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Manutenção de Vagões VALER - EDUCAÇÃO VALE Trilha Técnica: Ferrovia | Vagões Manutenção de Vagões Trilha Técnica: Ferrovia | Vagões •• Paulo Rogério Ferreira da Silva Colaborador Mensagem de direitos autorais: É proibida a duplicação ou a reprodução deste material ou de parte dele, sob qualquer meio, sem autorização expressa da Vale. Este material é destinado exclusivamente para o uso em treinamentos internos. M en sagem V aler Caro Empregado, Você está participando da ação de desenvolvimento Manutenção de Vagões de sua Trilha Técnica. A Valer – Educação Vale construiu esta Trilha em conjunto com profissionais técnicos da sua área, com o objetivo de desenvolver as competências essenciais para o melhor desempenho de sua função e o aperfeiçoamento da condução de suas atividades diárias. Todos os treinamentos contidos na Trilha Técnica contribuem para o seu desenvolvimento profissional e reforçam os valores saúde e segurança, que são indispensáveis para sua atuação em conformidade com os padrões de excelência exigidos pela Vale. Agora é com você. Siga o seu caminho e cresça com a Vale. Vamos Trilhar! Su m ário Introdução 5 1. Vagões 6 1.1 Conceitos Básicos 7 1.2 Estrutura 8 2. Componentes 12 2.1 Truque 13 2.2 Frame Brace 24 2.3 Rodeiros 26 3. Sistema de Freio 50 3.1 Características Gerais 51 3.2 Componentes e Dispositivos 56 3.3 Funcionamento 65 4. Modos de Falhas 68 4.1 Falhas nos Componentes e Dispositivos 69 4.2 Falhas no Sistema de Freio 80 Este curso foi elaborado para que você conheça a importância e a funcionalidade da manutenção de vagões, adotando, com confiabilidade no seu dia a dia, as normas estabelecidas pela American Association of Railroads – AAR. De maneira geral, a manutenção de vagões é um aspecto de fundamental importância e grande aliada na operação com trens, pois garante o aumento dos níveis de segurança da operação. No decorrer do seu estudo, você terá acesso a conceitos e princípios que possibilitarão o conhecimento dos componentes, dispositivos e sistema de freio, bem como dos modos de falha e defeitos relacionados à manutenção dos vagões. A compreensão desse conteúdo é imprescindível para o desempenho de suas atribuições. Portanto, fique atento às informações apresentadas e bom estudo! In trodu ção Inserir Imagem V agões Nesta unidade, serão apresentadas as seguintes lições: •• 1.1 Conceitos Básicos •• 1.2 Estrutura 1 7Manutenção de Vagões 1.1 Conceitos Básicos Todo veículo provido de rodas que se movimenta sobre trilhos é chamado de material rodante ferroviário e pode ser classificado em: •• material de tração (locomotivas); •• carros automotores (automotriz, auto de linha, guindaste); •• material de transporte (vagões, carro de passageiros). Para efeito de estudo, vamos considerar como material rodante o próprio material de transporte das ferrovias (vagões e carros). Vagão GDT 8Manutenção de Vagões 1.2 Estrutura Os vagões são constituídos basicamente das seguintes subestruturas: Estrutura Choque e tração Freio Truque Super Engate Timoneria Aranha Infra Aparelho de Choque Válvula Suspensão Braçadeira Cilindro Rodeiro Acessórios Vazio/carregado Timoneria Sapata Sistemas que constituem um vagão A seguir, veja as especificações da superestrutura e da infraestrutura. Superestrutura É a caixa ou plataforma do vagão que é responsável pelo acondicionamento da carga transportada. Ela deve ter sua construção adaptada para o tipo de carregamento/descarga a ser utilizado. Os materiais usados na construção da superestrutura devem ter alta resistência mecânica e proteção contra corrosão atmosférica. 9Manutenção de Vagões Importante! Em caso de utilização no transporte de cargas mais agressivas ou de alimentos sensíveis à contaminação, é recomendável a pintura da região de contato com o produto. Os aços normalmente utilizados para as chapas de construção da caixa e perfilados estruturais são: •• ASTM-A-242; •• ASTM-A-588; •• SAC-350 (Usiminas). As partes não estruturais geralmente são construídas com aço ASTM-A-36 ou equivalente. As tolerâncias dimensionais, os aspectos ligados à montagem dos conjuntos, o adequado fechamento das caixas e a qualidade das uniões soldadas devem seguir os padrões indicados pela AAR. As tintas utilizadas para proteção da estrutura são constituídas basicamente de alcatrão de hulha (partes inferiores), alquídicas, epóxicas e poliuretânicas, nas partes externas, e resinas epóxicas, nas partes internas, principalmente no caso de transporte de alimentos e produtos agressivos. Travessas da cabeceira Lateral da caixa Frechal Defletor Escada Montantes Base para macaco Superestrutura Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 10Manutenção de Vagões Infraestrutura É a estrutura sobre a qual se assenta a caixa ou a plataforma do veículo. Tem a função de transmitir o peso destas cargas ao truque e as forças de um veículo ao outro pelo sistema de choque e tração. Também é conhecida como estrado, e seus principais componentes básicos são: •• longarina central (center sill ou viga central); •• travessas de pião; •• travessas principais e secundárias; •• longarinas de suporte do assoalho; •• pratos de pião (pivot); •• testeiras; •• longarinas laterais; •• apoios para ampara-balanço; •• suporte para manutenção (utilização de macacos de elevação). Os aços normalmente utilizados para as chapas de construção do estrado são: ASTM-A-242, ASTM-A-588 e SAC-350 (Usiminas). Os elementos não estruturais são construídos com aço ASTM-A-36 ou equivalentes. Longarina lateral Longarina central Chapa do pivot Travessa do pião Travessa intermediária Travessa principal Testeira Infraestrutura 11Manutenção de Vagões Veja, na ilustração a seguir, o detalhe da região extrema do estrado visto do ângulo vertical. Extremidade da viga Longarina secundária Prato pião superior Reforço da travessa do pião Reforço da travessa principal Travessa principal Travessa do pião Longarina principal Região extrema do estrado Relembrando! Nesta unidade, você estudou os vagões. Podem-se destacar: • os conceitos básicos sobre material rodante; • as características e a formação da superestrutura e da infraestrutura dos vagões. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Inserir Imagem C om p on en tes Nesta unidade, serão apresentadas as seguintes lições: •• 2.1 Truque •• 2.2 Frame Brace •• 2.3 Rodeiros 2 13Manutenção de Vagões 2.1 Truque Assentado sobre o estrado, o truque tem a função de distribuir e transferir o peso do vagão para os trilhos. É a parte do vagão que permite a movimentação do vagão guiada pelos trilhos. Outra função que o truque possui é direcionar o vagão nas curvas e amortecer os impactos provenientes da via e do contato roda–trilho, evitando que sejam transferidos totalmente para a estrutura da caixa do vagão. Esse amortecimento é feito pelo sistema de molas e pelo atrito entre superfícies. As molas agem sobre os movimentos de oscilação de autoalinhamento do truque, proporcionando equilíbrio, estabilidade e amortecimento de impactos. Essas funções são de alta responsabilidade e de grande importância dentro do sistema de transporte ferroviário. Existem vários tipos de truque, cada qual com suas características específicas. Os principais modelos são o Ride Control e o Barber. 14Manutenção de Vagões Membro de tração Membro de compressão Rodas Marcação de tolerância Travessa Eixos Centro de pião Assento dos ampara-balanços Timoneira defreio Pedestal Adaptadores Rolamentos Coluna do lateral Topo da janela do lateral Suspensão Limitador de giro Borda do prato Truque Ride Control Componentes do truque O truque é subdividido em: •• aranha; •• suspensão; •• rodeiros; •• timoneria (inclusive com sapatas de freio). Aranha do truque A aranha é composta de duas laterais, uma travessa central, molas de suspensão, sistema de fricção e ampara-balanço. 15Manutenção de Vagões Travessa central É a viga de sustentação da caixa sobre as laterais do truque. Normalmente, é uma estrutura feita em aço fundido, sendo que, nas suas partes central e superior, está o prato de pião inferior onde fica apoiada a caixa do vagão e é o ponto de articulação da caixa com o truque, permitindo a negociação de curvas, ou seja, o movimento relativo da caixa com o truque, o que facilita a inscrição em curvas. Também temos na travessa central os pontos de apoio laterais da caixa, conhecidos como ampara-balanços. Esses pontos de apoio suportam cargas verticais que surgem do balanço lateral do vagão ou do desnível da via. Apoio molas de suspensão Apoio do prato pião Apoio do ampara-balanço Pontos de carga na travessa central O prato pião deve ter a capacidade de resistir ao desgaste proveniente do atrito causado pelo movimento relativo entre o truque e a caixa. Por esse motivo, são utilizados anel e disco de desgaste, ou mesmo um conjugado de anel e disco, para proteger o fundido (travessa), garantindo maior facilidade de manutenção. Prato Pião Neste ponto, também é fundamental reduzir o atrito não somente para reduzir o desgaste, mas também para facilitar o giro do truque sob a caixa, minimizando, com isso, a energia desprendida para a negociação de curvas, o que resulta, inclusive, em menor desgaste de rodas e redução de força lateral. Para alcançar a redução do atrito e facilitar o giro do truque sob a caixa, são utilizados lubrificantes sólidos com base em grafite ou bissulfeto de molibdênio. 16Manutenção de Vagões Travessa lateral É a viga que recebe a carga da travessa e a transfere aos rodeiros. É fabricada em aço fundido, e suas duas laterais são ligadas pela travessa, acomodando as molas de suspensão e fixando os rodeiros nos pedestais. As laterais possuem guias para encaixe do triângulo de freio tipo unit. A formação de pares de laterais é feita por meio do método de marcação, que faz uso de botões e de intervalos de medida, os quais servem para classificar a base rígida real das laterais, ou seja, a distância entre os centros das cadeiras ou pedestal da lateral obtida por intermédio da medição realizada com instrumento e precisão exigidos. Base das molas Corrediça triângulo de freio Pedestal Coluna da lateral Travessa lateral Molas da suspensão São molas helicoidais que ficam dispostas em vários tipos de formação, dependendo do tipo de truque e da capacidade de carga. São instaladas nas laterais do truque e ficam entre as laterais e a travessa. As molas têm constantes calculadas para suportar as cargas verticais sem que a estrutura dos truques e dos vagões seja afetada. Cada pacote de molas é formado por uma quantidade de molas externas e internas que trabalham harmonicamente no sistema de amortecimento, conforme ilustrado a seguir. Sua fabricação e suas características obedecem à norma AAR M114. Sistema de suspensão 17Manutenção de Vagões O projeto do pacote de molas prevê o vagão vazio com até 1/3 do curso e o vagão carregado em torno de 2/3 do curso, que não deve atingir a posição sólida durante o uso normal. Veja, nas figuras a seguir, a disposição das molas no truque do vagão GDT e a comparação entre dois conjuntos de molas no truque: modelo Ride Control e Barber. Disposição das molas Constant control Variable control Vazio Carregado Vazio Carregado Conjuntos de molas no truque Com o aumento progressivo da carga por eixo e com a redução da tara, tornou-se necessária a utilização, nos vagões mais novos, de pacotes de molas de dois estágios, nos quais apenas uma parte das molas trabalha na sustentação quando o vagão está vazio. Sendo assim, quando vazio, ele se apoia somente nas molas internas do pacote. Já quando está carregado, ele se apoia em todas as molas do pacote. 18Manutenção de Vagões Cunhas de fricção Funcionam como amortecedores e trabalham pressionadas contra as superfícies de desgaste das laterais e da travessa, pela mola inferior. A fricção pelo atrito seco tem a função de amortecer movimentos verticais e horizontais da caixa em relação ao truque. Para compreender melhor, observe as figuras a seguir: Cunha de fricção do tipo SUPER SERVICE RIDE CONTROL Cunha de fricção do tipo SPLIT-WEDGE S2E Cunhas de fricção Bolsa das cunhas 1 3 3 2 2 1 1- molas das cunhas 2- cunhas de fricção 3- coluna das laterais Posicionamento das cunhas de fricção 19Manutenção de Vagões Como as cunhas de fricção funcionam? Quando uma curva ou irregularidade vertical provoca um balanço do vagão, o deslocamento vertical da caixa em relação aos rodeiros obriga o deslocamento da cunha sobre as colunas da lateral. A força de atrito conjugada com o deslocamento absorve a energia e impede a continuidade do balanço. O sistema Ride Control opera com força constante na cunha, independentemente da carga sobre a caixa, e também não sofre influência das molas da suspensão. No sistema Barber, é característica a força variável entre a cunha de fricção e a lateral da coluna. Quanto maior a carga sobre o truque, maior a compressão no pacote de molas da suspensão, maior a força da mola sob as cunhas e maior o atrito de amortecimento. A cunha também auxilia na restrição do truque ao fenômeno do warp, que é o movimento em que o truque perde o “esquadro” entre as três peças (travessa e laterais). Cunha de fricção – face de contato com a travessa Disposição das cunhas no sistema Ride Control As características da suspensão estão associadas com a velocidade e a segurança da operação. A estabilidade e a segurança operacional dependem do amortecimento feito pelas molas e cunhas e da restrição existente aos balanços e movimentos cíclicos da caixa. Esse fenômeno é o amortecimento dos movimentos verticais, horizontais ou a torção da caixa, seja em única direção ou em direções combinadas. 20Manutenção de Vagões A estabilidade de operação é orientada pela relação L/V, em relação à probabilidade de subida da roda no trilho. L é o componente lateral da força, e V é o componente vertical resultante do contato roda-trilho. 𝛅𝛅 (ângulo Flange) F2 F3 V L Forças presentes no contato roda x trilho Forças que atuam no início de um descarrilamento: L = F3sen(δ) – F2cos(δ) V = F3cos(δ) + F2sen(δ) O que nos dá: L = tan(δ) – F2/F V 1 + F 2 /F 3 tan(δ) Caso o deslizamento lateral seja máximo: F2/F3 = µ Temos: L = tan(δ) – µ V 1 + μtan(δ) 21Manutenção de Vagões A intensidade do impulso é proporcional à rigidez dos componentes envolvidos: •• a via; •• o rodeiro; •• a estrutura do truque; •• a estrutura da caixa. Quando a caixa sofre um impulso forte em um empeno vertical na via, a subida continua após esse percurso, fato que prejudica, ou seja, eleva a relação L/V. O alívio do componente de carga vertical significa maior relação L/V em regime linear e maior probabilidade de subida da roda no trilho. Durante a operação dos veículos, temos situações dinâmicas em que as variações e as características da via, os esforços atuantes sobre os vagões, as interações entre vagões e as características das suspensões geram movimentos característicos do veículo. Esses movimentos podem aparecer isolados ou conjugados. Algumas vezes, eles podem ser potencializados,levando ao trabalho irregular dos truques e gerando desgastes excessivos ou até descarrilamentos. Centro de gravidade elevado Centro de gravidade baixo Guinada Passo Salto Vista frontal Vista frontal Vista superior Vista lateral Vista lateral Movimentos do vagão Ampara-balanços Os ampara-balanços recebem as cargas dos balanços laterais. São componentes importantíssimos na estabilidade dos vagões em movimento, podendo causar alta resistência ao giro do truque e, consequentemente, maiores ângulos de ataque, desgaste de rodas e até descarrilamentos, caso não estejam regulados adequadamente. Portanto, seu ajuste é crítico para a dirigibilidade do truque. 22Manutenção de Vagões Veja, a seguir, alguns tipos de ampara-balanços: Ampara-balanço de contato constante Ampara-balanço de roletes Ampara-balanço de castanha 23Manutenção de Vagões Para que seja garantida boa inscrição nas curvas horizontais e adequada condição de estabilidade, será necessário balancear o vagão quando este estiver em fase de conclusão dos trabalhos de revisão ou de recuperação, antes de sua liberação ao tráfego. Chapas de desgaste Como as peças fundidas são de difícil recuperação, usamos chapas de proteção nos pontos onde há contato entre as peças, as quais denominamos chapas de desgaste. As principais regiões de aplicação de chapas de desgaste são: •• prato pião – onde temos o contato da caixa com a travessa; •• coluna da lateral – onde temos contato da cunha de fricção com a lateral do truque; •• bolsa da travessa – onde temos contato da cunha de fricção com a travessa; •• pedestal da lateral – onde temos contato do rodeiro com a lateral. 24Manutenção de Vagões 2.2 Frame Brace Com o aumento de carga por eixo, o truque tradicional de três peças precisou sofrer uma série de adaptações, necessárias para suportar as forças entre a roda e o trilho com segurança e economia. Então, dispositivos como frame brace, pads de amortecimento e braços para esquadrejamento foram acrescentados na estrutura original, buscando atingir velocidades e cargas mais altas. Esses dispositivos foram desenvolvidos porque, com essa maior solicitação, os truques de três peças passaram a ter menor poder de conter o fenômeno do warp, ou seja, a perda do esquadro entre travessa e laterais que ocasiona um maior ângulo de ataque entre roda e trilho, acentuado, principalmente, em truques com maior nível de desgaste do sistema de suspensão. Trilho externo Trilho interno Turned Truck Wraped Truck Sentido do movimento Truque de três peças – fenômeno warp 25Manutenção de Vagões Atualmente, os principais dispositivos desse tipo aplicados no Brasil são a adaptação do frame brace (fabricados por Standard Car Truck) e os truques swing motion e motion control (fabricados por AMSTED), ambos com utilização de pads de amortecimento primário. Veja exemplos nas figuras a seguir: Truque visto por baixo Adaptação frame brace em truque de três peças Rolamentos de alta performance Fundidos mais leves Ampara-Balanços contato constante Molas de duplo estágio Adaptadores especiais Cunhas re-projetadas Truque Motion Control Em comparação com o truque de três peças convencional, o truque com dispositivo frame brace reduz significativamente as forças “parasitas” que aumentam o ângulo de ataque, causando desgaste de rodas e trilhos, além de redução na eficiência energética. O frame brace também reduz a fadiga de contato rolling contact fatigue – RCF, que consiste na formação de trincas superficiais nas rodas e nos trilhos e é atualmente o maior modo de falha desses dois componentes críticos na Estrada de Ferro Carajás – EFC. 26Manutenção de Vagões 2.3 Rodeiros O conjunto rodeiro é composto por: •• duas rodas; •• um eixo; •• dois mancais de rolamento. Uma das principais características dos rodeiros é a bitola que expressa a distância entre as rodas. Há uma série de bitolas, mas atualmente as duas principais no Brasil são as de 1,60 m e 1,0 m. A bitola é medida entre as faces internas das rodas e deve permanecer nas seguintes faixas de tolerância: C 1,00 = 911 a 914 mm 1,60 = 1514 1516 mm Rodas Podem ser fabricadas em aço fundido ou forjado e proporcionam o movimento de rolagem sobre os trilhos, preferencialmente sem arrastamento, distribuindo o peso dos vagões sobre os trilhos. São elas que guiam o vagão nos trilhos pelo efeito dos frisos. 27Manutenção de Vagões As rodas também devem ser capazes de dissipar a energia térmica da frenagem sem prejudicar sua estrutura, pois as sapatas de freio atuam diretamente sobre elas. As rodas de um rodeiro são classificadas quanto: •• ao processo de fabricação; •• ao perfil do disco; •• à classe das rodas (aplicação); •• ao número de vidas. Além disso, elas possuem alguns parâmetros dimensionais importantes, como: •• largura do friso; •• perfil da superfície de rolamento; •• composição química; •• características metalúrgicas. Conheça, a seguir, mais detalhes sobre os critérios de classificação das rodas. Processo de Fabricação Atualmente, no Brasil, temos dois processos de fabricação: a Amsted-Maxion fabrica rodas fundidas na sua unidade de Cruzeiro - SP, e a MWL fabrica rodas forjadas em Caçapava - SP. Esses dois processos são certificados pela AAR. Na fundição da roda, o aço líquido proveniente da aciaria é colocado em moldes de areia ou grafite. Os moldes têm exatamente o formato da roda acabada, e a fundição é realizada sob pressão, utilizando-se o processo Griffin para eliminar vazios internos. No tratamento térmico, as rodas são temperadas em água e revenidas para alívio de tensões em fornos elétricos, a gás ou a óleo. Nesta etapa da fabricação, determina-se a dureza que irá definir a classe da roda, juntamente com a composição química. As rodas fundidas são normalmente usinadas no furo central, para permitir a montagem, e na região da pista de rolagem (opcional), para eliminar a ovalização proveniente do processo de fabricação que causa trepidação excessiva e fadiga dos componentes dos vagões. Todas as rodas devem ser inspecionadas por ultrassom, partículas magnéticas, dureza e dimensionais. 28Manutenção de Vagões TERMINOLOGIA (componentes) Superfície de rolamento Face externa do aro Friso Face interna do aro Aro Face interna do cubo Eixo de revolução da roda Cubo Curva de concordância do aro Curva de concordância do cubo Face externa do cubo Disco Furo da roda Fa ce in te rn a da ro da Fa ce e xt er na d a ro da Roda ferroviária Como é o processo de fabricação das rodas forjadas? Os lingotes vindos da aciaria são cortados em blocos com o peso aproximado da roda a ser produzida. Após o corte, os blocos são pesados e depois vão para o aquecimento até 900 ºC no forno. Após o aquecimento, os blocos são retirados um a um do forno e passam por um jateamento de água e alta pressão para remover a carepa formada no processo de aquecimento. Fluxo de aço Fluxo de ar comprimido Roda em formação Truque Motion Control 29Manutenção de Vagões Fabricação de roda fundida Têmpera Na sequência, os blocos são prensados em prensas que variam de 6.000 t a 12.000 t, fazendo a aproximação da forma do disco, do cubo e da bandagem. Então, é realizada a laminação, em que é formada a superfície de rolamento da roda juntamente com o friso, por meio da transferência de material do disco da roda para a pista. Depois disso, o furo central é feito. Em alguns laminadores, o posicionamento do furo central pode ser feito antes da laminação, para o caso de laminadores com centro no furo da roda. No final do forjamento, as rodas estão em torno de 800 °C. Após o forjamento, elas são colocadasem fossas refratárias cobertas, para um resfriamento lento e controlado. Importante! As etapas de tratamento térmico das rodas forjadas são idênticas às das rodas fundidas. As rodas forjadas são totalmente usinadas. Laminação de roda forjada Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 30Manutenção de Vagões Perfil do disco O perfil do disco das rodas também veio evoluindo ao longo dos anos, a fim de minimizar as tensões mecânicas e térmicas. Essa evolução acarretou maior confiabilidade desses componentes quanto à ocorrência de trincas na sua estrutura e consequentes fraturas em serviço. Na figura a seguir, você poderá observar três tipos diferentes de perfis de disco das rodas. Reto Curvo Low Stress "S" Perfis reto, parabólico e em “S” De acordo com o tipo destes perfis, o nível de tensões geradas nas rodas difere significativamente. Veja, na ilustração a seguir, que as escalas utilizadas indicam os pontos de maior pressão nos diferentes perfis de rodas. Von M1000 105.040 1.0504E+005 91913.00000 78783.00000 65653.00000 52253.00000 39392.00000 26262.00000 13132.00000 1.979200000 Nível de tensão (Psi) Von M1000 67372.00 58951.00 50529.00 42100.00 33666.00 25265.00 16843.00 8421.600 0.000000 Comparação do efeito mecânico em perfis parabólico e em “S” 31Manutenção de Vagões O aumento de temperatura das rodas causado pela frenagem também gera tensões críticas que devem ser controladas. A figura seguinte mostra como a mudança do perfil afeta a dissipação de calor. Veja: Temp 496 ºC 925.28 820.62 715.96 611.29 506.63 401.97 297.30 192.64 87.978 Temperatura (ºF) Temp 474 ºC 885.11 784.91 684,71 584.51 484.31 384.11 283.91 183.70 83.504 Comparação do efeito térmico em perfis parabólico e em “S” Classe das rodas As classes das rodas são definidas pela faixa de dureza e pela composição química. De acordo com a norma AAR, as rodas ferroviárias podem ser dos seguintes tipos (classes), conforme sua utilização: •• rodas classe “L”, para serviços de alta velocidade, frenagens severas e contínuas e baixa carga por roda; •• rodas classe “A”, para serviços de alta velocidade, condições severas e contínuas de frenagem e carga moderada por roda; •• rodas classe “B”, para serviços de alta velocidade, frenagens severas e contínuas e alta carga por roda; •• rodas classe “C”, para serviços com condições suaves de frenagem e alta carga por roda. As recomendações para o emprego das classes anteriores são: •• Rodas classe “B” e “C” são usadas normalmente para vagões de carga e locomotivas. •• Rodas classes “L”, “A” e “B” são usadas normalmente para carros de passageiros. •• Rodas classe “C” poderão ser usadas em condições severas e contínuas de frenagem com o emprego de discos de freio. 32Manutenção de Vagões Verifique, a seguir, as tabelas de composição química e dureza por classe de rodas: Composição química das rodas LADLE ANALYSIS (%) ELEMENT CLASS L CLASS A CLASS B CLASS C PRODUCT ANALYSIS PERMISSIBLE VARIATION Carbon <0.47 0.47-0.57 0.57-0.67 0.67-0.77 ± 0.03 Manganese 0.60-0.85 0.60-0.85 0.60-0.85 0.60-0.85 ± 0.06 Phostophorus <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 +0.008 Sulfur <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 +0.008 Silicon >0.15 >0.15 >0.15 >0.15 -0.03 Dureza CLASS MINIMUM HARDNESS MAXIMUM HARDNESS L 197 BHN 277 BHN A 255 BHN 321 BHN B 277 BHN 341 BHN C 321 BHN 363 BHN Número de vidas A espessura útil da bandagem da roda e a quantidade de usinagens intermediárias que ela poderá sofrer definem a vida de uma roda (uma vida, dupla vida ou múltipla vida). Uma roda tem que ser usinada para recompor o seu perfil quando estiver fora das tolerâncias de desgaste ou quando estiver apresentando defeitos superficiais. Quando a espessura da bandagem não é suficiente para permitir a recomposição do perfil, mantendo as medidas de segurança, as rodas precisam ser desmontadas e substituídas. Esse processo de desmontagem e remontagem é bastante lento. Portanto, a decisão pelo modelo de roda a ser utilizado pela ferrovia deve considerar a vida útil da roda em operação. Nos casos em que a roda possui uma longa vida entre o aparecimento de falhas (fadiga ou desgaste), é interessante a utilização de rodas de única vida, reduzindo o peso da roda e, consequentemente, o seu preço de compra. Para compreender melhor, observe a figura a seguir: 3 V2 V1 V Rodas com uma vida útil (somente 01 usinagem) Rodas com duas vidas úteis (somente 02 usinagens) Rodas com múltiplas vidas úteis (muitas usinagens) 1" 2" 1/4 2" 3/4 “Vidas” das rodas ferroviárias 33Manutenção de Vagões Quando os modos de falha ocorrem com grande frequência, é mais adequada a utilização de rodas de múltipla vida. Dessa forma, a roda pode retornar à operação de forma muito mais rápida, passando pelo processo de usinagem. Saiba Mais! No modelo inicial previsto para a EFC, somente seriam usadas rodas de uma vida. Com a operação da ferrovia e o surgimento dos defeitos que chegam a aparecer com média de 8 a 10 meses, ficou clara a necessidade de utilizar rodas de múltipla vida. Manutenção Para garantir a segurança e a melhor interação com o trilho, visando à maior vida útil do conjunto e tendo consequências positivas na eficiência energética, devemos observar algumas características dimensionais e de qualidade superficial das rodas. Os limites de desgaste do perfil e de fadiga superficial da roda devem ser garantidos, de acordo com os requisitos de friso e passeio, defeitos superficiais e falhas críticas, como trincas e fraturas da roda. O perfil representa a conicidade da superfície de rolamento e é responsável pelas compensações de curvas, pois o eixo ferroviário é rígido, ou seja, as rodas do mesmo eixo giram na mesma frequência. R 1.5000 +0.0625 -0.0625 3,0625 5.7188 +0.125 -0.125 1.3750 +0.0313 -0.0938 0.0370 R 0.6875 R 0.3750 GAGE POINT0.3754 R 0.6250 75.0 Degrees 1.0000 +0.0625 -0.0625 BASE LINE TAPER 120 (1:17. 1:23) 1.8232 R 0.6250 5.0938 R 2.6250 TA PE LIN E R 0.5625 +0.0625 -0.0625 Perfil 1:20 Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 34Manutenção de Vagões Importante! Cada ferrovia pode escolher o seu perfil de acordo com suas características dinâmicas e o modelo de desgaste específico. O de utilização mais comum no Brasil é o perfil 1:20 AAR. Existem diversos dispositivos e gabaritos para acompanhar a evolução do desgaste de rodas. Dentre eles, o mais utilizado é o “bico de papagaio”. Ele indica a quantidade de material, em 1/16”, a ser removido para restaurar o contorno do perfil do friso. A escala lateral mostra a quantidade de metal que ficará acima da linha de referência antes da usinagem. Existe uma ferramenta específica para frisos finos (NF – narrow flange) e largos (WF). Condemning Line (Freight Car Service) Measuring Point Gabarito para medição de friso e bandagem A seguir, conheça a tabela de vida das rodas: Vida das rodas CATEGORIA FAIXA VIDA ÚTIL 1ª vida 1 Bandagem entre 54 e 72 mm 2ª vida 2 Bandagem entre 38 e 54 mm 3ª vida 3 Bandagem entre 19 e 38 mm Um fator fundamental para a boa movimentação do rodeiro é a manutenção dos perfis das rodas, além da correta correlação dos diâmetros das rodas do mesmo rodeiro. A perda da conicidade da roda ou a diferença de diâmetro entre as rodas pode acarretar maior força lateral e, consequentemente, maior desgaste, afetando a dirigibilidade e podendo levar ao descarrilamento, quando outros fatores contribuírem para tal (alívio da força vertical, entrada em AMV, força lateral excessiva etc.). Atenção! Importante!Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 35Manutenção de Vagões Acompanhe, na tabela a seguir, os dados sobre perfis de rodas envolvidos em descarrilamento em AMV: 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 -20,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 Perfis de rodas envolvidas em descarrilamento em AMV Medição do friso Outra falha critica de rodas é o aparecimento de trincas superficiais ou subsuperficial que podem evoluir para falhas como escamação ou ainda para situações mais críticas de trincas internas que acarretam quebras da roda, fenômeno denominado shattered rim. 36Manutenção de Vagões Normalmente, essas falhas decorrem do fenômeno RCF, gerado principalmente pelas forças de arrastamento (creep forces). Shelling em rodas Shattered Rim Outro modo de falha encontrado na superfície de rolamento das rodas é decorrente do arrasto de rodas devido a esforços de frenagem excessivos, que provocam o arrasto das rodas sobre os trilhos. Caracterizam-se pela ocorrência nas duas rodas do mesmo eixo simultaneamente, conforme podemos visualizar na figura a seguir: Calo em roda devido à frenagem 37Manutenção de Vagões Quando falamos em manutenção de rodeiros, um dos processos mais críticos é o de montagem das rodas no eixo. As medidas e os acabamentos das superfícies de montagem, a quantidade de lubrificante usado na montagem e o alinhamento correto das peças contribuem diretamente para a obtenção de uma boa montagem. Durante toda a montagem, é feito um registro gráfico que deve estar de acordo com a forma e com os valores de esforços definidos pela norma AAR. 0 B 30 90 160 B A Exemplo de montagem perfeita – Força X Deslocamento A importância desse processo é que, caso haja uma movimentação da roda em relação ao eixo durante a operação do vagão, teremos uma variação na bitola de montagem e, consequentemente, o descarrilamento imediato. 0 Minimum Tonnage This is the false energy generated by the obstruction This area the energy difference between this mount and an ideal mount of the same tonnage Maximum Tonnage Exemplo de montagem incorreta Atualmente, é comum a utilização de processos de usinagem preventiva das rodas em intervalos de tempo menores, evitando que atinjam um desgaste excessivo que obrigue a usinagens mais profundas para a recomposição do perfil. Isso proporciona o aumento da vida útil das rodas. 38Manutenção de Vagões Veja, a seguir, a tela exibida no torno de rodas. Ela mostra o perfil atual da roda (vermelho) e o perfil que deve ser atingido após a conclusão do torneamento (preto). Tabela de torno CNC calculando profundidade de corte Friso fino Friso vertical Tipos de defeitos Conheça, a seguir, os principais defeitos que normalmente são identificados nas rodas. Friso fino Acontece quando a espessura do friso fica menor do que o limite mínimo aceitável (19 mm), causando o aumento do jogo da bitola e permitindo maior passeio lateral do rodeiro, aumento do risco de abertura de chaves e aumento do risco de quebra do friso por esforço lateral. Para corrigir o friso fino, é necessário o reperfilamento. Observe, nas figuras os exemplos de friso fino e de friso vertical: 39Manutenção de Vagões Bandagem fina É quando a espessura da bandagem é inferior a 19 mm, reduzindo a capacidade da roda de absorver carga térmica proveniente da frenagem. Com isso, há um aumento do risco de inversão das tensões compressivas da roda. Além disso, o risco de quebra da bandagem por uma sobrecarga dinâmica do vagão é maior devido à menor espessura resistente. Nos casos de bandagem fina, é necessário sucatear a roda. Bandagem fina Ovalização É a perda da rotundidade da roda, que causa o aumento da carga dinâmica sobre os trilhos, podendo iniciar um processo de trinca superficial nos trilhos. Para corrigi-la, é necessário o reperfilamento. Calo É a perda da rotundidade da roda por deslizamento de roda, provocando o aumento da carga dinâmica sobre os trilhos e podendo iniciar um processo de trinca superficial nos trilhos. Ocorre principalmente quando o vagão está vazio. Muitas vezes, a origem desse problema está no esquecimento de soltar o freio de mão antes de sair com o trem. Para corrigir o calo, é necessário o reperfilamento. Quebra de bandagem É a soltura de parte do passeio da roda. Está associada a inclusões internas da roda provenientes do processo de fabricação. A quebra de bandagem causa o aumento da carga dinâmica sobre os trilhos, além de acidentes mais graves. A medida corretiva para esses casos é o sucateamento das rodas. Aquecimento É o aquecimento extremo da roda, provocando mudança de cor. Pode levar à reversão das tensões compressivas na roda e quebra abrupta, com consequências graves em termos de acidente. Nesse caso, a medida corretiva é o sucateamento das rodas. Cava na roda É o desgaste desigual do passeio da roda, gerando uma cava próximo ao friso. Causa o aumento das tensões de contato com o trilho quando a parte externa da roda fica sobre a coroa do trilho, normalmente acontecendo no trilho interno da curva. Pode acarretar um processo de trincas. A medida corretiva é a usinagem das rodas. Shelling e/ou Spalling São defeitos típicos de sobrecarga mecânica e térmica conjugadas, que causam modificação das características do material das rodas nas regiões logo abaixo da superfície de rolamento. 40Manutenção de Vagões Agressão de fatores externos nas pistas de rolamento Qualquer marca na pista com profundidade maior que 1/8” (3 mm) indica que a roda deve ser retirada de serviço e usinada. Observe, na figura a seguir, um exemplo desse tipo de problema: Agressão externa Fratura de eixos A área marrom escura na seção da fratura indica oxidação de trinca interna preexistente. Veja: Fraturas em eixo 41Manutenção de Vagões Os eixos não devem mostrar marcas de batidas ou contato, em função de seu elevado nível de tensões, principalmente entre as sedes de roda. Marcas com profundidade maior que 1/8” (3 mm) indicam que deve ser realizada a retirada do eixo de serviço. Eixo com marcas de batida Falhas de rolamentos São falhas muito críticas para o processo ferroviário. Acontecem quando a lateral se apoia no mancal. O travamento de um rolamento pode levar a um descarrilamento decorrente da quebra da manga de eixo. A origem da falha do rolamento tem diversas possibilidades, que podem ser bloqueadas pela frequência e pela qualidade adequada de inspeção, bem como pela garantia da lubrificação adequada, pela utilização de peças compatíveis e originais, além da montagem dentro dos padrões dimensionais e do torque dos rolamentos. Quebra de manga de eixo por travamento de rolamento 42Manutenção de Vagões Brinelamento Caracteriza-se por pequenas cavidades ou amassamentos que surgem nas pistas e nos rolos por partículas estranhas interpostas. As endentações surgem também por impacto dos rolos contra as pistas numa queda, na montagem ou na desmontagem inadequada. Nesse caso, são conhecidas como “marcas de brinelamento”. O brinelamento é caracterizado pela impressão dos rolos sobre a pista de rolamento. Brinelamento Descoloração e deterioração de superfície É causada pelo sobreaquecimento do rolamento em situações de falta ou excesso de lubrificante. A coloração pode variar de amarelo-palha a azul escuro e, em geral, é indício de queda de dureza no material, sendo motivo de sucateamento do rolamento. Fadiga na pista do anel interno ou externo Consiste no desprendimento de pequenas lascas de material da pista de rolamento devido à fadiga. É um defeito usualmente encontrado nos rolamentos, sendo bastante comum no final de sua vida útil.Por conta desse problema, o rolamento pode entrar em modo de falha drástico, provocando o rompimento da ponta de eixo. A medida corretiva é o sucateamento ou a troca do componente interno danificado. 43Manutenção de Vagões Vazamento de graxa pelo retentor do rolamento Pode ser identificado pelas marcas de graxa no disco da roda. É um problema que leva à falha prematura do rolamento, podendo causar acidentes. Normalmente, a falta de graxa provoca um estado de aquecimento de todo o rolamento, danificando todos os componentes internos e impedindo sua reutilização. Vazamento de graxa Anel solto É um tipo de falha que ocorre somente nos rolamentos cartuchos. É causado pelo desgaste interno das peças e pela perda da fixação axial. Causa rompimento da ponta do eixo e o descarrilamento do vagão. Cartucho grimpado Eixos Os eixos ferroviários são forjados conforme norma American Association of Railroads – AAR e são classificados em vários graus conforme o tratamento térmico e a faixa de carbono. Os graus são os seguintes: •• grau “F” – duplamente normalizado e revenido (todos os eixos para vagões de carga com diâmetro da parte central acima de 165,1 mm); •• grau “G” – temperado e revenido; •• grau “H” – normalizado, temperado e revenido. Os eixos usados em trabalho pesado, tanto em locomotivas quanto em carros de passageiros ou vagões, podem ser de graus “F”, “G” e “H”. Importante! O processo de fabricação dos eixos segue normas internacionais, sendo mais conhecidas as da American Association of Railroads – AAR e as da Intemational Union of Railways – UIC. De acordo com a AAR, o aço usado na fabricação de eixos deve ter origem em alto forno, forno elétrico ou outro forno que trabalhe com redução de oxigênio. O processo deve garantir a inexistência de rechupe e segregação. Conheça, a seguir, cada uma das etapas do processo de fabricação após a obtenção do lingote. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 44Manutenção de Vagões 1. Forjamento: os eixos podem ser fabricados a partir de lingotes ou blocos previamente aquecidos em fornos. O material deverá ser reaquecido, sempre que necessário, para evitar trincas durante o processo de forjamento. Além disso, deve-se ter o cuidado necessário para evitar o superaquecimento. A redução mínima recomendada no processo de forjamento é de 3:1. Após o forjamento, os eixos deverão ser resfriados lentamente, em local coberto. 2. Tratamento térmico: após o forjamento, os eixos deverão ser reaquecidos lentamente e gradualmente, para garantir o refino de grão da estrutura. Os tratamentos térmicos mais comuns para eixos ferroviários são: •• Normalização: os eixos são aquecidos acima da zona de transformação e resfriados uniformemente ao ar. Sistemas de circulação forçada de ar podem ser usados para acelerar o processo. A normalização de eixos é feita em torno de 550 ºC. •• Dupla normalização: consiste em normalizar os eixos duas vezes, sendo que a segunda normalização é feita em temperatura menor que a primeira. Normalmente se atingem as propriedades mecânicas na primeira normalização, não sendo necessária a segunda. 3. Têmpera: realizada por imersão total da peça em óleo ou polímero, os quais devem possuir controle de temperatura e sistema de troca de calor para evitar superaquecimento do banho. 4. Revenimento: os eixos são revenidos para alívio das tensões geradas no processo de normalização ou têmpera. 5. Aprovação de qualidade: após a aprovação nos testes físicos e metalográficos, os eixos seguem para usinagem com as seguintes etapas: •• corte dos topos dos eixos em serras de fita ou disco; •• usinagem dos furos de centro, furos roscados nos topos, operações de desbaste e acabamento na parte central (as operações de furo central e furos roscados podem ser feitas em máquinas específicas); •• a operação de acabamento em retifica é feita na parte das mangas (onde são colocados os rolamentos) e na região do guarda-pó. Características dos eixos GRADE SIZE, INCHES SOLID DIAMETER OR THICKNESS TENSILE STRENGTH PSI., MIN. YIELD POINT PSI., MIN. ELONGATION IN 2 IN., PER CENT, MIN. REDUCTION OF AREA, PER CENT, MIN.OVER NOT OVER F (Double normalized & tempered) …. 8 88,000 50,000 22 37 G (Double normalized & tempered) …. 4 90,000 55,000* 20 39 4 7 85,000 50,000* 20 39 7 10 85,000 50,000* 19 37 H (Normalized quenched & tempered) …. 7 115,000 75,000* 16 35 7 10 105,000 65,000* 18 35 45Manutenção de Vagões Confira, na ilustração a seguir, como é realizada a distribuição de esforços no eixo. I Região mais crítica do eixo (fadiga) Sede de rolamento (manga de eixo) Máximo esforço cortante Sede de roda Área central K Mancal de rolamento Existem dois tipos de mancal de rolamento: •• caixa de graxa; •• rolamento de cartucho. O mancal do tipo rolamento de cartucho necessita de um adaptador para encaixe no pedestal da lateral do truque. Os mancais são montados sob pressão, com interferência, na extremidade do eixo e têm como função permitir o giro com mínimo atrito, além de transferir os esforços da carga vindos por meio do truque para a via permanente. 46Manutenção de Vagões Caixa de graxa Neste tipo de montagem, o rolamento autocompensador tem sua fixação baseada na interferência radial, sendo colocado pelo aquecimento do anel para que se expanda e entre no eixo manualmente. Caixa de graxa Rolamento autocompensador Rolamento autocompensador Caixa de graxa em vista explodida 47Manutenção de Vagões Cartucho A montagem é feita com a prensagem do conjunto sobre o eixo. Nesse caso, a interferência radial é pequena, sendo a fixação realizada axialmente, com a aplicação de três parafusos no topo do eixo. Cap screw Axle end cap Seal wear ring Cone Cone spacer Seal Backing ring Seal wear ringConeCupSealLocking plate Cartucho em vista explodida 48Manutenção de Vagões Mas como os mancais de rolamento são classificados? Os mancais de rolamento são classificados em função da carga por eixo transportada no vagão, conforme ilustração a seguir: D L Mangas de eixo: D x L Indicam a capacidade de carga máxima por eixo 3.3/4"x 7" = 7,5t/eixo 4.1/4"x 7" = 12t/eixo 5"x 9" = 16t/eixo 5.1/2"x 10" = 20t/eixo 6"x 11" = 25t/eixo 6.1/2"x 12" = 30t/eixo 6.1/2"x 9" = 30t/eixo 7" x 12" = 35t/eixo 1,00 A B C D E F F G 1,60 O P Q R S T T U Capacidade dos rolamentos de cartucho Além das características de cargas, também é possível visualizar a vida útil estimada pela coluna L10, que, por meio de estudos de fadiga, indica a distância percorrida até que 10% da frota falhem. Percebe-se que os rolamentos da classe 6x11 possuem a menor vida útil. Confira na tabela a seguir: Vida útil de rolamentos de cartucho (Timken) CLASS AND SIZE BEARING RATING LBS. @ 500 RPM LOAD PER BEARING ASSEMBLY LBS PERCENT LOADING L10 LIFE IN MILES** APPLICATION FACTOR AF=1.0 RADIAL THRUST FULL LOAD 100% OF TIME FULL LOAD 50% OF TIME B (41/4 x 8) 26,900 6,990 12,000 44.6 *2,171,000 *4,182,900 C (5 x 9) 38,600 10,000 16,750 43.4 *2,380,500 *4,709,800 D (51/2 x 10) 41,800 10,900 21,000 50.2 *1,460,900 *2,906,900 E (6 x 11) 43,800 11,400 26,250 59.9 *811,400 *1,615,600 F (61/2 x 12) 59,700 15,500 31,500 52.8 1,353,400 2,698,800 F (61/2 x 12) 59,700 15,500 34,375 57.6 1,011,500 2,015,300 G (7 x 12) 68,600 17,800 38,000 55.4 1,214,800 2,421,900 EE 77,100 28,400 22,500 29.2 9,745,100 GG 87,300 29,700 30,000 34.4 6,279,800 *33” diameter wheels; +36” diameter wheels; 38” diameter wheels; 40” diameter wheels **multiplying factors – AF 1.5 = 0.26,AF 1,75 = 0.16, AF 2.0 = 0.10 263,000 pounds gross rail load; 286,000 pounds gross rail load 49Manutenção de Vagões Relembrando! Nesta unidade, você estudou os componentes do vagão. Podem-se destacar: • os tipos de truque, seus componentes e a aplicação das chapas de desgaste; • o truque com o dispositivo de amortecimento e os braços para esquadrejamento, conhecidos como frame brace; • as características das rodas, como classificação, parâmetros dimensionais, processo de fabricação, classe e número de vidas, bem como os tipos de defeitos e falhas. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Inserir Imagem Sistem a de Freio Nesta unidade, serão apresentadas as seguintes lições: •• 3.1 Características Gerais •• 3.2 Componentes e Dispositivos •• 3.3 Funcionamento 3 51Manutenção de Vagões 3.1 Características Gerais A finalidade básica do sistema de freios do vagão é controlar, com segurança, a velocidade do trem nas seguintes condições: •• quando o trem, estando em uma rampa ou em nível, tiver de ser parado dentro dos limites de bloqueio estabelecidos pelos sinais de via; •• quando sua velocidade tiver de ser mantida constante durante a descida de rampas; •• durante o estacionamento do trem em trechos em nível ou em rampa; •• por ocasião de frenagens de emergência, em situações de riscos excepcionais, que possam provocar grandes danos materiais ou perdas de vidas humanas. Os fatores envolvidos na frenagem de um vagão são os seguintes: •• Fcf = Força do cilindro de freio; •• Fs = Força total aplicada nas sapatas de freio do veículo; •• Fr = Força de retardamento total do veículo; •• P = Pressão manométrica no cilindro de freio; •• A = Área de atuação da pressão no cilindro de freio; •• R = Relação de multiplicação das alavancas (timoneria) do veículo; •• E = Eficiência do sistema de freio; •• μ = Coeficiente de atrito entre as sapatas de freio e as rodas; •• W = Peso do veículo; •• a =Coeficiente de atrito entre as rodas e o trilho (aderência); •• Fad = Força de aderência total entre as rodas e o trilho. 52Manutenção de Vagões Observe, no esquema a seguir, as forças envolvidas na frenagem: Fr FCF = P x A R EA W α Fs = FCF x R x E Fr = FCF x R x E x µ FAD = W x α FAD µ Para compreender melhor o esquema anterior, é necessário saber que: •• a relação de multiplicação das alavancas “R” é representada pelo número que indica a multiplicação mecânica total da força efetuada pelo cilindro de freio e que é transferida às sapatas de freio; •• o número que indica a relação de multiplicação das alavancas pode ser expresso matematicamente pela razão de Fs por Fcf, representado pela fórmula R = Fs / Fcf; •• os valores máximos de relação de multiplicação da timoneria são: •• para cilindro de freio 10” X 12”: R máx. = 12,5; •• para cilindro de freio 8” X 8”: R máx. = 10,5. A força que realmente atua contra as rodas é menor do que o produto “Fcf x R”, devido às perdas existentes no sistema. No cilindro de freio, há perdas devidas à mola de retorno do pistão e ao atrito do copo de gaxeta contra as paredes do cilindro. Na timoneria de freio, há perdas devidas ao atrito dos pinos com as buchas das alavancas e dos tirantes, à angularidade das alavancas, à força de reação dos ajustadores de folgas etc. Essa relação entre a força teórica e a efetivamente aplicada às sapatas é dada pela eficiência total do sistema de freio e inclui, basicamente, a eficiência do cilindro de freio e a eficiência da timoneria do veículo. Nos sistemas de freio ferroviários, denomina-se aderência o coeficiente de atrito existente entre a roda e o trilho. Considerando-se o peso do veículo, chama-se força de aderência total roda X trilho (Fad) o produto das aderências pelo peso do veículo. 53Manutenção de Vagões A força de aderência por roda é o valor acima dividido pelo número de rodas do veículo. A aderência é o fator físico que limita a capacidade de aceleração ou frenagem do veículo ferroviário. Durante a frenagem, a força de retardamento das sapatas sobre as rodas (Fr) não deve ser superior à força de aderência (Fad). Matematicamente: Fr < Fad. Caso a força de retardamento seja superior à aderência, as rodas deslizarão sobre os trilhos, com as seguintes consequências negativas: •• calos térmicos nas superfícies de deslizamento das rodas; •• aquecimento excessivo das rodas, que poderá provocar trincas térmicas; •• aumento da distância de parada do veículo, pois, quando uma roda desliza, o coeficiente de aderência cai, aproximadamente, a um terço do coeficiente de aderência que existe quando a roda gira; •• aumento do desgaste dos trilhos; •• vibrações durante o movimento do veículo; •• diminuição da vida útil dos rolamentos das mangas dos rodeiros; •• despesas com a usinagem das rodas danificadas; •• imobilização do material rodante. Confira, a seguir, o gráfico que relaciona aderência e velocidade: A de rê nc ia .35 .30 .25 .20 .15 .10 .05 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 MPH Trilho seco e com areia Trilho seco – superfícies levemente contaminadas juntas em bom estado Trilho molhado Trilho seco – superfícies moderadamente contaminadas juntas em estado razoável 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Km/h Velocidade MPH -Km/h 54Manutenção de Vagões Os valores de taxa de frenagem, conforme a norma AAR, estão dispostos na tabela a seguir. Veja: VAGÃO VAZIO: 15% A 32% DA TARA VAGÃO CARREGADO: 11% A 14% DO PESO TOTAL SOBRE TRILHOS FREIO MANUAL: 10% DO PESO TOTAL SOBRE TRILHOS (MÍNIMO) Tipos de sistemas de freio Os sistemas de freio podem ser de: •• capacidade simples; •• dupla capacidade. Capacidade simples É aquele que transmite a força de frenagem às sapatas com uma só relação de alavancas, ou seja, a relação da timoneria é constante. Dupla capacidade É aquele que produz esforços de frenagem diferentes, de acordo com a condição de vazio ou carregado do vagão. A relação a seguir define a necessidade ou não de usar um sistema de freio de dupla capacidade. Veja: Peso Bruto Máximo Tara > 4,16 Æ Usa vazio-carregado Determinação da utilização de Vazio-carregado 55Manutenção de Vagões Saiba Mais! Os sistemas de freio usados no Brasil são do tipo com pressão positiva no encanamento geral. São sistemas automáticos, pois aplica automaticamente os freios, caso as mangueiras ou a tubulação do trem se rompam. Isso é feito com um sistema que requer que o encanamento do trem seja carregado com ar para aliviar todos os freios e, quando parcial ou completamente descarregado, aplicá-los. Atualmente temos uma diversidade muito grande de válvulas de freio em uso no país. No gráfico a seguir, podemos ver a diferença entre os tempos para a aplicação do cilindro de freio do último vagão (em segundos) numa composição de 150 vagões para os vários tipos de válvulas. Confira: AB ABD ABDW ABDX ABDXL DB 60 EP 60 0 50 100 150 200 250/ (220 seg.) (155 seg.) (88 seg.) (55 seg. ) (57 seg.) (53 seg.) (0 seg.) Tempo de atuação das diversas válvulas Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 56Manutenção de Vagões 3.2 Componentes e Dispositivos Os principais componentes do sistema de freio são: •• encanamento geral; •• válvula de controle; •• reservatório auxiliar; •• cilindro de freio; •• timoneria de freio. Na ilustração a seguir, é possível localizar cada um desses componentes presentes no esquema das tubulações do sistema de freio DB-60: Reservatório combinado (2500/3500 In` (40/57 L) Reservatório auxiliar Encanamento geral (1.1/4”) Retentor de alívio Reservatório de emergênciaCilindro de freioTorneira angular de 1.1/4” Mangueira com bocal (1.3/8” x 22”) Tê de ramal (1.1/4” x 1.1/4” x 1”) Coletor de pó DB 60 1” ¾” ¾” Sistema de freio 57Manutenção de Vagões Encanamento geral Um dos principais componentes do sistema de freio automático é o encanamento geral, que consiste numa tubulação que parte das locomotivas e percorre todos os vagões da composição. Esse encanamento é dotado de mangueiras e torneiras para interligação entre os veículos. Normalmente, o encanamento geral é feito de tubos extrapesados (Schedule 80), com especificação ASTM-A-53 grau A e raios mínimos, segundo folha E-7 da AAR. Esses tubos são pintados externamente e fosfatizados internamente, para evitar a oxidação. Este componente não deve possuir conexões soldadas e, para isso, todas as uniões devem possuir juntas do tipo WABCOSEAL, nas quais a vedação é feita por um anel de borracha. O encanamento geral possui uma derivação para alimentação da válvula de controle denominada “tê” de ramal. Antes da entrada da válvula, existe um coletor de pó para pré- filtragem e uma torneira para isolamento da válvula, caso seja necessário isolar o freio de um vagão especificamente. Válvula de controle A válvula de controle é responsável pela aplicação e/ou pelo alívio dos freios dos vagões, sendo comandada pelo diferencial de pressão entre o encanamento geral e o reservatório de ar do vagão. Normalmente existe uma válvula para cada vagão, exceto nos casos de sistema dual, como no caso dos vagões GDT, nos quais uma única válvula comanda os freios de uma dupla de vagões. As etapas do funcionamento básico da válvula de aplicação e alívio são as seguintes: 1. Quando o maquinista inicia uma aplicação, ou seja, utiliza o manipulador automático da locomotiva para redução da pressão do encanamento geral, a válvula de controle sente a menor pressão do encanamento geral com relação à pressão do reservatório de ar e aplica os freios do vagão, enviando ar comprimido do reservatório de ar para o cilindro de freio. 2. No momento em que o maquinista posiciona o manipulador na posição de alívio, elevando a pressão do encanamento geral, a válvula assume nova posição, liberando o ar do cilindro de freio para a atmosfera. Válvula de controle 58Manutenção de Vagões Reservatório de ar Também é conhecido como reservatório combinado. É dividido em duas partes: reservatório auxiliar e reservatório de emergência. Este reservatório é carregado através da válvula de controle até atingir pressão igual ao encanamento geral, liberando ar comprimido para o cilindro de freio no momento da aplicação de freio do vagão. Reservatório combinado Cilindro de freio É o componente responsável pelo acionamento mecânico do sistema de freio. Com o aumento da pressão interna, seu êmbolo avança, movimentando a timoneria de freio, e, consequentemente, pressionando as sapatas de freio contra as rodas. É normalmente um cilindro de acionamento simples com retorno por mola, ou seja, quando os freios são aliviados, o ar comprimido interno é direcionado para a atmosfera, e a mola interna promove o retorno do êmbolo, afastando a sapata de freio da roda. Cilindro de freio 59Manutenção de Vagões Timoneria de freio O sistema de freio de vagões de carga tem acionamento pneumático transmitido por barras e alavancas até atingir a pressão das sapatas nas pistas de rolamento das rodas. Na sequência de acionamento, os componentes da timoneria de freio são: Alavanca padrão São duas alavancas por truque, com três pontos de fixação, que recebem acionamento do tirante de freio ou ajustador e o transmitem para os triângulos de freio. Barra de compressão É o componente da timoneria do truque que interliga as duas alavancas padrão. Triângulo de freio É fabricado em aço fundido e/ou chapas. É instalado no truque para transmissão simultânea das forças de freio às quatro rodas do respectivo truque. Possui as contrassapatas nas suas extremidades, para fixar as sapatas de freio e ponteiras que trabalham movimentando-se dentro de corrediças das laterais do truque, as quais guiam os triângulos em direção à pista da roda. Setor do truque Funciona como ponto de articulação da alavanca e possui furações que permitem, juntamente com as furações da barra de compressão, a regulagem para compensar a variação do diâmetro das rodas devido às usinagens sucessivas. Timoneria de freio 60Manutenção de Vagões Alguns testes práticos constataram que a eficiência da timoneria aumenta com o esforço realizado pelo cilindro de freio e com a velocidade do veículo. Por outro lado, a eficiência da timoneria diminui com o número de pontos de articulação (pinos/buchas) nela existente. A eficiência de uma timoneria convencional, em função de seu estado de conservação, pode variar de 45% a 75%. Confira no gráfico a seguir: max min max min Efi ci ên ci a- P er ce nt ua l 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 BAR 0 10 20 30 40 50 60 70 80 PSI Unidade de Freio Timoneria Convencional Pressão do cilindro BAR/PSI Eficiência da Timoneria A timoneria possui, entre seus componentes, dois dispositivos muito importantes para o funcionamento adequado do sistema de freio, que são os ajustadores de folgas. Trata-se de dispositivos responsáveis pela correção das folgas da timoneria causadas pelo desgaste das sapatas de freio. Capacidade de recuperação: 19" Capacidade de recuperação do ajustador de folga 61Manutenção de Vagões Cuidados com a timoneria de freio Existem alguns cuidados que devem ser tomados ao projetar as timonerias de freio. São eles: •• Analisar cuidadosamente o espaço disponível para o projeto. •• Verificar e calcular o movimento das alavancas, desde a condição de vagão novo até a condição de sapatas e rodas totalmente desgastadas. •• Acertar a angularidade inicial das alavancas de freio, para que não ocorram choques destas com os suportes soldados na estrutura. •• Realizar teste de verificação de curva mínima de projeto, com as molas na condição sólida, para checar possíveis interferências com partes da estrutura dos vagões. •• Realizar teste de esforço com sapatas dinamométricas, para verificar o total de força de frenagem aplicada sobre as rodas (taxas de frenagem). •• Calcular a taxa de aderência de frenagem para evitar o travamento das rodas. •• Observar valores de taxas de frenagem. Dispositivo vazio-carregado É o dispositivo que proporciona o ajuste da taxa de frenagem de acordo com a carga do vagão. Sua utilização é necessária em vagões com relação de peso vazio-carregado menor que 25%. Pode ser de acionamento mecânico, utilizando o jogo de alavancas, ou de modo pneumático, por meio de válvulas específicas que desviam parte do ar que iria para o cilindro de freio para um reservatório auxiliar. Um dos problemas que enfrentam os projetistas de vagões é conseguir um freio máximo efetivo em um vagão carregado e, no entanto, não causar o travamento das rodas quando esse vagão está vazio. Quando o equipamento de freio pneumático é de capacidade simples, sem dispositivo vazio-carregado, não leva em conta o carregamento do vagão e, assim, sempre aplicam os freios somente em proporção à queda de pressão do encanamento geral. É desejável, para um bom manejo do trem, projetar buscando taxas de frenagem para o vagão carregado na faixa superior das recomendações da AAR (próximo de 14%). Como a tendência atual é ter vagões cada vez mais leves, ao serem usadas taxas de frenagem muito altas para o carregado, a frenagem em vazio pode exceder os limites propostos pela AAR, provocando o arraste das rodas. Por essa razão, recomenda-se o uso de dispositivos vazio-carregado. 62Manutenção de Vagões Comutador vazio-carregadomecânico ou automático É um dispositivo que permite obter duas condições de força de frenagem, de acordo com as condições de lotação do vagão – vazio ou carregado. Em resposta a um comando manual, o dispositivo transfere mecanicamente, de uma para outra posição – ambas previamente determinadas –, o fulcro ou o ponto de apoio atuante do par de alavancas do cilindro de freio, determinando, consequentemente, a variação do fator de multiplicação da força produzida pelo cilindro de freio. O comutador vazio-carregado opera em harmonia com o freio a ar comprimido da composição e resiste aos choques e às vibrações a que está sujeito, sem permitir alteração em sua condição de vazio ou carregado. O acionamento manual é feito por um punho, localizado nas laterais do vagão, que movimenta o mecanismo comutador da posição de vazio para carregado e vice-versa, por meio de um sistema de tirantes e alavancas. Comutador vazio-carregado mecânico Dispositivo vazio-carregado EL60 ou ELX É uma válvula montada diretamente no vagão, que determina a sua condição de carga ao medir o quanto é necessário o movimento do braço sensor da válvula para encostar a travessa lateral do truque. Se o vagão estiver carregado com 20% de seu carregamento ou mais, o movimento do braço sensor será restringido ao fazer contato com a travessa do truque, posicionando, assim, a válvula para uma frenagem de carro carregado. Se o vagão estiver carregado com menos que 20% da sua capacidade, e a pressão do cilindro de freio chegar a 30 psi, não haverá redução na pressão do cilindro de freio, e o braço sensor poderá se mover além do ponto de câmbio. 63Manutenção de Vagões Se o vagão estiver totalmente vazio, o braço sensor ficará com uma folga de 1/4” da travessa lateral do truque. Uma relação estabelecida entre a posição do braço sensor e a válvula proporcional do dispositivo vazio-carregado resulta na proporção vazio-carregado (40%, 50% ou 60%). Dispositivo vazio-carregado pneumático Freio manual É o dispositivo que fica ligado à timoneria de freio e tem a função de aplicar o freio do vagão mecanicamente, sem o auxílio do sistema pneumático. O freio manual é acionado em caso de estacionamento da composição onde a tração (locomotiva) fique desacoplada da composição e/ou nos casos em que a composição fique estacionada por mais de seis horas, com ou sem tração locomotiva acoplada. Freio manual 64Manutenção de Vagões Sistema de DDV (Detector de Descarrilamento de Vagões) Em toda grande ferrovia, existe o risco de descarrilamento, adernamento e/ou tombamento de vagões. Esses tipos de acidentes podem trazer prejuízos impessoais, ambientais e, principalmente, pessoais. Com o objetivo de minimizar os efeitos de um acidente, o DDV tem a função de aplicar o freio pneumático na composição no momento do descarrilamento do rodeiro do vagão, parando-o e evitando que o trem percorra uma grande distância com o rodeiro descarrilado. Alça de acionamento Diferença de altura aciona o DDV Ele possui um suporte instalado na viga central do vagão e um ponto fusível, extremamente frágil, que rompe e libera o ar do encanamento geral no momento em que quebra. O acionamento do fusível é feito por uma alça que envolve o eixo e que, no descarrilamento, é forçada por ele. Há também uma torneira de isolamento para poder interromper a passagem de ar, no caso de rompimento do fusível. 65Manutenção de Vagões 3.3 Funcionamento O funcionamento do sistema de freios envolve algumas etapas, que serão abordadas a seguir. Carregamento Com o manipulador de freio na posição de marcha, o ar proveniente do compressor é direcionado ao reservatório principal e flui através do encanamento principal, vindo a atuar no manômetro e na válvula reguladora, que deve estar regulada para 90 psi e aberta. O ar passará através de ramificações e fluirá para o reservatório equilibrante, o manômetro, a câmara do diafragma da válvula reguladora e a frente do pistão da válvula relé. Forma-se, então, uma pressão que curvará o diafragma e arrastará a válvula relé, possibilitando a passagem do ar para o encanamento geral, o manômetro e a parte de trás do diafragma do pistão. O ar comprimido vindo do encanamento geral atuará na frente do pistão da válvula de controle. Estando na posição de carregamento e alívio, o ar comprimido fluirá através da ranhura de alimentação existente na bucha do pistão, indo carregar a câmara da válvula de gaveta e o reservatório auxiliar com a mesma pressão do encanamento geral. Nessa posição, o cilindro de freio estará ligado à atmosfera por meio da cavidade de descarga existente na válvula de gaveta, e o manômetro do cilindro de freio estará acusando zero. Serviço Levando-se o punho do manipulador automático para a posição de redução mínima ou zona de aplicação, será permitida uma folga na haste da válvula reguladora que abrirá a válvula de descarga, ocasionando queda de pressão na frente do pistão da válvula relé. Como a pressão do equilibrante tornou- se menor que a do encanamento geral, o pistão da válvula relé movimenta- se, reduzindo a pressão de todo o encanamento geral. Essa queda de pressão na frente do pistão da válvula de controle causa um desequilíbrio entre o reservatório auxiliar e o encanamento geral, provocando o movimento do pistão da válvula de controle. 66Manutenção de Vagões Com esse movimento, o pistão arrastará a válvula de gaveta e a graduadora, fechando a passagem do cilindro de freio para a atmosfera e abrindo uma passagem de reservatório auxiliar para o cilindro de freio, ocasionando uma aplicação de freio. Recobrimento Quando a pressão do ar do equilibrante que está fluindo para atmosfera torna-se ligeiramente inferior à tensão da mola, a válvula de descarga interrompe a passagem do ar do equilibrante para a atmosfera. Fechada a válvula de descarga, o ar do equilibrante e da frente do pistão da válvula relé se estabiliza. Como o ar do encanamento geral continua fluindo para a atmosfera, ocorre um desequilíbrio de pressão, que provoca o movimento do pistão da válvula relé, fechando a comunicação do encanamento geral para a atmosfera. Ao interromper a passagem do encanamento geral, o pistão se estabiliza na posição de recobrimento, porque houve o equilíbrio da pressão entre o equilibrante e o encanamento geral. Cessando a redução de pressão do encanamento geral, a pressão se estabiliza. Como o ar do reservatório auxiliar continua fluindo através do orifício de serviço da válvula de gaveta para o cilindro de freio, os volumes do reservatório auxiliar e do cilindro de freio tendem a equilibrar suas pressões. Porém, tão logo a pressão do reservatório auxiliar se torne ligeiramente inferior à pressão do encanamento geral, essa diferença de pressão fará com que o pistão da válvula de controle se desloque para o sentido contrário, arrastando a válvula graduadora e fechando o orifício de serviço. Nessa posição, os freios permanecem aplicados. Emergência No caso de emergência pelo manipulador ou por rompimento das mangueiras, o ar do encanamento geral fluirá rapidamente para a atmosfera. Com a queda de pressão do encanamento geral, haverá uma queda brusca na frente do pistão da válvula de controle, provocando o pronto deslocamento do pistão da válvula de gaveta, por meio da pressão do ar do reservatório auxiliar que atua do lado oposto, arrastando-os de encontro à válvula graduadora e comprimindo-a. Com esse movimento, é estabelecida a comunicação do reservatório de emergência para o cilindro de freio por meio de uma passagem ampla, que existe por trás da válvula de gaveta. Então, o ar do reservatório de emergência fluirá para o cilindro de freio até estabelecer o equilíbrio de pressão entre esses dois volumes. 67Manutenção de VagõesRelembrando! Nesta unidade, você estudou o sistema de freio do vagão. Podem-se destacar: • a finalidade básica do sistema de freios do vagão, bem como os fatores envolvidos na frenagem; • as responsabilidades de cada componente na aplicação do freio de vagões; • os tipos de dispositivos inseridos no processo de frenagem, com suas respectivas funções e indicações; • as etapas do funcionamento de freios com a descrição detalhada do percurso do ar e a ativação de cada componente do sistema durante a frenagem. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Inserir Imagem M odos de Falh as Nesta unidade, serão apresentadas as seguintes lições: •• 4.1 Falhas nos Componentes e Dispositivos •• 4.2 Falhas no Sistema de Freio 4 69Manutenção de Vagões 4.1 Falhas nos Componentes e Dispositivos Conheça, a seguir, os modos de falhas normalmente identificados nos componentes e dispositivos do vagão. Desgaste e fadiga na aranha e na suspensão de truque Os principais modos de falha dos componentes da aranha e da suspensão do truque são o desgaste e a fadiga. Neste último caso, o resultado é catastrófico, pois uma fratura da travessa ou lateral ocasiona um descarrilamento de graves proporções. Para minimizar esse risco, é de grande importância a garantia das características de fabricação em conformidade com as normas da AAR. Importante! As travessas e laterais obedecem à especificação AAR-M-210 para aços fundidos. Os fabricantes, as fundições, os materiais e os projetos devem corresponder às normas AAR M-201, M-202, e/ou M-203 e M-210. Já as travessas e laterais devem ser fabricadas em aço grau B ou C. As peças feitas em grau B, normalizado ou normalizado e revenido, têm dureza entre 137 a 208 BHN (escala Brinell) e são testadas de acordo com a norma ASTM A370. A composição química, as análises e a frequência dos testes devem cumprir a especificação M-201, não devendo exceder a: Tabela de Limites aceitáveis - Grau B CARBONO, MÁX. % 0,32 MANGANÊS, MÁX. % 0,90 FÓSFORO, MÁX. % 0,04 ENXOFRE, MÁX. % 0,04 SILÍCIO, MÁX. % 1,50 Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 70Manutenção de Vagões O ensaio de tração deve ser conduzido de acordo com ASTM A 370 (última revisão). Veja os limites especificados na tabela a seguir: LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO, PSI 70,000 LIMITE DE ESCOAMENTO, PSI 38,000 ALONGAMENTO A 2”, % 24 ESTRICÇÃO, % 36 Teste estático da travessa Teste de fadiga na lateral do truque Os estudos mostram que, especificamente no caso da lateral, a mudança no pacote de molas de suspensão aumenta significativamente a vida em fadiga, pois evita a ocorrência de mola sólida (deflexão de todo o curso livre), que causa esforços pontuais de grande intensidade. Essa modificação permitiria uma vida similar à da travessa. 71Manutenção de Vagões Importante! Tanto as laterais quanto as travessas possuem chapas de desgastes que podem ser substituídas quando atingem os limites de desgaste. As chapas de desgaste devem obedecer às especificações mínimas de resistência ao desgaste (mínimo SAE 1045, com exceção à chapa de apoio do pedestal SAE1020). Em algumas situações, é utilizado o aço manganês (Hadfield). As peças também podem ser recuperadas por soldagem, dependendo da área desgastada. As tolerâncias de folgas estão definidas na AAR e no manual do fabricante. Veja, na ilustração a seguir, um exemplo de dimensões e calibres definidos pela AAR: 37.5 Contour Gauge A.S.F. Ride Control Truck Bolstier c Z 75 Y 38 R 19 19 R 1.688 25 R 25 R 37.50 2.00 x 1.75 75 2.31 38 R 19 R A 1. 00 7. 50 1-7927 Scribe Line Both Sides. A.A.R. Standard M.214 Acceptance: Slope Angle ±1.50 A.A.R. REE. EC - 1150 w B Teste de fadiga na lateral do truque STANDARD BOLSTIER DESIGNS LINE NO TYPE OF TRUCK A B C MARKING 70 TON AND 100 TON all Designs 125 TON – Grade “C” Only. 4.125 1.00 17.50 70, 100 & 125 TON 1 Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 72Manutenção de Vagões Os ângulos das chapas de desgaste das bolsas das travessas (onde trabalham as cunhas) também devem ser calibrados. Observe, na figura a seguir, como acontece a fixação de uma chapa de desgaste: Desgaste do sistema de amortecimento As cunhas de fricção, as chapas laterais e as chapas da bolsa da travessa desgastam-se com o uso. A maneira correta e mais simples de verificar esses desgastes é pelo gabarito. Conhecido como “bigode” (mustache), é uma forma visual que verifica a distância das cunhas em relação à face superior da travessa central. Se o gabarito apoiar no ponto central inferior e não encostar simultaneamente nas duas cunhas, significa que as peças estão em bom estado. Caso o gabarito apoie-se nas cunhas e também na parte central, ou fique suspenso no centro, é sinal de que as cunhas estão gastas. Nesse caso, há redução da capacidade de amortecimento da suspensão e, como consequência, há redução na habilidade de passar sobre imperfeições de linha, podendo causar acidentes ferroviários. Para corrigir esses problemas, é preciso desmontar o truque e substituir as cunhas e as chapas de desgaste. Veja, na ilustração a seguir, o posicionamento do gabarito. Friction Plate Gauce Applied Limit of Wear Indicator Groove Friction Shoe Y X Z 73Manutenção de Vagões Nas ilustrações a seguir, é possível perceber a diferença entre uma cunha em bom estado e uma gasta. Veja: Y X Z Y X Z Cunha boa Cunha gasta Algumas cunhas possuem marcas de desgaste que facilitam a avaliação visual, conforme é mostrado na ilustração a seguir: NOTA: Na condição de desgaste máximo da cunha, ainda há controle, porém este estará próximo do limite, devendo a cunha ser substituída. Parte superior do indicador da cunha Parte inferior do indicador da cunha Parte inferior do indicador da cunha no limite de peça gasta Borda superior da travessa Indicador de desgaste da cunha na posição de peça nova Indicador de desgaste na condição de peça gasta em relação à travessa Furos de Controle de Desgaste 74Manutenção de Vagões Limite de desgaste para cunhas Existe um limite de desgaste para as cunhas que deve ser obedecido rigorosamente. Para compreender melhor, observe as figuras a seguir: Friction Casting Any Limit of Wear Indicator Obliterated Friction Casting Any Limit of Wear Indicator Obliterated Desgaste Max . = 8mm Cunha Ride Control Cunha Barber Trincas São falhas que ocorrem na estrutura fundida em regiões críticas. A trinca de um componente pode ter como consequência o descarrilamento ou um acidente de maior relevância, pois a peça em questão pode funcionar como alavanca para o restante do trem que segue atrás. A única medida corretiva para esse tipo de problema é a substituição da peça e o sucateamento posterior. Lateral fraturada 75Manutenção de Vagões Quebra do ampara-balanço As soldas de fixação das bases dos ampara-balanços podem trincar e levar à perda do conjunto. Consequentemente, o vagão ficará sem o limitador de balanço lateral. A perda do ampara-balanço pode levar ao descarrilamento ou mesmo a um acidente de maior relevância. Como medida corretiva, é necessário remover a solda e fazer nova soldagem. Essas trincas ocorrem, principalmente, devido a falhas no processo de soldagem. Base do ampara-balanço solta Perda dos parafusos de fixação do prato de pião Os parafusos de fixação cisalham em uso, podendo, em casos extremos, soltar totalmente o prato e causar um acidente. A correção é feita pela substituição dos parafusos e pela aplicação do torque