos ocorrem durante o seu uso tendo como consequência a necessidade do 
reperfilamento ou sucateamento da roda (MINICUCCI, 2000). 
Tem crescido cada vez mais a pesquisa científica relativa ao transporte 
ferroviário no Brasil devido a busca pela redução no custo e aumento da 
competitividade no transporte sob trilhos. Para tal fim é necessário o estudo das 
principais falhas existentes, desenvolvimento de novas soluções e desenvolvimento 
de novos materiais e ligas (VILLAS BÔAS, 2010). 
Denomina-se rodeiro ao conjunto composto por um eixo, com duas rodas 
caladas em suas extremidades, quando o rodeiro pertence a um truque motor o 
rodeiro terá ficada em seu eixo uma engrenagem (coroa), a qual será acoplada ao 
motor de tração através da engrenagem chamada pinhão. Conforme figura a 
seguir. (BRINA, 1988). 
 
 
 
11 
 
 
Figura 2 - Rodeiro reboque (A) e rodeiro tração (B), fonte: Lopes, 2017. 
 
3.1.2. Trilhos 
 
Os trilhos cumprem duas funções principais: constituem a superfície de 
rolamento pelo qual trafegam os veículos ferroviários, servindo como guia, e 
transmitem os esforços decorrentes do movimento do veículo (carga dos eixos, 
esforços de aceleração e frenagem e esforços devido à variação de temperatura) 
para a infraestrutura no Brasil. O perfil básico utilizado em trilhos ferroviários 
convencionais é o tipo “Vignole”, que é composto por boleto, alma e patim. 
 
 
Figura 3 – Padrão do perfil trilho “Vignole”, fonte: Skyttebol, 2005. 
 
 
12 
 
É definido boleto como a parte do trilho destinada ao apoio e deslocamento 
da roda ferroviária, e alma como a parte do trilho compreendida entre o boleto e o 
patim. Este é definido como a base do trilho constituída pela massa mais longa do 
duplo T, através do qual o trilho é apoiado e fixado nos dormentes. 
(SEMPREBONE, 2005). 
Para exercer a sua função de superfície de rolamento e suporte das cargas 
transportadas pelos veículos, é necessário que o trilho tenha dureza, tenacidade, 
elasticidade e resistência à flexão. Entre todos os materiais, é o aço que oferece as 
melhores vantagens para o emprego na fabricação dos trilhos. Os principais 
componentes do aço e sua influência nas características fundamentais são: 
 Ferro – aproximadamente 98% da composição do trilho é o ferro. 
 Carbono – o carbono proporciona maior dureza ao aço, mas à medida que 
aumenta a sua porcentagem, este pode se tornar quebradiço, principalmente 
se não for reduzida a porcentagem de fósforo. 
 Manganês – este material aumenta a dureza do aço, entretanto, uma 
elevada porcentagem torna o aço difícil de trabalhar. 
 Silício – este material aumenta a resistência à ruptura no aço, sem sacrificar 
a ductilidade ou tenacidade. 
 Fósforo – é um elemento indesejável, pois torna o aço quebradiço; 
entretanto, esta ação diminui de intensidade à medida que decresce o teor 
de carbono. 
 Enxofre – é também um elemento indesejável. Combina – se com o ferro, 
tirando suas principais qualidades, formando as chamadas “segregações”. 
A segregação ocorre devido à diminuiçãoda solubilidade do enxofre no aço. 
(BRINA, 1983). 
A maioria dos trilhos fabricados em todo o mundo é de aço – carbono, as 
especificações americanas para os trilhos de aço-carbono, são seguidas no 
Brasil. São classificadas conforme Norma Americana ASTM-A-1 (American 
Society for Testing Material) e AREA (American Railway Engineering 
Association). Estabelecem a seguinte composição química (%). 
 
13 
 
 
Tabela 4 - Composição química dos trilhos, fonte: Brina. 1983. 
 
A fundição produzida pelos altos fornos é uma liga de ferro com alto teor de 
carbono, duro, frágil e não maleável. No curso de sua transformação em aço, ao 
mesmo tempo em que se abaixa o teor de carbono, deve-se eliminar tanto quanto 
possível as impurezas, como enxofre e fósforo, que se encontra em quantidades 
variáveis nesta liga. 
A tecnologia de fabricação do aço tem evoluído muito, obtendo-se 
atualmente aços de alta qualidade, tendo em vista a destinação do mesmo. O aço 
obtido da concha de fundição é vertido em moldes piramidais de fundo móvel, 
chamados lingoteiras. Sua seção média é de 50 x 50 cm e contém 
aproximadamente cinco toneladas de aço. Os fenômenos físico-químicos que se 
produzem durante a solidificação da liga, na lingoteira, prejudicam a 
homogeneidade do aço e dão origem a vários defeitos, que poderão prejudicar a 
peça resultante, quando em serviço. 
Os trilhos são laminados a quente, a partir dos blocos provenientes dos 
lingotes. A seção do trilho é obtida pela passagem sucessiva do bloco aquecido, 
numa série de cilindros de laminação, projetados de tal modo que a fôrma 
retangular do bloco é gradualmente desenvolvida na seção do trilho. Esta operação 
requer precisão de desenho dos diversos contornos dos cilindros e uma supervisão 
constante na fase de laminação, para obter a seção desejada. 
14 
 
Até 1996, a CSN (Companhia Siderúrgica Nacional) manteve laminador para 
produção de trilho ferroviário no Brasil. “A produção foi descontinuada porque não 
havia procura que justificasse sua manutenção”, afirma a entidade por meio de 
posicionamento enviado por sua assessoria de imprensa. 
E finaliza: “a capacidade mínima para implantação de um laminador deste 
tipo é da ordem de 500 mil toneladas. Hoje, o Brasil ainda não tem mercado 
suficiente que justifique investimentos em um novo laminador para produção de 
trilho ferroviário” (REVISTA FERROVIÁRIA, 2018). 
 
3.2. Coleta de Dados 
 
3.2.1. Perda da circularidade da banda de rodagem 
 
Conforme dito por Minicucci (2000) “As rodas ferroviárias são dimensionadas 
para serem substituídas por desgaste e nunca por ocorrência de algum tipo de 
defeito, porém devido as diferentes condições de serviço e ao seu processo de 
fabricação, alguns defeitos ocorrem durante o seu uso tendo como consequência a 
necessidade de reperfilamento / sucateamento da roda”. 
O defeito que acarreta mais impactos ao sistema ferroviário do metrô de Belo 
Horizonte – MG segundo os próprios responsáveis pelos setores de eixamento e 
manutenção de rodas da CBTU é a perda da circularidade da banda de rodagem, 
conhecida vulgarmente por “calo”. 
O Calo pode ser caracterizado como uma planicidade na superfície de 
rolamento da roda, ocasionado pelo travamento indevido da roda no momento da 
frenagem em função do esforço de frenagem ser superior ao limite de aderência 
entre a roda e trilho, assim ocorrendo o deslizamento das rodas, isso ocorre com 
mais frequência em veículos antigos, ou seja, os que não possuem a tecnologia 
dos freios ABS (Sistema de Freio Anti-bloqueio), também pode ocorrer – porém em 
menor escala - durante o início dos períodos chuvosos onde a superfície do trilho 
fica recoberta por uma fina lâmina d’água o que proporciona a condição para o 
15 
 
deslizamento das rodas, algo similar à aquaplanagem nos veículos nas ruas e 
também pode ocorrer desta vez de forma excepcional devido à contaminação 
acidental dos trilhos por graxa, óleo ou outra substância que interfira no atrito do 
conjunto. 
A seguir é possível verificar dois casos de calo em roda ferroviária, no 
primeiro (figura - a) ocorreu o deslizamento da roda sob o trilho pelo travamento 
dos freios o que acarretou em região plana concentrada em um único ponto, no 
segundo caso (figura – b) durante o deslizamento da roda aconteceram pequenos 
giros o que resultou em uma série de calos de menor proporção ao longo de toda 
banda de rodagem. 
 
 
 
Figura 4 - Calo na roda ferroviária (A) e múltiplos calos (B), fonte: Lopes, 2017. 
 
A identificação dos calos nas rodas ferroviárias são realizadas basicamente 
de duas formas, através da percepção acústica do ruído que o dano provoca ao 
tocar os trilhos, esta identificação geralmente é identificada pelo operador da 
composição, pelos fiscais de via que ficam no decorrer da via permanente e em 
alguns casos por algum usuário mais incomodado. Pode também ser identificado 
durante as vistorias diárias que são realizadas após o recolhimento dos trens que 
acontece após as 23:15. 
Já a gravidade ou extensão da parte plana na pista de rolamento do trem é 
realizada através de gabarito certificado pela norma NBR 7899/1983 – Gabaritos 
para roda ferroviária. 
16 
 
Segundo as normas NBR 5565/2010 - Rodeiro Ferroviário e a norma 
NBR 7899/1983 – Gabaritos para roda ferroviária e o Manual de campo da AAR “A 
roda será rejeitada quando apresentar uma parte plana na superfície da roda (calo) 
isolada de 2” (50,8 mm), ou dois ou mais calos adjacentes de uma polegada e meia 
(38,1 mm) ou mais. 
 
 
Figura 5 - Gabarito “Matriz” tipo passa – não passa, fonte: Lopes, 2017. 
 
Na figura a seguir podemos verificar como é realizada a medição de um calo 
em roda ferroviária: 
 
 
Figura 6 - Medição da extensão do calo, fonte: Lopes, 2017. 
 
 
17 
 
Sendo identificada alguma condição que seja rejeitada segundo o que rege a 
norma, a roda ferroviária “não conforme” deve passar pelo processo de 
reperfilamento, lembrando que o sistema de frenagem mecânica é atuante nas 
duas rodas de forma simultânea, portanto o calo acontece nas duas rodas do 
rodeiro, porém a extensão da superfície plana pode variar entre rodas do mesmo 
rodeiro por inúmeros fatores: temperatura, composição química, etc. 
No reperfilamento a usinagem é realizada em torno especial onde não há a 
necessidade de remoção do rodeiro, nem qualquer tipo de desmontagem do trem, o 
travamento é realizado de forma hidráulica diretamente no truque e as duas rodas 
são usinadas simultaneamente. 
Após o travamento e posicionamento do conjunto sensores de posição 
realizam as medições em pontos específicos das rodas e as medidas coletadas são 
comparadas com o perfil padrão da roda que fica armazenado na memória da 
máquina e define qual a quantidade de material deverá ser removida para que a 
roda volte aos parâmetros aceitáveis, restando ao operador apenas confirmar os 
comandos da máquina e observar possíveis anomalias no processo de usinagem, 
em média o reperfilamento de duas rodas dura em torno de 40 minutos. 
 
 
Figura 7 - Equipamento para o reperfilamento de rodas, fonte: Do autor em 
visita à CBTU. 
 
18 
 
A formação de uma superfície plana na banda de rodagem da roda 
ferroviária não é o único dano que ocorre na roda, o deslizamento da roda sobre o 
trilho ocasiona uma alteração súbita nos gradientes de temperatura em pontos 
localizados, essa elevação da temperatura é seguida por um resfriamento brusco 
ocasionado após o destravamento pelo contato da parte aquecida da roda com o 
trecho posterior do trilho que está em temperatura ambiente, isso leva a alteração 
da estruturacristalina do metal pois na região afetada ocorre acidentalmente uma 
têmpera localizada. 
Sabemos que a formação de martensita no trecho plano e adjacências forma 
uma superfície dura e quebradiça, que somada aos impactos que a parte plana da 
banda de rodagem sofre ao tocar o trilho inicia um processo de erosão deste 
material endurecido o que potencializa os danos causados. 
 
 
 
Figura 8 - Esquemático do calo em corte, fonte: Lopes – CBTU. 
 
 
Um calo ou uma seção de múltiplos calos em uma roda ferroviária se não 
forem corrigidos rapidamente, podem trazer impactos a todo sistema ferroviário, o 
principal deles é o aumento do impacto causado quando a seção plana da banda 
de rodagem toca o trilho, segundo Bogdevičius, utilizando método computacional 
por elementos finitos, foram obtidos resultados que mostraram que uma roda com 
um calo de 100 mm, com profundidade de 2,53 mm, com carga estática de 100 kN 
e com deslocamento a uma velocidade de 100 km/h, perde seu contato com o trilho 
por um tempo de 0,388 a 0,398 segundos, quando o calo aparece na zona de 
contato roda/trilho. A magnitude das forças de impacto é alta, com duração no 
19 
 
tempo muito curta (cerca de 2 a 10 milissegundos), portanto, com frequências 
elevadas. Na figura abaixo podemos ver o comparativo da situação descrita: 
 
 
 
Figura 9 - Diagrama com os efeitos estático e dinâmicos da roda com calo 
sobre a via (representação exagerada do calo para melhor visualização), fonte: 
Barbosa, 2009. 
 
Estima-se que este impacto seja aumentado em 4 vezes em comparação 
com uma roda sem calo, na via permanente isso acarreta em quebra dos trilhos por 
fratura, quebra de dormentes de concreto, rachaduras nos dormentes de madeira, 
quebra das fixações do trilho (grampos elásticos, parafusos, placas 
amortecedoras), deformação na geometria do lastro e por consequência 
deformações do nivelamento e alinhamento da via permanente, já no material 
rodante temos como consequências diretas a quebra de rolamentos, mancais, 
molas de suspensão e suportes e em casos graves a roda pode vir a fraturar 
completamente, por último temos as consequências geradas ao usuário do metrô 
que são o desconforto com a trepidação e excesso de ruído durante a viajem o que 
pode vir a afetar a população que reside no entorno das vias permanentes. 
 
 
 
20 
 
3.2.2. Diminuição da espessura e altura do friso 
 
O friso também conhecido como flange é o rebordo localizado na face 
interna da roda, tem como principal função fazer com que o rolamento do rodeiro 
permaneça sobre o trilho, ou seja, toda vez em que o rodeiro tende à se deslocar 
lateralmente principalmente durante as curvas, o friso ao tocar a face lateral do 
trilho faz com que toda composição permaneça estável e devidamente centralizada 
sobre a via permanente, garantindo assim estabilidade, conforto e principalmente a 
segurança dos usuários. 
 
 
Figura 10 - Detalhamento da roda, fonte: Brina (editada), 1988. 
 
 
Com relação aos parâmetros do friso da roda ferroviária temos dois pontos 
importantes a serem observados: a espessura e a altura do friso. A espessura do 
friso é afetada diretamente durante o movimento de curva que o trem realiza, neste 
momento o friso da roda que percorre o trilho da parte externa da curva é o 
responsável por conter o movimento tangencial que o trem tende a realizar durante 
o movimento conforme pode ser observado na figura nº 9. Conforme dito 
anteriormente o trajeto do metrô de Belo Horizonte possui a particularidade de 
possuir muitas curvas, e algumas destas curvas com raio mais agudo o que 
potencializa o atrito e desgaste do friso, outra atenuante que também é uma 
particularidade do metrô de Belo Horizonte é que a CBTU não possuí um 
dispositivo para “virar” os trens ou área específica para esta manobra, o fato do 
21 
 
trem realizar a viajem de ida de frente e o retorno de ré proporciona que o lado que 
possui mais curvas seja o lado em que o desgaste seja mais acentuado. 
 
 
Figura 11 - Contenção do movimento tangencial pelo friso externo a curva, 
fonte: Bombardier, 2007. 
 
Já o desgaste referente à altura do friso tem ligação direta com a espessura 
do aro, conforme a pista de rolamento se desgasta, seja ela pelo desgaste normal 
de uso ou seja esse desgaste acentuado devido à perda material por outros tipos 
de fratura também precisa corrigido. 
 
 
Figura 12 - Desgaste da pista (A) e desgaste lateral do Friso (B), fonte: Pascual 
e Marcos, 2004. 
 
22 
 
A conferência dos parâmetros e a identificação de não conformidades assim 
como os outros danos abordados se dá nas oficinas de manutenção através de 
inspeções de rotina realizadas nas paradas dos trens quando o expediente do 
metrô é interrompido e também é realizada através de gabaritos do tipo analógico e 
matriz conforme pode ser observado na figura a seguir: 
 
 
Figura 13 - Medição dos parâmetros do friso com gabarito matriz (A) e 
gabarito analógico (B), fonte: Lopes, 2017. 
 
 
A medida do friso em uma roda ferroviária nova é de aproximadamente 
Ø1.3/16” (30 mm) e segundo a norma NBR 7899/1983 – Gabaritos para roda 
ferroviária, a espessura mínima do friso para vida intermediária deve ser de 
Ø15/16” (24 mm) e de Ø13/16” (21mm) para última vida, já a altura máxima do friso 
deverá ser de Ø1.1/2” (38 mm) conforme figura nº 13. 
Quando a espessura do friso atinge a medida de Ø15/16” (24mm) que é 
conhecido como “meia vida” do friso a roda ferroviária deverá passar pelo processo 
de reperfilamento onde o perfil geométrico da roda será refeito, e quando a medida 
do friso for inferior a Ø13/16 (21 mm) a roda deverá ser descartada e substituída 
pois o fabricante da roda não garante a segurança da operação com estas 
condições. Já a altura do friso como está diretamente relacionada à espessura do 
aro sempre que este é reperfilado para a correção de alguma fratura, a altura do 
friso também é corrigida. 
23 
 
 
Figura 14 - Medição da altura do friso, fonte: Lopes, 2017. 
 
O friso da roda ferroviária tem papel direto na segurança da operação, o não 
cumprimento das tolerâncias dimensionais especificadas pelas normas aplicáveis e 
recomendações do fabricante podem trazer impactos extremamente graves, a 
espessura do friso está diretamente ligada a bitola da via permanente que em Belo 
Horizonte é de 1,6 metros vulgarmente conhecida como “Bitola Larga”, portanto a 
medida de friso á friso do rodeiro identificada como “ponto de bitola” 
obrigatoriamente deve estar dentro dos parâmetros e tolerâncias aceitáveis caso 
contrário durante o movimento de curva a roda da parte interna do rodeiro pode 
“cair” na dentro da via permanente ocasionando um grave acidente, já com a altura 
do friso superior a Ø1.1/2” (38 mm), segundo o fabricante durante o movimento de 
rolamento da roda sobre o trilho, caso o friso esteja com a altura acima do 
recomendado, haverá uma tendência da roda “escalar” o trilho, podendo assim 
ocorrer o descarrilamento de toda a composição. 
 
 
Figura 15 - Bitola da via permanente, fonte: Stefller, 2013. 
24 
 
3.2.3. Diminuição da espessura do aro 
 
Segundo Brina (1983) “O aro é a porção periférica da roda que transmite as 
cargas ao trilho, é dividida em quatro partes: superfície de rolamento, friso, face 
interna e face externa”, conforme a figura a seguir: 
 
 
 
 
Figura 16 – Roda, terminologia de componentes, fonte: Brina, 1988. 
 
 
 Superfície de rolamento: É a superfície do aro que mantém contato com o 
trilho durante o rolamento da roda. 
 Friso: É o rebordo do aro destinado a garantir o rolamento dorodeiro sobre o 
trilho. 
 Face externa do aro: É a superfície do aro na face externa roda, limitada 
pela superfície de rolamento e pela superfície de concordância com o disco. 
 Face interna do aro: É a superfície do aro na face interna da roda limitada 
pelo friso e pela superfície de concordância com o disco. 
25 
 
A via permanente do metrô de Belo Horizonte – MG tem exatos 28,1 km de 
extensão, se comparar proporcionalmente com o metrô de outras cidades do Brasil 
é o que possui o maior número de curvas por Km, conforme esclarecido e 
esmiuçado no item 3.2.2. deste trabalho, o deslizamento da roda ferroviária durante 
as curvas ocasiona um maior desgaste na pista de rolamento da rodas, outro fator 
que também é uma particularidade do metrô de Belo Horizonte é a proximidade 
entre estações, essa proximidade acarreta em um grande número de frenagens 
bruscas em um curto intervalo de tempo, estes dois fatores somados potencializam 
o desgaste da pista de rolamento do aro. 
 
Figura 17 - Trajeto metrô Belo Horizonte (A) e Recife (B), fonte: www.cbtu.gov.br . 
 
A medição da espessura do aro e identificação de uma possível não 
conformidade são realizados durante as paradas para manutenção preventiva e 
preditiva nas oficinas de manutenção da CBTU e para isso é utilizado o gabarito do 
tipo analógico. 
Segundo a norma NBR 7899/1983 – Gabaritos para roda ferroviária a roda 
será rejeitada quando atingir uma espessura mínima de Ø1” (25,4 mm) conforme 
pode ser observado na figura a seguir: 
26 
 
 
Figura 18 - Medição da espessura de aro usado, fonte: Lopes, 2017. 
 
As rodas ferroviárias utilizadas no metro de Belo Horizonte – conforme dito 
anteriormente – são do modelo A38 que possuem Ø38” de diâmetro, a espessura 
do aro de uma roda nova é de aproximadamente Ø2.1/2” (65 mm) conforme 
observado na figura nº11, durante a sua vida útil a roda passa por reperfilamentos, 
frenagens e aliado ao trajeto sinuoso de Belo Horizonte a roda que possui 
aproximadamente Ø1.1/2” (40 mm) me material disponível para ser “gasto” até que 
seja atingido o parâmetro mínimo de Ø1” (25,4 mm), após isso as duas rodas do 
rodeiro serão deseixadas e posteriormente descartadas para o uso porém como 
sua composição é formada de uma liga metálica com materiais nobres as rodas 
descartadas ainda são utilizadas como moeda de troca na compra de rodas novas. 
 
 
Figura 19 - Medição da espessura do aro novo com a utilização do gabarito, 
fonte: Lopes, 2017. 
 
27 
 
O impacto de se utilizar uma roda ferroviária com a espessura do aro fora da 
tolerância dimensional especificada pelo fabricante pode ser devastador, com uma 
espessura de aro com medida inferior a Ø1” a roda não possui resistência 
mecânica para suportar o peso dos trens e tampouco as vibrações no decorrer da 
via permanente, podendo ocorrer a fratura total ou parcial da roda o que 
ocasionaria com o possível descarrilamento do trem. 
 
 
Figura 20 - Fratura parcial de roda ferroviária, fonte: Minicucci, 2011. 
 
 
3.3. Análise de Dados 
 
Analisando os dados anteriormente expostos e levando-se em consideração 
os impactos gerados aos mais diversos meios, há de se ressaltar que atualmente a 
CBTU possui um bom planejamento e controle das tolerâncias dimensionais das 
rodas ferroviárias, bem como a atuação rápida e efetiva na correção dos danos 
encontrados. 
Porem existem pontos passíveis de melhoras para que sejam obtidos 
melhores resultados na vida útil das rodas que hoje estão em aproximadamente 
70% da vida útil prevista pelo fabricante. 
A ideia central das melhorias que serão propostas tem um foco específico: 
reduzir o número de reperfilamentos que a roda ferroviária tem durante sua vida 
útil, estes reperfilamentos provocam a remoção de material para que sejam 
28 
 
mantidos os parâmetros mínimos determinados por normas e pelos fabricantes. 
 Conforme foi exposto, o “calo” por ser inicialmente uma fratura térmica e 
posteriormente uma fratura mecânica provoca danos profundos na pista de 
rolamento das rodas ferroviárias e para que a mesma não provoque ainda mais 
danos, o reperfilamento que será aplicado para corrigir esta avaria deve ser bem 
agressivo, removendo assim toda a zona termicamente afetada e por consequência 
uma grande quantidade de material, para que os travamentos que são os maiores 
geradores de calos nas rodas não ocorram, listamos duas medidas sendo uma de 
custo mais elevado que terá um resultado melhor e outra de baixo custo que 
poderá trazer benefícios sem o desprendimento de grandes valores: deslizamentos: 
 
 
Medida de baixo custo 
Substituição das sapatas existentes por modelos de 
melhor desempenho. 
Medida de alto custo 
Substituição dos freios a sapatas atuais para freios a 
disco / ABS conforme já utilizado com sucesso nas 
composições novas. 
Tabela 5 – Medidas para eliminação de travamentos de roda, fonte: do autor. 
 
 
Já para a redução do friso das rodas ferroviárias foi observado que o 
desgaste lateral do friso é o maior fator gerador de reperfilamentos, uma vez que o 
desgaste na altura do mesmo está diretamente ligado a espessura do aro, devido a 
particularidade da via permanente do metrô de Belo Horizonte possuir um trajeto 
sinuoso o desgaste lateral do friso é mais acentuado e para minimizar esse fator 
chegou-se as seguintes medidas: 
 
 
Medida de baixo custo 
Realizar o rodízio periódico das rodas, para minimizar o 
desgaste desigual das mesmas. 
Medida de alto custo 
Instalação de área de manobras do tipo "pera" para que o 
trem retorne no sentido inverso da ida, assim os frisos 
seriam desgastados por igual. 
Tabela 6 – Medidas para eliminação do desgaste desigual dos frisos, fonte: do 
autor. 
 
29 
 
E por fim, mas não menos importante a redução na espessura do aro se dá 
principalmente por micro fraturas térmicas provenientes de deslizamentos das 
rodas durante o percurso e os deslizamentos laterais durante a realização de 
curvas, para evitar o deslizamento das rodas durante as curvas devido à diferença 
do perímetro externo da curva ser maior que o perímetro interno uma vez que o 
metrô não possui diferencial como os carros, já existe a angulação da pista de 
rolamento que torna a mesma concêntrica e aliando-se as medidas citadas abaixo 
é possível obter melhores resultados. 
 
 
Medida de baixo custo 
Lavagem externa dos trens, para evitar que fluídos das 
composições contaminem os trilhos. 
Medida de alto custo 
Adequação do trajeto aumentando o raio das curvas para 
minimizar o deslizamento lateral. 
Tabela 7 – Medidas para eliminação de deslizamentos, fonte: do autor. 
 
 
Mantendo o atual plano de manutenção preditiva e preventiva, somado as 
medidas propostas é possível ter ganhos de médio a longo prazo a depender do 
nível de investimento aplicado, como não foi possível obter dados financeiros sobre 
custo de reperfilamentos e rodas novas os ganhos aqui mencionados são de forma 
qualitativa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
4. CONCLUSÃO 
 
Após o trabalho de pesquisa, visitas de campo, entrevistas, seguido da 
coleta e processamento de todas as informações, o grupo chega à conclusão que 
em se tratando da segurança de pessoas o cuidado com as tolerâncias 
dimensionais recebe por parte dos órgãos certificadores uma atenção especial, as 
normas são rígidas e foi observado na prática que estas são seguidas fielmente 
pela CBTU. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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Recommended Pratices – Whel and Axless, AAR M-107/M-208, USA, 2009. 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6022 – 
Informação e documentação – Artigo em publicação periódica científica 
impressa – Apresentação, ABNT, Brasil, 2003. 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6023 – 
Informação e documentação – Referências – Apresentação, ABNT, Brasil, 
2003. 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6028 – 
Informação e documentação – Resumo – Apresentação, ABNT, Brasil, 2002. 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7899 – Roda 
ferroviária- Gabarito de desgaste do aro, ABNT, Brasil, 1983. 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10520 – 
Informação e documentação – Citações em documentos – Apresentação, 
ABNT, Brasil, 2002. 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14724 – 
Informação e documentação – Trabalhos acadêmicos – Apresentação, ABNT, 
Brasil, 2002. 
 
BARBOSA, Maria Cristina Beirão. Caracterização e avaliação dos efeitos do 
estado de conservação de rodas de composições ferroviárias na 
infraestrutura, Dissertação de mestrado, Faculdade de Engenharia, Universidade 
do Porto, Porto, Portugal, 2009. 
 
BRINA, Helvécio Lapertosa. Estradas de ferro 2 – Tração-Frenagem-Material 
Rodante- Circulação dos trens Belo Horizonte: Editora UFMG, Brasil, 1988. 
 
BRINA, Helvécio Lapertosa. Estradas de ferro 1 – Via permanente. Belo 
Horizonte: Editora UFMG, Brasil, 1988. 
 
CBTU – COPANHIA BRASILEIRA DE TRENS URBANOS, Portal do site 
<www.cbtu.gov.com.br/portal>. Acessado em 29/10/2018. 
 
32 
 
LOPES, Francisco José Freitas. Aplicação de sensores de vibração e ruído 
instalados nos trilhos da via para detecção de danos em rodas ferroviárias. 
Dissertação de pós graduação em Engenharia Mecânica, Pontifícia Universidade 
Católica, Belo Horizonte, Brasil, 2017. 
 
MINICUCCI, Domingos José. Rodas e eixos ferroviários conceitos básicos. 
MWL Brasil Rodas e Eixos Ltda., Caçapava, Brasil, 2011. 
 
MWL - MWL Brasil Rodas e eixos Ltda <www.mwlbrasil.com.br>. Acessado em 
15/10/2018. 
 
PEIXOTO, Daniel Filipe Coutinho. Estudo do contato roda/carril: análise de 
tensões e fadiga. Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia da 
Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2008. 
 
ROSA, Edison da. Análise de Resistência Mecânica (Mecânica da Fratura e 
Fadiga), UFSC, Dep. de Eng. Mecânica, Florianópolis, Brasil, 2002. 
 
SEMPREBONE, Paula da Silva. Desgastes em Trilhos Ferroviários – Um estudo 
Teórico. Dissertação de Mestrado. Universidade Estadual de Campinas – São 
Paulo, 2005. 
 
SKITTEBOL, A. et al. Fatigue Crack growth in a Welded Rail Under the 
Influence of Residula Stress. Engineering Fracture Mechannics, 2005. 
 
VILLAS BÔAS, Renato Lyra. Desenvolvimento de aço microligado para rodas 
ferroviárias. Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia Mecânica, 
universidade Estadual de Campinas, Campinas, Brasil, 2010. 
 
STEFFLER, Fábio. Via permanente aplicada: guia teórico e prático. Rio de 
Janeiro, Editora LTC, 2013. 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
APÊNDICE A – Principais pontos da entrevista realizada em 13/08/2018 na 
empresa CBTU – Companhia Brasileira de Trens Urbanos no pátio localizado no 
bairro Novo Eldorado em Contagem com o coordenador operacional da oficina 
eletromecânica eng.° Francisco Freitas Lopes. 
 
P - Quais serviços são realizados nesta oficina eletromecânica? 
R – As manutenções da CBTU são setorizadas, nesta oficina são realizados 
os serviços de manutenção da via permanente (linha férrea) como soldas 
aluminotérmicas, substituição de trilhos, também realizamos as manutenções nos 
rodeiros (que é conjunto formado pelo eixo e um par de rodas) além de reparos 
gerais dependendo da disponibilidade da oficina. 
P – A montagem dos rodeiros e feita aqui? 
R – Não, este serviço necessita de uma prensa hidráulica de 300 Ton. que a 
CBTU não possui, o serviço é licitado e realizado externamente porém seguindo as 
nossas especificações. 
P – O controle dimensional desta montagem deve ser bem rigoroso certo? 
Qual norma técnica que é utilizada para este controle? 
R – Muito rigoroso, principalmente por se tratar de transporte de pessoas, a 
segurança neste caso é redobrada. No Brasil tudo relacionado a ferrovias segue as 
normas da AAR - Association of American Railroads (Associação de Ferrovias 
Americanas), o número da norma ao certo não me recordo mas posso disponibilizá-
la para vocês. 
P – Nosso objetivo com esta entrevista é entender a aplicação, controle e 
importância das tolerâncias dimensionais aplicadas mais precisamente nas rodas 
do metrô, o que pode nos dizer a respeito? 
R – O controle dimensional das rodas é parte fundamental do nosso dia a 
dia, é uma peça de desgaste e que fica em constante atrito com os trilhos e com as 
sapatas de freio no caso dos trens antigos (os novos possuem freios a disco), 
qualquer desvio na geometria da peça tem impactos diretos na segurança e 
conforto do usuário além de se tratar de uma peça com custo elevado e como disse 
34 
 
anteriormente precisa ser montada em uma empresa externa o que não é realizado 
rapidamente pela burocracia envolvida em uma estatal. 
P – Como é feito o controle e acompanhamento da geometria das rodas? 
R – De várias formas, por exemplo quando uma roda perde sua circularidade 
“calo” isso gera um forte ruído quando o carro está em movimento, que é 
perceptível ao operador e este relata para o setor de manutenção para então ser 
aberta uma ocorrência para correção, os outros desvios que não são facilmente 
identificados são encontrados através das inspeções que são realizadas 
diariamente após o recolhimento dos trens que acontece as 23:15 quando acontece 
o final a operação e onde se inicia a inspeção e manutenção tanto dos trens quanto 
da via permanente. 
P – Existe algum instrumento para medir estes desvios? 
R – Sim, a inspeção e feita com o auxílio de dois tipos de gabaritos 
chamados de matriz e analógico, com o auxílio destas ferramentas é possível 
realizar a inspeção de vários parâmetros da roda. 
P – Quais parâmetros? 
R – O gabarito matriz verifica a espessura e ângulo do friso, altura do ponto 
de bitola, partes planas na superfície de rolamento (calos e covas) e alguns 
parâmetros localizados no eixo do rodeiro, já o gabarito analógico verifica a altura 
do friso, espessura do aro e também a espessura do friso. 
P – Encontrados desvios além das especificações recomendadas, o que 
realizado para corrigir o problema? 
R – As rodas que o metrô utiliza são do modelo A-38, o nome vem do 
diâmetro que é de 38” polegadas, são rodas do tipo “múltiplas vidas” que são 
forjadas e diferentemente das rodas fundidas que só possuem uma “única vida” as 
rodas forjadas podem ser usinadas para que recuperem sua geometria dentro dos 
parâmetros aceitáveis. 
P – Essa usinagem e feita em um torno? É preciso desmontar o conjunto? 
R – Sim e realizado em um torno, porém um torno especial de fabricação 
alemã, ele é automático e possui sensores que medem o perfil da roda atual e 
35 
 
compara as medidas padronizadas gravadas em sua memória, assim ele define 
qual a usinagem deve ser realizada e o operador apenas confirma os comandos, as 
duas rodas do rodeiro são usinadas o ao mesmo tempo para que haja a sincronia 
do movimento entre elas e não há necessidade de remover o rodeiro do truque 
(conjunto de 2 rodeiros + sistema de suspensão + sistema de tração). 
P – Em média qual a vida útil de uma roda? 
R – As rodas são projetadas para rodar 1.000.000 de Km. Em média o metrôde BH roda 100.000 Km anuais o que nos daria uma vida útil de 10 anos porém 
devido aos desgastes e usinagens em média cada roda dura 7 anos. 
P – Para finalizarmos, qual o problema relacionado a tolerância mais 
recorrente nas rodas, porque ele ocorre e quais os problemas que ele traz para o 
funcionamento do trem? 
R – Vamos por partes: O problema mais recorrente ligado a tolerância das 
rodas é o “calo” que também e conhecido como “cova”, o calo é a perda da 
circularidade ou excesso de planicidade na banda de rodagem acima da tolerância 
que é de Ø2”, basicamente isso ocorre quando a roda do trem desliza sobre o trilho 
ou quando acontece o travamento da roda durante a frenagem causando a 
elevação acentuada da temperatura no local do deslizamento, essa elevação de 
temperatura provoca deformações e tensões na região. O impacto de uma porção 
plana em uma forma geométrica circular é o aumento do impacto no local o que 
danifica ainda mais a roda pelas áreas adjacentes que foram sofreram alterações 
na estrutura cristalina do material e a fadiga precoce na via permanente, o que 
causa quebra de trilhos, grampos e até dos dormentes de concreto armado, é um 
grande problema que precisa ser rapidamente corrigido pelos danos que provoca. 
 
 
 
 
 
 
36 
 
APÊNDICE B – Principais pontos da entrevista realizada em 11/09/2018 na 
empresa K&L Equipamentos e Engenharia – localizada na Av. Solferina Ricci Pace, 
nº 761, CDI, Vale do Jatobá BH-MG com eng.° Lourenzo Bueno. 
 
P - Quais serviços são realizados nesta empresa? 
 R - A K& L equipamentos tem 30 anos de existência, todos baseados 
conhecimentos em normas técnicas e know hall em diversos equipamentos tais 
como: pontes rolantes, carros especiais sob-rodas ou com trilhos, carregador de 
navios, pórticos rolantes, elevadores de canecas, galpões para pontes rolantes, 
guindastes giratórios, talhas elétricas de cabo de aço, moitão para ponte rolante, 
transportadores de correia, transportadores de talisca, tenaz. Além de serviços de 
diversas naturezas na área de manutenção, consultoria em soluções e elaboração 
de projetos. 
 P – Quais são as normas aplicáveis utilizadas para este tipo de 
equipamento? 
 R – A principal norma que rege os equipamentos de movimentação de 
cargas é: NBR 8400. 
 P – Quais são as considerações para se chegar no produto final das rodas? 
 R – Toda tolerância de rodas precisa passar por uma evolução, onde, o 
início de todo o processo é a compreensão de que todo e qualquer equipamento 
deve ser dimensionado considerando o grupo mecânico o que é facilmente 
orientado pelas determinantes: Relação de tempo de trabalho x carga x solicitação 
do equipamento. 
 P – Como se chega ao dimensionamento básico das rodas? 
 R – Depois de determinar os diversos grupos e fatores que influenciam e 
interferem no cálculo da estrutura do equipamento, aplicar os coeficientes de 
majoração, coeficientes de segurança e principalmente calcular o peso total do 
equipamento mais carga, chegam-se nas rodas. 
P – As montagens das rodas são feitas na K&L? 
37 
 
R – sim, nosso processo utiliza o nitrogênio líquido que é utilizado nas pontas dos 
eixos, e um aquecimento de forma lenta é realizado nos furos das rodas, ao final é 
feita a montagem de forma suave até o ponto de montagem ideal. 
P – O controle dimensional desta montagem deve ser bem rigoroso? Qual 
norma técnica que é utilizada para este controle? 
R – certamente que sim, é necessário orientar se principalmente pelos 
desenhos técnicos elaborados, estes sim, são elaborados seguindo rigorosamente 
as tolerâncias dos caminhos de rolamento conforme as normas técnicas aplicáveis. 
No Brasil os principais fabricantes de máquinas e equipamentos utilizam-se das 
normas principalmente: Normas F.E.M, Fédération Européenne De La Manutention 
section II chapter 6. Deste capítulo especificamente são extraídas as informações 
sobre tolerâncias dimensionais a serem respeitadas nos projetos de montagem 
Rodas/trilhos destes equipamentos. 
Na nossa empresa utilizamos as seguintes normas: NBR 8400: Projeto e 
Execução de Estruturas de Aço de Edifícios fornece toda a diretriz baseada na 
F.E.M, juntamente com as normas NBR 8400: Cálculo de equipamento para 
levantamento e movimentação de cargas e seu anexos. 
P – Nosso objetivo com esta entrevista é entender a aplicação, controle e 
importância das tolerâncias dimensionais aplicadas mais precisamente nas rodas 
das pontes rolante, o que pode nos dizer a respeito? 
R – Toda tolerância de rodas, bem como o seu controle é de extrema 
importância para o funcionamento correto do equipamento, desde distâncias 
mínimas e máximas, ângulos individuais de cada roda, cambagem e outros, até 
mesmos destes mesmos itens levando-se em consideração aos conjuntos 
montados seja quando está em fase de fabricação/ montagem bem como do seu 
acompanhamento nas manutenções programadas. Os descumprimentos destes 
parâmetros podem ocasionar desvios na geometria das rodas gerando um efeito 
dominó em todo o equipamento, trazendo outros problemas ao mesmo. 
P – Como é feito o controle e acompanhamento da geometria das rodas? 
R – Como fabricantes o nosso controle é feito principalmente na fabricação e 
montagem destes equipamentos, e durante o período de garantia dos mesmos. No 
38 
 
entanto existe um documento do projeto chamado de manual de operação onde 
são mencionados os pontos chaves de controle dimensional para um bom 
funcionamento e a maior durabilidade não somente das rodas e trilhos, mas do 
equipamento como um todo. Além disso, um dos nossos carros chefe é a 
consultoria para inspeção nas pontes rolantes dos clientes. 
P – Existe algum instrumento para medir estes desvios? 
R – Sim, inicialmente a inspeção e feita com o auxílio de inspeção visual, 
teodolito, relógio comparador e paquímetro, podendo chegar à casos onde 
utilizamos de ensaios não destrutivos tais como: Líquido penetrante, ultrassom, 
partícula e / ou magnética, este último evitamos na maioria dos casos por se tratar 
de um ensaio mais caro. Estas são as nossas ferramentas e procedimentos. 
P – Quais parâmetros utilizados? 
R – Verifica-se a espessura e ângulo do friso, altura do ponto de bitola do 
trilho, partes planas na superfície de rolamento da roda e trilhos tais como: calos e 
covas, fissuras, lascas e alguns parâmetros localizados no eixo tais como: já o 
gabarito analógico verifica a altura e espessura do friso. 
P – Encontrados desvios além das especificações recomendadas, o que é 
realizado para corrigir o problema? 
R – Todo trabalho de inspeção é lançado em relatório técnico dimensional e 
enviado ao cliente com as devidas propostas para correção dos problemas, além 
de investigação das causas para correção preventiva evitando que o mesmo 
problema continue ocorrendo. As soluções são das mais diversas podendo desde a 
recuperação de rodas e eixos até mesmo o sucateamento e substituição por novos. 
Além de outras correções rotineiras: tai como troca de rolamentos, retentores, etc. 
Lembrando que nossas rodas são feitas a partir de aço SAE 1045 – pré 
usinadas, temperadas e revenidas e acabadas para uso final. 
P – Essa usinagem e feita em um torno? É preciso desmontar o conjunto? 
R – Sim e realizado em um torno, geralmente desmonta-se a roda dos 
truques, e faz-se o preenchimento de solda com temperatura de forma controlada 
pois, o aço SAE 1045 tem a característica de soldabilidade diferente dos aço com 
39 
 
baixo teor de carbono posteriormente usina-se novamente seguindo-se os critérios 
do projeto original. 
P – Em média qual a vida útil de uma roda? 
R – As rodas são projetadas para uma vida útil que giraem torno de 10 à 20 
anos, porém isso altera bastante com a forma de utilização e o fator de serviço do 
cliente, bem como de sua manutenção. Na maioria dos casos dos nossos clientes 
tem-se obtido uma vida útil inferior à 10 anos. 
P – Para finalizarmos, qual o problema relacionado a tolerância mais 
recorrente nas rodas, porque ele ocorre e quais os problemas que ele traz para o 
funcionamento do trem? 
R – Dos problemas mais recorrentes ligados a tolerância das rodas temos o 
“calo” pequenos ressaltos ou áreas planas na pista de rodagem devido à ocorrência 
de deslizamento das rodas sobre os trilhos provocando deformações e tensões na 
região das rodas, o desgaste da pista lateral das rodas também são bastante 
comuns, uma vez que sempre ocorre a torção da máquina nos trilhos em função 
principalmente de falta de sincronia no sistema de tração bem como do transporte 
de carga fora do centro de gravidade da máquina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
 
ANEXOS 
 
Trecho citado da norma AAR M-107 e M-208, páginas 6 e 7.