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Página 121 Manutenção preventiva de trilhos por esmerilhamento - explorando os limites W. Schoech Speno International SA ,Meyrin , Switzerland RESUMO: O esmerilhamento de trilhos tornou-se parte essencial da manutenção de trilhos. Hoje, muitos gerentes de infraestrutura mudaram do trabalho corretivo para estratégias preventivas para manter os trilhos em boa forma desde o começo. A intenção é evitar o desenvolvimento de defeitos de superfície graves, suportados pela manutenção continua das condições ótimas de contato roda-trilho. Na prática, avançar para um regime preventivo exige uma longa fase de transição. O trabalho corretivo precisa ser planejado primeiro. E então, planos de manutenção precisam ser adaptados às condições locais de tráfego e via, já que as redes ferroviárias são estruturas complexas. Com redes de tráfego misto, os programas teóricos nem sempre podem ser implementados rigorosamente em condições diárias, pois requisitos operacionais, mudanças de tráfego e medidas urgentes de reparo de via podem provocar mudanças imprevistas. A manutenção planejada pode ser adiada e não compensada mais tarde. Novos fenômenos de defeito aparecem, influenciados por novas características do material ferroviário, perfis alvo modificados ou elevando a produtividade da remoção de metal para os limites. Este artigo discute motivos para variar o desenvolvimento de defeitos e destaca a necessidade de reagir de forma correspondente. Em particular, o tópico de defeitos parcialmente removidos é abordado. É proposto o balanceamento do trabalho preventivo e corretivo baseado em registros para aplicar a tecnologia de esmerilhamento da maneira mais apropriada, evitando efeitos colaterais negativos inesperados. 1 INTRODUÇÃO 1.1 Estratégias de retificação de trilhos Inicialmente utilizado como medida corretiva ocasional para remover a ondulação, o esmerilhamento de trilhos desenvolveu-se ao longo do tempo como uma medida repetitiva e indispensável para controlar a fadiga de contato de rolamento e manter os perfis transversais dos trilhos em condições adequadas para suportar as cargas dinâmicas cada vez maiores das rodas, a fim de prolongar a vida útil do trilho. As chamadas ações preventivas, começando com o esmerilhamento inicial de novos trilhos, não se restringem mais às operações heavy-haul, mas também são amplamente utilizadas em redes mistas e de passageiros, em particular de alta velocidade. Particularmente aí, a introdução do esmerilhamento cíclico revelou algumas limitações, que são descritas neste artigo. A partir da especificação da remoção de defeitos por ações corretivas após a detecção e registro de defeitos, como usado com a remoção de ondulação, o planejamento de intervenções cíclicas em uma abordagem preventiva para evitar a fadiga de contato contínuo coloca alguns problemas. Analisar os supostos mecanismos uniformes de desenvolvimento de defeitos e consequentemente intervenções programadas para remover todos os pontos de defeitos superficiais revelam suas fontes. Muitas vezes, a prática não segue estritamente a teoria. Ocasionalmente, desenvolvem-se defeitos que exigem - às vezes pesadas - ações corretivas. A seguir, os motivos de tais ocorrências são descritos e as contramedidas são propostas. Finalmente, são apresentados exemplos de trabalhos corretivos excepcionalmente pesados. No início, uma revisão de algumas definições pode ajudar a entender melhor alguns termos técnicos, muitas vezes utilizados, não só para assegurar uma compreensão correta do significado, mas também para apontar limites e sobreposições deles em certas circunstâncias. 1.2 Esmerilhamento corretivo Estritamente falando, a retificação corretiva é a remoção de irregularidades na superfície do trilho, tais como corrugação, deformação plástica, danos superficiais (imprints) e fissuras de fadiga (head checks). O objetivo é restaurar as condições de novo do trilho em relação ao perfil longitudinal e transversal. Esse trabalho geralmente é desencadeado por medidas dos defeitos. Sua eliminação requer uma quantidade considerável de remoção de metal e, portanto, tempos de janela longos. Muitas vezes, a remoção de metal efetivamente necessária não é fácil de determinar com antecedência e os programas de esmerilhamento precisam ser flexíveis em relação ao número estimado de passagens de esmerilhamento e, portanto, a taxa de produção por hora

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Manutenção preventiva de trilhos por esmerilhamento - explorando os limites

W. Schoech Speno International SA ,Meyrin , Switzerland

RESUMO: O esmerilhamento de trilhos tornou-se parte essencial da manutenção de trilhos. Hoje, muitos

gerentes de infraestrutura mudaram do trabalho corretivo para estratégias preventivas para manter os trilhos em

boa forma desde o começo. A intenção é evitar o desenvolvimento de defeitos de superfície graves, suportados

pela manutenção continua das condições ótimas de contato roda-trilho. Na prática, avançar para um regime

preventivo exige uma longa fase de transição. O trabalho corretivo precisa ser planejado primeiro. E então,

planos de manutenção precisam ser adaptados às condições locais de tráfego e via, já que as redes ferroviárias

são estruturas complexas. Com redes de tráfego misto, os programas teóricos nem sempre podem ser

implementados rigorosamente em condições diárias, pois requisitos operacionais, mudanças de tráfego e

medidas urgentes de reparo de via podem provocar mudanças imprevistas. A manutenção planejada pode ser

adiada e não compensada mais tarde. Novos fenômenos de defeito aparecem, influenciados por novas

características do material ferroviário, perfis alvo modificados ou elevando a produtividade da remoção de metal

para os limites. Este artigo discute motivos para variar o desenvolvimento de defeitos e destaca a necessidade

de reagir de forma correspondente. Em particular, o tópico de defeitos parcialmente removidos é abordado. É

proposto o balanceamento do trabalho preventivo e corretivo baseado em registros para aplicar a tecnologia de

esmerilhamento da maneira mais apropriada, evitando efeitos colaterais negativos inesperados.

1 INTRODUÇÃO

1.1 Estratégias de retificação de trilhos

Inicialmente utilizado como medida corretiva

ocasional para remover a ondulação, o

esmerilhamento de trilhos desenvolveu-se ao longo

do tempo como uma medida repetitiva e

indispensável para controlar a fadiga de contato de

rolamento e manter os perfis transversais dos trilhos

em condições adequadas para suportar as cargas

dinâmicas cada vez maiores das rodas, a fim de

prolongar a vida útil do trilho. As chamadas ações

preventivas, começando com o esmerilhamento

inicial de novos trilhos, não se restringem mais às

operações heavy-haul, mas também são amplamente

utilizadas em redes mistas e de passageiros, em

particular de alta velocidade.

Particularmente aí, a introdução do

esmerilhamento cíclico revelou algumas limitações,

que são descritas neste artigo. A partir da

especificação da remoção de defeitos por ações

corretivas após a detecção e registro de defeitos,

como usado com a remoção de ondulação, o

planejamento de intervenções cíclicas em uma

abordagem preventiva para evitar a fadiga de contato

contínuo coloca alguns problemas. Analisar os

supostos mecanismos uniformes de

desenvolvimento de defeitos e consequentemente

intervenções programadas para remover todos os pontos de defeitos superficiais revelam suas fontes.

Muitas vezes, a prática não segue estritamente a

teoria.

Ocasionalmente, desenvolvem-se defeitos que

exigem - às vezes pesadas - ações corretivas. A

seguir, os motivos de tais ocorrências são descritos e

as contramedidas são propostas. Finalmente, são

apresentados exemplos de trabalhos corretivos

excepcionalmente pesados.

No início, uma revisão de algumas definições pode

ajudar a entender melhor alguns termos técnicos,

muitas vezes utilizados, não só para assegurar uma

compreensão correta do significado, mas também

para apontar limites e sobreposições deles em certas

circunstâncias.

1.2 Esmerilhamento corretivo

Estritamente falando, a retificação corretiva é a

remoção de irregularidades na superfície do trilho,

tais como corrugação, deformação plástica, danos

superficiais (imprints) e fissuras de fadiga (head checks). O objetivo é restaurar as condições de novo

do trilho em relação ao perfil longitudinal e

transversal. Esse trabalho geralmente é

desencadeado por medidas dos defeitos. Sua

eliminação requer uma quantidade considerável de

remoção de metal e, portanto, tempos de janela

longos.

Muitas vezes, a remoção de metal efetivamente

necessária não é fácil de determinar com

antecedência e os programas de esmerilhamento

precisam ser flexíveis em relação ao número

estimado de passagens de esmerilhamento e,

portanto, a taxa de produção por hora

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precisam ser flexíveis em relação ao número

estimado de passagens de esmerilhamento e,

portanto, a taxa de produção por hora.

1.3 Esmerilhamento preventivo

Pelo contrário, o esmerilhamento preventivo é

considerado para evitar o desenvolvimento de

defeitos. Idealmente, desde o início da vida útil do

trilho, a superfície do trilho teria um retoque de vez

em quando, a fim de impedir a formação de defeitos.

O ponto crítico é determinar o momento ideal de

trabalho. Existe o risco de que o trabalho seja

executado prematuramente e que muito metal

removido cumulativamente aumentaria o desgaste e

reduziria a vida útil do trilho no final.

Como poucas irregularidades na superfície, pode

ser o início da ondulação, os primeiros head checks

finos ou mínima deterioração do perfil transversal,

não provocam muito dano, um certo pequeno grau

de dano é aceitável, desde que o tratamento

consequente possa ser realizado de forma fácil para

programar janelas de trabalho.

Assim, a ação não é mais estritamente falando um

"preventivo", mas uma luz cíclica corretiva. Na

verdade, algumas fissuras de fadiga superficial

remanescentes nunca foram um grande problema -

pelo menos no ambiente heavy haul.

1.4 Esmerilhamento cíclico

Também estava lá, onde as chamadas estratégias de

esmerilhamento cíclico preventivo foram

inventadas. Eles podem ser resumidos da seguinte

forma:

"Remoção cíclica repetida da camada de superfície superior garantindo uma redução - se não

eliminação - da fadiga da superfície, mantendo condições de contato ótimas apenas por pequenas

correções do perfil transversal"

O ciclo de intervenção depende das características

de desenvolvimento de danos. Com base na

experiência e uma taxa de remoção de metal de 0,1 a

0,3 mm, que muitas vezes pode ser alcançada em um

regime de passagem única, os intervalos de trabalho

variam localmente entre 15 e 150 MGT.

Claro, esta é uma ampla gama, pois abrange

condições muito severas a partir de curvas com um

pequeno raio, gradientes íngremes e terreno difícil

para via tangente nivelada. A carga por eixo, a

velocidade do trem, as condições do perfil das rodas

e muitos outros fatores desempenham seu papel

particular. Assim, a experiência adquirida por

tentativa e erro durante longos períodos foi a chave

para o sucesso nessas operações ferroviárias.

2 TRATAMENTO / REMOÇÃO DE DEFEITOS

ESTRATÉGICO (FORA DO HEAVY HAUL)

2.1 Considerações gerais

Além das diferenças localmente determinadas acima

mencionadas, com características de tráfego menos

uniformes, a situação torna-se ainda mais complexa.

Além disso, mesmo com um transporte pesado mais

uniforme, sempre pode encontrar lugares onde os

trilhos são afetados pela fadiga superficial mais ou

Além das diferenças localmente determinadas acima

mencionadas, com características de tráfego menos

uniformes, a situação torna-se ainda mais complexa.

Além disso, mesmo com um heavy haul mais

uniforme, sempre se pode encontrar lugares onde os

trilhos são afetados pela fadiga superficial mais ou

menos grave, o que requer uma adaptação constante

dos programas de esmerilhamento.

Além disso, a necessidade de limitar os intervalos

de trabalho e aumentar a produção do equipamento

de esmerilhamento resultou em programas com

menos passagens de esmerilhamento e maiores

velocidades de esmerilhamento. Para ajustar os

requisitos de remoção de metal, hoje as velocidades

de trabalho na Europa variam entre 3 e 16 km / h.

A retificação ferroviária de última geração baseia-

se na utilização de equipamentos diferentes:

- Retificadoras poderosas "heavy-duty" estão em uso

para esmerilhamento da via. Para o maior

rendimento em situações de via uniforme onde o

esmerilhamento de uma passagem é fácil de

realizar, por exemplo, linhas de alta velocidade,

esmerilhadores com 60 e mais rebolos são usados.

Às vezes, duas máquinas de 48 rebolos são

acopladas. Essas máquinas são a espinha dorsal do

esmerilhamento pesado na Europa, onde

geralmente as unidades menores foram preferidas

para assegurar fácil transferência e estacionamento

em áreas congestionadas.

- O esmerilhamento de trilhos em AMV’s e

cruzamentos aumentaram tremendamente no

passado recente: as máquinas compactas de 16

rebolos especialmente projetadas garantem a

melhor combinação de alto rendimento e trabalho

flexível nas seções de comutação curta.

A aplicação de programas de esmerilhamento

cíclico depende, por definição, da uniformidade das

características da linha e das condições da via. Este

continua a ser um sonho nas redes ferroviárias

europeias fragmentadas. Mas, mesmo com o heavy haul, há diferenças consideráveis, como foi

explorado na única linha heavy haul europeia no

Norte da Suécia e na Noruega.

2.2 Planejamento

A teoria parece fácil: manter trilhos livres de defeitos

de superfície requer programas de esmerilhamento

otimizados. Tirar um pouco de metal em intervalos

regulares requer apenas algumas passagens de

esmerilhamento e, na melhor das hipóteses, uma

operação de passagem única. Assim, os trilhos (e

seus perfis) permanecem sempre em boa forma.

Pode-se programar o trabalho com antecedência e

basicamente aplicar a mesma programação de vez

em quando.

O ponto crítico é que tal estratégia funciona apenas

em áreas com condições constantes globais -

condições de via e tráfego.

Como já mencionado, as linhas ferroviárias que

atravessam terrenos geográficos difíceis são muito

mais complexas, pois os raios, os cantos e os

gradientes mudam significativamente e, devido a

uma longa história ferroviária, a construção de

trilhos está longe de ser uniforme. Os travessas e os

fechos mudam e, portanto, acompanham a

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Como já mencionado, as linhas ferroviárias que

atravessam terrenos geográficos difíceis são muito

mais complexas, pois os raios, os cantos e os

gradientes mudam significativamente e, devido a

uma longa história ferroviária, a construção de

trilhos está longe de ser uniforme. Os dormentes e as

fixações mudam e, portanto, acompanham a

elasticidade, o que influencia o desenvolvimento do

dano.

As condições de tráfego variam já devido às

características da linha, quando a velocidade da via

muda e as forças de frenagem e aceleração diferem

substancialmente em locais específicos. Isto é ainda

mais influenciado pelo material rodante com

características diferentes. Os veículos recém-

projetados são particularmente desafiadores, pois

utilizam truques rígidos capazes de funcionar a

velocidades muito altas e locomotivas que

implantam deslizamento constante durante a

aceleração e corrida de alta velocidade.

Tudo isso influencia os tipos de defeito

encontrados na superfície do trilho e seu

desenvolvimento e, portanto, a escolha correta do

intervalo de esmerilhamento apropriado e taxa de

remoção de metal.

2.3 Desenvolvimento de defeitos

Na prática, o desenvolvimento de defeitos é, de

longe, não homogêneo em todos os lugares. Mesmo

que o head check apareça em curvas de alguma

forma uniforme, podem ser encontrados defeitos

localmente mais severos. Apesar de um

desenvolvimento de defeito que segue algumas

regras cientificamente comprovadas, as

profundidades de danos variam ao longo de uma

seção e algumas delas são muito maiores do que o

esperado.

Não só os defeitos mudam de tamanho, mas

também variam na posição: head checks geralmente

aparecem perto do canto da bitola movem-se

localmente em direção ao centro do topo do trilho -

muitas vezes por causa de uma situação diferente de

contato roda-trilho. Isso é desencadeado por um

comportamento diferente do veículo, alterando a

largura da bitola ou outro perfil alvo ferroviário

aplicado erroneamente ou experimentado com

propósito.

Outro fenômeno apareceu recentemente em áreas

onde a retificação preventiva leve foi realizada

repetidamente: defeitos anteriormente

desconhecidos ou inesperados - geralmente

abordados como "Studs", "Squats" ou "Spalling"

apareceram.

N.T.:

“Studs”= defeito provocado pela fadiga de contato e

similar ao head check e se inicia no centro do topo

do boleto “Squats”= defeito provocado pela fadiga de contato

e similar ao head check e se inicia no canto da bitola

do boleto

“Spalling”= arrancamento longitudinal de material

no canto do boleto e pode iniciar trinca transversal

Esses defeitos são particularmente notáveis, pois

não são fáceis de detectar antes do esmerilhamento e

igualmente não durante ou após o trabalho. Como

consequência, eles permanecem nos trilhos apenas

parcialmente tratados e continuam a crescer de forma

descontrolada. Este tópico será retomado no

próximo capítulo.

2.4 Execução

Ao executar programas de esmerilhamento,

frequentemente as diferenças entre teoria e prática se

tornam evidentes. As principais razões são as

questões operacionais e logísticas: mudanças reais

nos horários dos trens e, consequentemente, os

tempos de janela disponíveis no local,

sobrecarregam os horários de trabalho planejados.

Os atrasos dos trens em alguns minutos podem

resultar em perda considerável de horas de trabalho

efetivas. Particularmente em períodos com

condições climáticas adversas ou em áreas com alta

densidade de trem, as janelas de trabalho reais

tendem a ser mais curtas do que programadas.

Durante as operações de uma passagem, isso

resulta em alguns comprimentos não tratados que

nem sempre podem ser recuperados. Com as

operações de passagem múltipla, algumas ou apenas

a última passagem podem estar faltando, resultando

em defeitos apenas parcialmente tratados e, portanto,

um comportamento de desenvolvimento de defeito

diferente. Em operações de passagem única, a

velocidade de esmerilhamento real pode ser superior

à programada para recuperar o tempo de trabalho

perdido - muito rápido para a remoção de metal

objetivada.

Além de tais problemas induzidos pelo tráfego,

podem ocorrer outras rupturas do plano de

esmerilhamento cíclico original: um trabalho de

manutenção mais importante ou urgente nas seções

de esmerilhamento planejadas pode exigir a

adiamento do trabalho esperado. Muitas vezes, não é

possível alterar o plano de esmerilhamento em

conformidade e várias seções, às vezes bastante

longas, permanecem não tratadas em um

determinado ciclo.

Se não forem particularmente cuidadas, essas

seções se deteriorarão de acordo com a teoria e as

consequentes intervenções de esmerilhamento nunca

serão capazes de se recuperar para a condição de

superfície esperada; e - pior ainda - o

desenvolvimento de defeitos pode acelerar e, mais

cedo ou mais tarde, exigirem trabalho extra

corretivo. Isso será explicado com mais detalhes no

capítulo 3.3.

O aumento do volume de tráfego deve ser

considerado oportuno, através do qual fatores menos

óbvios, como um aumento nas megatons por ano, por

exemplo, unidades de tração mais poderosas ou

mudanças nos tipos de veículos e características ou

perfis de roda, podem influenciar as taxas de

desenvolvimento de defeitos não detectadas por

algum tempo.

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desenvolvimento de defeitos não detectadas por

algum tempo.

Finalmente, problemas ocasionais com o

equipamento de esmerilhamento, como um número

reduzido de motores de esmerilhamento que

funcionam efetivamente ou uma quebra de máquina

durante um determinado período de tempo, não

podem ser evitados completamente. Tudo isso pode

contribuir para deixar as seções não tratadas ou

parcialmente até a próxima intervenção e muitas

vezes sem ser compensada até que sejam detectados

problemas graves.

A lista destas e similares - geralmente

negligenciadas - possibilidades de produtividade de

esmerilhamento reduzido em comparação com o

programado, geralmente é maior do que o esperado

- não contabilizado pela programação de janelas de

tempo extra para recuperação de trabalhos de

esmerilhamento perdidos.

3 EFEITOS COLATERAIS INESPERADOS

3.1 Novos fenômenos de superfície

Como explicado acima, mesmo com estratégias de

esmerilhamento planejadas bem organizadas, nunca

pode ser excluído que, ocasionalmente, situações se

desenvolvem que excedem o quadro de trabalho

preventivo. Se não forem detectados em tempo, eles

podem se tornar consideravelmente grandes.

Tais defeitos de RCF graves e o seu cuidadoso

remédio são uma questão tópica, como é bem

ilustrado pelo fato de que recentemente vários

papéis, por exemplo, Grassie (2015), Fau (2015),

Jörg (2015) e Rasmussen (2016) abordaram esta

questão.

O RCF grave pode manifestar-se não só na forma

de head checks no canto da bitola do trilho, mas

também por rachaduras de superfície isoladas ou

agrupadas localizadas em direção ao centro do topo

do trilho, o que pode ter sérias consequências, se não

forem corrigidas em tempo. Nas Figuras 1 a 3, são

mostrados exemplos de defeitos de trilhos graves

que poderiam merecer esmerilhamento corretivo

pesado.

A introdução de atividades estratégicas de

retificação ferroviária cíclica foi basicamente

desencadeada pelos defeitos de fadiga de contato

rolante mais frequentes e rápidos, a saber, head

check no canto da bitola. Consequentemente, a

remoção repetida de metal e a aplicação de perfis

anti-head checks especificamente projetados com

algum alívio de canto da bitola ganharam terreno em

muitas organizações ferroviárias. Os resultados

positivos em relação à fadiga do canto da bitola

foram notáveis.

No entanto, em alguns locais, detectaram-se

defeitos surpreendentes da superfície do trilho

durante visita às vias antes, durante ou após o

esmerilhamento.

Um resultado compreensível do uso de alívio de

canto da bitola pode ser seu uso muito intensivo. As

faixas de contato deslocaram-se em direção ao centro

do trilho e muitas vezes menores em largura

diretamente após o esmerilhamento - ou não se

alargando rapidamente o suficiente depois - podem

provocar head check no raio da coroa, onde a

remoção de metal geralmente é menor em

comparação com o lado da bitola. Ajustar o perfil de

anti-headcheck aplicado pode melhorar a situação

com bastante rapidez - se aplicada no tempo e desde

que as rachaduras ainda não tenham crescido muito

profundamente.

Complicado é o remédio, quando um gerente de infraestrutura relata sobre os chamados "hotspots",

cujos motivos não são tão óbvios. No entanto, em

vários desses locais, verificou-se que todos eles

costumavam ser caracterizados por forças dinâmicas

locais particularmente elevadas, provenientes do

leiaute da via, a característica operacional dos trens

(como aceleração, frenagem, deficiência de canto

muito alta ou, mais importante ainda , excesso ou

superposição de todos eles.

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Complicado é o remédio, quando um gerente de

infraestrutura relata sobre os chamados "hotspots",

cujos motivos não são tão óbvios. No entanto, em

vários desses locais, verificou-se que todos eles

costumavam ser caracterizados por forças dinâmicas

locais particularmente elevadas, provenientes do

leiaute da via, a característica operacional dos trens

(como aceleração, frenagem, deficiência de canto

alto ou, mais importante ainda, excesso ou

superposição de todos eles).

As críticas ocasionais dizem respeito, então, à

qualidade dos trilhos instalados ou ao trabalho de

esmerilhamento efetuado. Um grande debate surgiu.

Os principais pontos mencionados são:

- Trilhos temperados mais duros, com um "regime

sem desgaste", às vezes são considerados como

aumentando os defeitos de fadiga, pois não se

adaptariam rapidamente aos perfis alvo escolhidos.

- Perfis alvo inadequadamente projetados ou

tolerâncias de produção executadas são suspeitas

de alterar as condições de contato negativamente -

bandas de contato muito pequenas, levando a

estresses de contato muito altos.

- O aumento da intensidade de esmerilhamento com

vista ao fornecimento de uma maior produção de

máquina foi acusado de fornecer um acabamento

de esmerilhamento "agressivo" que poderia

resultar na criação de martensita (camadas de

borda branca) e uma superfície muito áspera após

o esmerilhamento.

A combinação dos dois últimos desencadeia

rachaduras por fadiga, especialmente nas marcas de

riscos mais profundas.

3.2 Problemas ocultos

Ao executar uma estratégia de esmerilhamento

cíclico, muitas vezes é considerado que a situação da

superfície do trilho permanece sob controle

automaticamente. A observação respectiva da

condição da superfície do trilho parece ser menos

importante. Portanto, o dano inicial não é detectado

durante algum tempo. Os baby-squats podem se

desenvolver e permanecer adormecidos durante

muito tempo, pois crescem no começo muito

lentamente. Os defeitos tipo squat, como os studs,

desenvolvem-se muito mais rapidamente.

O esmerilhamento cíclico com apenas remoção

parcial de danos pode mascarar danos mais

profundos por um longo período até o

desprendimento ocorrer. O ponto perigoso é que,

após a remoção parcial de trinca, o mecanismo de

desenvolvimento de trinca provavelmente muda.

Quando depois de um certo, às vezes bastante longo,

o tamanho da trinca crítico é atingido, outra remoção

da campanha de esmerilhamento diz que cerca de 0,2

mm de metal podem ser suficientes para desencadear

o desprendimento. Atenção: este esmerilhamento

subsequente não provoca o defeito - apenas torna

visíveis os danos internamente existentes. A Figura

4 mostra um exemplo severo.

3.3 Remoção parcial de trincas

Com remoção de ondulação e danos superficiais, o

esmerilhamento é programado para corrigir

completamente a zona afetada. Com a fadiga de

contato contínuo, isso geralmente é visto de forma

diferente. As características específicas das

operações heavy haul, em particular as altas cargas

por eixo que produzem uma alta zona de força de

compressão no topo do trilho, resultam em uma taxa

de crescimento de trinca moderada.

Um (claro, mais extremo) exemplo de uma

investigação de laboratório é mostrado nas Figuras

5a e b, apenas para ilustrar o que pode acontecer com

remoção parcial de trinca. A profundidade de dano

excede 3 mm. Se, por exemplo, 1 mm de metal é

removido da parte superior, a inclinação das trincas

muda e também a distribuição de estresse interno

resultante. Isso pode influenciar a velocidade do

crescimento de trinca. Se um outro milímetro for

removido, algumas trincas podem ser eliminadas,

outras ainda estão presentes. A distribuição de tensão

resultante pode forçar as trincas adjacentes a crescer

mais rapidamente - em vez de criar outra trinca entre

elas.

Como o tratamento de danos incompletos pode

provocar um crescimento de trinca inesperado, o

efeito das campanhas de esmerilhamento cíclico

planejadas originalmente pode se desviar

consideravelmente da estratégia pretendida.

As seguintes figuras foram mostrados em várias

ocasiões e ajudaram a promover a manutenção

estratégica do trilho: para obter o máximo do

esmerilhamento cíclico, é preciso começar no início

da vida útil do trilho ou com uma intervenção

corretiva mais ou menos pesada. Isso permite lucrar

com a taxa de crescimento de danos mais lenta logo

após o início da trinca (Figuras 6 e -7).

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A Figura 8 é agora uma nova variante deste

desenho, ajudando a entender o risco potencial

resultante de uma intervenção de esmerilhamento

perdida. Enquanto as Figuras 6 e 7 mostraram o

desenvolvimento da profundidade do dano como

originalmente planejado após a remoção completa de

trinca por esmerilhamento corretivo, a Figura 8

retrata a situação após o esmerilhamento inicial dos

trilhos novos, planejado para ser seguido por

intervenções regulares de esmerilhamento leve –

quando um ciclo não foi executado por qualquer

razão. A situação de dano pode andar fora de

controle – talvez não tão dramaticamente como

esboçado lá. Contudo, a conclusão é evidente:

Se, na prática, mudanças inevitáveis da estratégia

originalmente projetada não são providenciadas

depois, problemas severos podem ocorrer.

Como resultado, em particular com situações de

tráfego específicas e mecanismos de crescimento de

trincas, a melhor opção é sempre a erradicação

completa de qualquer trinca de fadiga superficial.

Isso requer o monitoramento da condição da

superfície do trilho, em particular a profundidade da

trinca ou dano, e programas de esmerilhamento

constantemente adaptados em relação aos requisitos

de remoção de metal ou intervalos de

esmerilhamento variáveis, o que move a estratégia

de esmerilhamento de "estritamente cíclica" um

pouco de volta para esmerilhamento "condição

monitorada preventiva".

4 TRABALHO DE ESMERILHAMENTO

CORRETIVO PESADO

Este capítulo descreve casos, primeiro relatado por

Schoech & Baltzewitsch (2016), onde defeitos

severos inesperados podem ser removidos

corretamente. O objetivo era continuar o ciclo de

esmerilhamento originalmente escolhido sem ter que

mudar os trilhos afetados. Claro, a única condição a

observar é que, após o trabalho de remoção de metal

circunstancial necessário, permaneça material

suficiente para desgaste natural, e aquele artificial

resultante de futuras ações de esmerilhamento

cíclico.

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Geralmente acreditado para ser o domínio da

fresagem, esse trabalho também pode ser realizado

efetivamente por esmerilhamento corretivo.

Em um local particular, a combinação de medições

de corrente de Foucault e ultrassom revelou defeitos

que exigiriam uma remoção de metal de

aproximadamente 6 mm, conforme medido pelo

topo do trilho, veja a Figura 9. Uma máquina de

esmerilhamento pesado de 64 pedras estava à

disposição para este trabalho. Uma condição

obrigatória foi que, durante todo o trabalho de

esmerilhamento, o perfil transversal não deveria

mudar, permitindo que o trabalho de esmerilhamento

seja interrompido sempre que necessário por razões

operacionais.

Portanto, foi projetado apenas um único padrão de

esmerilhamento que abrange a largura total da

cabeça do trilho de 70º para 5º no lado do campo. O

modelo de simulação de esmerilhamento

desenvolvido pela Speno International SA calculou

uma taxa de produção de 0,5 mm por passagem a

uma velocidade de 5 km / h e, consequentemente,

foram programadas 12 passagens.

De acordo com o plano, as 12 passagens foram

executadas, na verdade durante um único turno

noturno. Além dos registros feitos pelos sistemas

incorporados à máquina, foram realizados perfis

transversais antes do esmerilhamento e após cada

passagem usando um dispositivo Miniprof, em

quatro locais diferentes. Ao mesmo tempo,

verificou-se a situação da trinca da superfície no

trilho alto usando um carrinho de medição de

corrente de Foucault, empurrado manualmente. O

progresso da redução de defeito também foi

verificado por medidas ultrassônicas.

Conforme pretendido, os registros após a

passagem final de esmerilhamento confirmaram que

todos os defeitos foram completamente removidos.

A quantidade de metal removido correspondeu

exatamente aos valores calculados pelo modelo de

simulação, que levaram em consideração a

implantação de rebolos de alta performance.

Finalmente, foram executados dois passes de

acabamento com uma alta velocidade de

esmerilhamento de 16 km / h, a fim de alcançar o

baixo nível de rugosidade da superfície do trilho

exigido para a linha específica, em vista da sua

localização em uma área sensível ao ruído - após a

conclusão, foi medida uma rugosidade superficial de

Ra de cerca de 2 mícron.

A Figura 10 documenta a situação do trilho após a

finalização do acabamento. As mudanças passo-a-

passo no perfil transversal são mostradas nas Figuras

11a e 11b.

Figura 9: Situação antes do esmerilhamento

Em outra ocasião, squads tiveram que ser

removidos durante um programa de esmerilhamento

de rotina, usando uma máquina de 48 rebolos. Neste

caso, foram necessários 13 passes para remover

completamente os defeitos existentes. A Figura 12

mostra a superfície do trilho antes do

esmerilhamento - a superfície do trilho totalmente

livre de trincas é mostrada na Figura 13. No total,

removeu-se 4,5 mm de metal, como pode ser visto a

partir da superposição do perfil antes e depois do

esmerilhamento pelo mesmo local representado na

Figura 14.

Figura 10: Situação após o esmerilhamento

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Figuras 11a e 11b: Remoção de metal passo-a-passo

Figura 12 e 13: Squat antes e depois do esmerilhamento

Figura 14: Remoção de 4,5 mm de metal

5 OBSERVAÇÕES

A partir da introdução da retificação ferroviária por

esmerilhamento, planejamento e execução, o

trabalho tem sido uma atividade desafiadora, uma

vez que a remoção completa de defeitos com a

minimização do desgaste artificial e a alta produção,

fornecendo tolerâncias apertadas, deve ser

assegurada.

Isso foi mais fácil nos tempos de esmerilhamento

múltiplo usando máquinas menos poderosas e tempo

suficiente entre as passagens para refletir sobre a

mudança de padrões de esmerilhamento.

A execução de campanhas de esmerilhamento

preventivo pareceu ser mais simples devido à

presença de condições de trilho bastante uniformes.

No entanto, a prática mostrou que a deterioração da

superfície do trilho é mais complexa, em particular

com as linhas de tráfego misto.