Histórico Da Dinâmica Ferroviária

History of Railway Dynamics pg 1 Transportation Technology Center, Inc., a subsidiary of the Association of American Railroads, 2004

Railway Dynamics Course

Transportation Technology Center, Inc., a subsidiary of the Association of American Railroads, 2004

Um Histrico da Dinmica Ferroviria

TTCI/AAR, 2004 History of Railway Dynamics pg 2

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1804 A Locomotiva a Vapor de Richard Trevithick


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1812 Coronel John Stevens

Eu no posso ver nada que impea uma carruagem a vapor de se mover em sua via a uma velocidade

de 161 km/h."

Modelo da locomotiva de Stevens


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1825 Locomotiva N 1 de George Stevenson

Capacidade de puxar

90 toneladas de carvo a

15 milhas/h (24 km/h)

Comeam as rodas

cnicas e a diverso


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1831 Issac Dripps Apresenta o John Bull

Primeira locomotiva a ser provida de um sino,

farol e vago


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1855 Linha de Equilbrio de Rolamento de Redtenbacher

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1869 Trens se Encontram em Promontory Summit, Utah para Completar a

Primeira Ferrovia Transcontinental


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1880 A Teoria de Contato de Heinrich Hertz

Hertz viveu de 1857 a 1894 (37 anos)

Ele demonstrou experimentalmente a produo e a deteco de ondas eletromagnticas

Descobriu o efeito foto-eltrico

Desenvolveu a teoria de contato de Hertz em 1880 durante o feriado do Natal (23 anos de idade)

NO inventou o aluguel de carros


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1883 A Frmula de Klingel para Oscilao Cinemtica

Assumindo que um rodeiro

Possui um par de rodas cnicas rigidamente presas a um eixo

E que est num rolamento puro

Ele oscila aps ser perturbado lateralmente

Com um comprimento de onda fixo

Independente da velocidade

Comprimento

de onda

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Avanos nos Carros de Passageiros


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1896 A Frmula de Nadal Relacionando L/V ou Y/Q

O rolamento puro no

pode persistir

Inclua o atrito devido

ruptura na interface

roda/trilho

Que leva a um critrio

conservador de L/V

para descarrilamento

incipiente


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1915 Compartilhando a Rua


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1915 Rebocadores Transportando Vages de Carga


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1916 Carter Introduz o Creepage

Modelado a roda como um cilindro e o trilho como um

meio espao infinito e encontrou-se uma soluo exata

Demonstrou-se que as foras roda/trilho

no podem ser explicadas pelo rolamento puro

no podem ser explicadas inteiramente pelo deslizamento

podem ser explicadas pelo CREEPAGE!

Termos gravitacionais so omitidos


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1929 Comparando os Relgios

O condutor C. Frank Marshall e o engenheiro David L. Fant da Southern Railway

comparam os relgios, Greenville, South Carolina, 14:48, 4 de Janeiro, 1929.

Watch, Railroad Model Pocket Watch Railroad conductor's watch, Hamilton Model 950, 23 jewels. Size: 1 7/8 diameter - 1/2 higher at top. 16 Size. 23 Jewels, adjusted 5 positions. Motor barrel 1634902. Nickel finish with gilt lettering, gold train and jewel settings. Open face, stem wind and lever set. Double sunk dial reads... Region: East North Central, East South Central, Middle Atlantic, Mountain, New England, Pacific, South Atlantic, West North Central, West South Central Era: 1801-1861, 1850-1877, 1870-1900, 1890-1930, 1929-1945, 1945-1975


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1935 a 1956 O Hunting e o Rodeiro

1935 Rocard tambm omitiu os termos gravitacionais

1937 Heumann construiu sobre o trabalho de Klingel, formas estabilizadas de rodas com o tempo

1939 Davies estabeleceu valores para o creepage usando modelos em escala 1/5 reforados do trabalho de Carter

1941 Cain: Balano de energia construdo mais sobre o trabalho de Carter

1945 Newbury realiza testes em escala total

1956 Modelagem de De Pater e Katz


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1963 O Mallard se aposenta do Servio

O detentora do recorde de

velocidade do mundo para

locomotivas a vapor

126 milhas/h

(202,7 km/h)

03/Julho/1938


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1958 a 1965 Avanos em Modelagem

1958 Mller armao e suspenses rgidas sem os termos gravitacionais

1960 de Possel and Beautefoy armao rgida sem os termos gravitacionais

1961 de Pater e 1964 van Bommel efeitos no-lineares

1964 Mller projeta veculos com perfis de rodas usadas para dar estabilidade

1965 Wickens estudos lineares de rodas e truques um retrato mais claro dos conceitos

1965 Conferncia Internacional muitos grandes avanos

1965 Gilchrist e Matsudaira roller rig e testes em escala total

1965 Wickens e Johnson confirmam a importncia dos termos de spin creep (deslizamento giratrio) e adicionou termos gravitacionais melhorados. Este trabalho estabelece a fundao para todos os modelos futuros.


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UM

MILAGRE DE

J.J. KALKER

ACONTECE

COMPUTAR

CREEPAGES

PRODUZ

CREEP

FORCES

1967 Modelo de Creep de Kalker

Uma formulao analtica completa para foras roda/trilho

devido ao rastejamento, inclui o componente giratrio

O modelo de Kalker considerado para ser a base de

todos os modelos analticos modernos de rastejamento


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Truques ao longo dos Anos

Arch Bar

3-piece Truck

Truque Cross-braced


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1968 a 1975 Mais Avanos em Modelagem

1968 As no-lineariedades de Cooperrider

incorporadas para os frisos das rodas

1968 Bennington melhora a modelagem do

truque

Antes dos anos 70 Caldwell e Marcotte

1974 Joly faz melhorias em modelos

gravitacionais e a incorporao do fenmeno

de spin creep de Kalker

1975 Cooperrider e Law desenvolvem mais

modelos lineares e no-lineares


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1983 a 1990 Kalker Completa sua Teoria

Para todos os problemas de contato de truques

que pode ser descrito num meio espao

(programa CONTACT)

CONTACT o sucessor do programa DUVOROL

Mais confivel e nunca falha em contato

roda/trilho

Mais lento que vrias teorias aproximadas

De significncia fundamental para a validao de

outras teorias


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Clculos de Contato Atuais

O British Rail Table Book (1980)

Usou DUVOROL para construir um livro de tabelas para os problemas de rolamento de contato Hertzianos

A teoria de Shen, Hedrick e Elkins (1984)

Lei da Creep-force que particularmente fcil de avaliar

Mais suitable para todos os pequenos clculos de giro em que somente a fora total requerida (dinmica de veculos sem contato de friso)

Teoria simplificada de Kalker (1989)

A roda e o trilho so modelados por um conjunto de molas. Cada conjunto consiste de um nmero de sistemas pequenos de trs molas.

Esta teoria capaz de interpretar um grande nmero de fenmenos de contato.

O programa que usa esta teoria o FASTSIM


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Avanos em Locomotivas


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A Modelagem Dinmica Ferroviria Atual

ADAMS Rail

Medyna

NUCARS

VAMPIRE

E muitos mais avanos das organizaes de

pesquisa ao redor do mundo que melhoram o

entendimento bsico de dinmica ferroviria


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1990 Recorde Mundial de Velocidade em Trilhos

TGV Francs

515 km/h

320 milhas/h


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Transportation Technology Center, Inc.

Pueblo, Colorado

250 empregados

80 km de linha teste

Circuito de via

(Loop) de Alta

Tonelagem que

acumula 1 MTBT/dia

Velocidades at 270

km/h na linha teste

US$ 10 Milhes/ano

em pesquisas e

testes para a AAR


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Engenheiros do TTCI num Fim de Semana


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