Sistema de Locomotivas e Vagões I

Sistema de

Locomotivas e

Vagões

Edição, Revisão e Design Instrucional – ID Projetos Educacionais

Design Gráfico e Produção – Ser Integral Consultoria de Recursos Humanos LTDA.

Conteúdo Vale

Conteudistas

Ailme Siqueira Paulo – Vitória - (ES) Anaxímenes Palhano – Vitória - (ES) Dério Pagotto – Vitória - (ES)

Ernani Quintino – Vitória - (ES)

Mauro Antonio Bergantini – Vitória - (ES) Washington Silva – Vitória - (ES)

Abril / 2008

Impresso pela Ser Integral Consult no Brasil. Cada árvore utilizada foi plantada para esse fim. Vale

Valer – Universidade Corporativa Vale

É proibida a duplicação ou reprodução deste material, ou parte do mesmo, sob qualquer meio, sem autorização expressa Vale.

“A educação pode tudo: ela faz dançar os ursos.” (Wilhelm Leibniz)

APRESENTAÇÃO

Caro Empregado,

As Trilhas Técnicas são currículos que propõem itinerários de formação e o aprendizado contínuo dos profissionais que atuam no nível técnico -operacional, como você.

Os treinamentos contidos nas trilhas possibilitam o aprimoramento das competências técnicas exigidas para o pleno exercício da sua atuação na Vale.

A Valer – Universidade Corporativa Vale – construiu esta Trilha Técnica em conjunto com os profissionais de ferrovia, que participaram aumentando a legitimidade e a eficiência do currículo proposto.

Uma das ações de desenvolvimento que fazem parte da Trilha Técnica de Operação Ferroviária é o curso Sistema de Locomotivas e Vagões – vol I. Este curso foi elaborado com o objetivo de auxiliá-lo a garantir a qualidade deste serviço.

Você desenvolverá competências técnicas exigidas para o desempenho de sua função, agindo seguramente em conformidade com os procedimentos estabelecidos pela Vale.

Além disso, você terá a oportunidade de interagir com seus colegas, podendo trocar informações e esclarecer dúvidas.

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

CAPÍTULO I – SISTEMA DE FREIO FERROVIÁRIO

Freio a vapor Freio a vácuo Freio a ar direto Freio a ar automático

CAPÍTULO II – EQUIPAMENTO DE FREIO 6-SL

Componentes

CAPÍTULO III – EQUIPAMENTO DE FREIO 26-L

Componentes

Funcionamento do equipamento de freio 26-L Carregamento de ar comprimido

Testes no equipamento de freio 26-L Acoplamento em tração múltipla

CAPÍTULO IV – MANIPULAÇÃO DE FREIOS EM TRENS LONGOS REFERÊNCIAS

INTRODUÇÃO

A invenção e o uso do freio a ar comprimido contribuíram efetivamente na revolução do transporte ferroviário, já que este oferece mais segurança e amplia a quantidade de veículos por trem, além de melhorar a capacidade dos vagões, bem como a velocidade de operação da frota.

Dominar a redução da velocidade de parada de um trem em uma rampa, até o ano 1869, era extremamente complicado. O maquinista apitava para solicitar os freios (este era um procedimento preestabelecido), o que poderia significar redução de velocidade, parada normal ou de emergência. Os guarda-freios dispostos sobre os vagões deveriam, então, interpretar o apito e correr para acionar os volantes dos freios manuais. Era de sua responsabilidade o acionamento dos freios e a conservação das rodas dos vagões.

Quando encerrada a operação de frenagem, o maquinista empregava um “contravapor”, para que o trem parasse o mais próximo possível do lugar almejado.

Mais complicado era o procedimento aplicado em caso de emergência: o maquinista apitava para que o guarda-freios atuasse os freios manuais do tender e aplicasse o “contravapor” o mais elevado possível.

O guarda-freios tinha que apertar o volante de freios quantas vezes o pudesse fazer. Isso gerava um imenso desgaste físico. Você pode imaginar como os acidentes ferroviários da época eram, além de habituais, fatais para os passageiros.

Porém, felizmente os tempos mudaram: o sistema ferroviário evoluiu e, com ele, a operação dos freios de trens e locomotivas!

SISTEMA DE FREIO FERROVIÁRIO

Define-se como sistema de freio ferroviário a base que os veículos ferroviários usam para acionar os freios, por meio do atrito entre a sapata, a roda e o trilho, retardando ou parando o trem.

Após a chegada do sistema de freio a ar comprimido automático, os sistemas anteriores a este caíram em desuso. Acompanhe a evolução do sistema de freios ferroviário.

FREIO A VAPOR

Foi desenvolvido por George Stemphenson entre os anos 1833 e 1834. Nessa época ainda eram utilizados os freios acionados por volantes, mas algumas ferrovias americanas possuíam, também, locomotivas providas de cilindro de freio atuado a vapor que, apesar de serem vistas como um progresso, não eram eficientes em temperaturas mais baixas.

I

-FREIO A VÁCUO

Foi criado por Nehemiah Hodge em 1860. É constituído por um cilindro de freio alojado em cada veículo e ligado ao encanamento geral, que tem a finalidade de assegurar o meio por onde se faz a evacuação de todos os cilindros da composição (alívio) e por onde, mediante a diminuição do grau de vácuo inicial nele existente, controla-se a formação da pressão nos cilindros de freio da composição (aplicação).

II

-Para aliviar os freios, faz-se vácuo no encanamento geral e depois nas duas câmaras do cilindro. Para aplicar os freios, utiliza-se pressão atmosférica no encanamento geral e na câmara inferior do cilindro para se criar um diferencial de pressão capaz de fazer o pistão subir.

III - Quando um trem quebra por causa da descontinuidade do

encanamento geral, o ar atmosférico entra pela abertura produzida no encanamento geral, e dessa forma aplica os freios de todas as partes do trem.

Nesse sistema de freio, a pressão de ar atmosférico é utilizada para criar uma força que faça as sapatas de freio atuarem contra as rodas.

A baixa pressão obtida com o uso desse tipo de equipamento (de 7 a 8 psi) fazia com que as câmaras ou cilindros de freio a vácuo fossem grandes e pesados de forma excessiva, para que se pudesse atingir a força de frenagem suficiente.

IV

-NOTA: outro inconveniente do freio a vácuo era a perda de sua eficiência

à medida que passava a operar em locais mais elevados.

FREIO A AR DIRETO

Apesar de o modelo de ferrovia que conhecemos hoje ter surgido no início do século XIX, a primeira locomotiva bem-sucedida adveio em 1829. Mas ainda assim, em 1969 sua velocidade ainda era restrita, já que ainda não havia segurança para frear os trens.

Então, George Westinghouse inventou o primeiro equipamento de freio a ar comprimido, composto pelos seguintes elementos:

 um compressor acionado pelo vapor da locomotiva;  um reservatório de ar;

 uma torneira de três vias;

 um cilindro de freio em cada veículo;  mangueiras de intercomunicação.

Essa foi a base para o desenvolvimento de um sistema que veio contribuir notoriamente não só com o desenvolvimento da ferrovia, como também com o progresso da indústria mundial.

Esse equipamento foi batizado como Sistema de Freio a Ar Direto. O sistema funcionava basicamente da seguinte forma:

 em caso de ruptura de alguma mangueira de intercomunicação em uma rampa ascendente, a parte dianteira até poderia parar pela ação contravapor da locomotiva, mas a parte traseira ficava sem freio, pois o ar, como todo fluido, escapava para a atmosfera, despressurizando os cilindros de freio;

 o ar comprimido era usado como agente gerador da força necessária para aplicar as sapatas de freio contra as rodas;

 o compressor, que funcionava com vapor, fornecia o ar comprimido para a operação do sistema de freio;

 para aplicar os freios, introduzia-se no encanamento geral o ar comprimido contido no reservatório principal. Para isso, bastava girar o punho da válvula de três vias para a posição de aplicação, em que o ar alcançaria os cilindros de freio em cada veículo da composição e venceria a pressão da mola existente no seu lado sem pressão, deslocando o pistão e aplicando as sapatas contra as rodas;

 para aliviar os freios, o maquinista colocava o punho da torneira de três vias na posição de alívio, a fim de promover a descarga de todo o encanamento geral para a atmosfera, esgotando a pressão de todos os cilindros de freio. Sob ação de suas molas, os pistões dos cilindros voltavam à posição original, aliviando os freios de todo o trem;

 durante o alívio, a torneira de três vias isolava o sistema de abastecimento de ar comprimido do encanamento geral do trem. Apesar de restringir o tamanho das composições e dos problemas de choque entre os vagões decorrentes dos altos tempos de aplicação e alívio dos freios, esse sistema ainda não era seguro. Caso o encanamento geral do trem se rompesse, a aplicação dos freios não se efetuava em toda a composição.

-FREIO A AR AUTOMÁTICO

Na tentativa de suprimir as deficiências do freio a ar direto, George Westinghouse desenvolveu e patenteou em 1872 o primeiro equipamento de freio a ar automático.

Além dos equipamentos do freio a ar direto, esse sistema inclui mais uma válvula tríplice, que recebe esse nome porque dá conta de três funções:

 aplicação e alívio;

 reservatório de ar (reservatório auxiliar);  tubulação de controle (encanamento geral).

Westinghouse batizou sua invenção como Sistema de Freio Automático porque, quando há ruptura de mangueira do encanamento geral, o freio é aplicado automaticamente.

Funcionamento

Para que você compreenda o funcionamento do sistema de freio automático, é essencial o conhecimento de três princípios. Veja:

Principio básico do atrito/fricção sapata/roda/trilho

Para frear um veículo ferroviário, é necessário aplicar as sapatas de ferro fundido ou de materiais não metálicos contra as rodas ou contra discos solidários com ela.

VII

-A energia cinética que o veículo possui é então convertida em calor pelo atrito da sapata contra a roda e é dispersada de maneira que o veículo pare ou reduza sua velocidade.

VIII -Princípios de funcionamento do sistema de freio automático Atrito sapata/

roda/trilho entre dois reservatórios Equilíbrio de pressão conectados

Funcionamento da válvula tríplice

Você sabia

?

Enerqia cinética é a energia devida ao movimento. Por exemplo, um martelo que se move rapidamente pode exercer uma força em um prego e fazê-lo penetrar numa tábua.

Os esforços que atuam na roda durante a frenagem são os seguintes:

IX

- F1 - força de frenagem aplicada em cada sapata do vagão;

X

- F2 - força tangencial desenvolvida na superfície da roda, por causa da ação de F1;

XI

- F3 - força existente entre as superfícies da roda e do trilho e que possibilita o movimento de rotação da roda. Essa força é devida ao peso aderente, ou seja, ao peso do veículo sobre os trilhos, por isso é chamada aderência.

XII

-Para que haja uma frenagem perfeita é necessário que o veículo pare com as rodas girando, a fim de se evitarem as seguintes situações:

 diminuição da aderência: o veículo desliza e foge do controle dos freios;

XIII

- formação de calos nas rodas.

-Considere as seguintes equações:

 F2 < F3 (1): o conjugado que mantém a roda girando será sempre maior que o que tende a pará-la;

 F2 = F1 x a (2): sendo "a" o coeficiente de atrito entre sapata e roda;

XV

- F3 = Pa x b(3): sendo "b" (3) o coeficiente de atrito entre roda e o trilho.

XVI

-Vários fatores influem nesses coeficientes, tais como:  velocidade;

 umidade;  temperatura;

 estado das superfícies etc.

XVII

-Contudo, o fator predominante é a velocidade para o coeficiente de atrito "a" entre a sapata e a roda, além da velocidade e umidade para o coeficiente de atrito "b" entre roda e trilho.

XVIII

-O coeficiente de aderência varia de acordo com os seguintes fatores:  natureza das superfícies em contato (tipo dos materiais);

 estado das superfícies (existência ou não de matéria estranha interposta);

 condições atmosféricas;  velocidade.

XIX

-As superfícies rugosas têm maior coeficiente de aderência do que as lisas. Desse modo, o coeficiente de aderência do pneumático sobre o pavimento rugoso é de 0,40 a 0,50 (40 a 50%), enquanto que nas superfícies lisas é de 0,25.

XX

-Analise a tabela que indica o coeficiente de aderência das rodas de aço sobre os trilhos.

Trilho completamente seco ou lavado pela chuva 0,33 Trilho seco e limpo 0,22

Trilho seco 0,20

Trilho molhado pela chuva 0,14 Trilho úmido de orvalho 0,125

Trilho úmido e sujo 0,11

Trilho com óleo 0,10

NOTA: é de praxe calcular a tração com base em um valor médio de

0,22 para o coeficiente de aderência do trilho seco.

Princípio do equilíbrio de pressão entre dois reservatórios conectados Observe a ilustração:

O esquema ilustra reservatórios não conectados com volumes variados, carregados e sem pressão. Os reservatórios à esquerda exibem volumes constantes e estão carregados a 70 lbs/pol² manométrica, enquanto os que estão à direita não têm pressão e seus volumes são variados.

Para se alcançar um equilíbrio entre dois volumes de diferentes pressões basta ligá-los entre si, permitindo que o ar flua até que ambos estejam com a mesma pressão.

A pressão de equilíbrio depende do tamanho dos volumes conectados e suas pressões originais. Quando esses reservatórios são conectados, o ar flui do carregado para o vazio até que o equilíbrio seja atingido.

Se os dois reservatórios de diferentes volumes são conectados, sendo um carregado e o outro vazio, o equilíbrio poderá ser maior ou menor do que a

metade da pressão do carregado. O equilíbrio é subordinado à proporção comparativa dos volumes dos reservatórios.

Se o volume que está vazio for menor que o carregado, o equilíbrio estará acima da média e, portanto, a pressão do volume carregado será menor.

Princípio do equilíbrio de pressão entre o reservatório auxiliar e cilindro de freio de um vagão ferroviário

O esquema a seguir ilustra um reservatório auxiliar conectado a um cilindro de freio. O volume do reservatório é tal que, quando o cilindro de freio atinge o seu curso certo, a pressão de 70 lbs/pol² se equilibra em exatamente 50 lbs/pol², no momento da ligação entre eles.

O próximo esquema ilustra o mesmo reservatório de 70 lbs/pol² ligado ao mesmo cilindro de freio, sendo seu curso menor que o habitual.

XXI - A pressão de equilíbrio (nesse caso 60 lbs/pol²) é dada por meio da

pressão de carregamento inicial do reservatório auxiliar (70 lbs/pol²) e a de equalização entre este e o cilindro de freio com curso normal (50 lbs/pol²).

XXII

XXIII

-Agora analise o próximo esquema. Ele exibe o mesmo reservatório auxiliar carregado com as 70 lbs/pol² e ligado ao mesmo cilindro de freio, porém com um curso acima do habitual.

A pressão de equilíbrio (nesse caso 40 lbs/pol²) fica abaixo da pressão correta (50 lbs/pol²). Isso depende de quanto o curso do cilindro de freio esteja acima do normal.

-O sistema de freio automático ferroviário usa uma relação de 1 x 2,5. Isto significa que a câmara do cilindro de freio, com o curso do pistão regulado corretamente, é duas vezes e meia menor que o reservatório auxiliar do vagão. Em outras palavras, para cada psi aplicado teremos dois e meio psi de pressão no cilindro de freio. Para efetuar este cálculo utilize a seguinte fórmula:

Pcf = R x 2,5 Onde,

Pcf = Pressão do cilindro de freio R = Redução do encanamento geral Então,

Caso os reservatórios dos vagões do trem estejam com a mesma pressão (se não existir gradiente e se todos os cilindros estiverem regulados corretamente), não será possível conseguir elevar a pressão no cilindro de freio para além de 2/7 da redução do encanamento geral, a menos que seja aplicação de emergência, em que outro reservatório (emergência) esteja carregado e com uma pressão maior que a do cilindro de freio.

O curso do cilindro de freio é inversamente proporcional ao esforço de frenagem do vagão. A freqüência é a seguinte:

 maior que o curso normal: a pressão no cilindro de freio será menor, portanto, a força de frenagem do vagão também será menor. Podemos afirmar que o vagão estará com deficiência de freio (tanto maior quanto maior for o curso do cilindro de freio);

 menor que o curso normal: a pressão no cilindro de freio será maior, portanto, a força de frenagem do vagão também aumentará. Com base nessa afirmativa, é possível concluir que haverá excesso de frenagem (tanto maior quanto menor for o curso do cilindro de freio).  Deslocamento do cilindro de freio

XXV - Em relação ao freio de ar, é chamada de deslocamento a modificação

que ocorre em alguns elementos, como:  cilindro;

 reservatório;

 diafragma ou outros meios.

Também é definido como a mudança em medida cúbica do volume quando seu pistão alcança o curso total, comparado com o volume inicial na posição de alívio.

XXVI

-Quando o pistão do cilindro de freio é

deslocado da posição de

alívio para aplicação, o

volume do cilindro (lado no qual a pressão está sendo

construída) se eleva (na

mesma proporção que a

pressão, sem acréscimo de suprimento de ar, reduz).

Dessa forma, a

pressão adicional deve ser fornecida para que se alcance a equalização apropriada por causa da perda ocasionada pelo deslocamento.

XXVII

-O cilindro de freio é um reservatório que possui uma parede que se movimenta. Na posição de alívio, estando sua linha de abastecimento ligada para a atmosfera, a pressão contra seu pistão será zero manométrica ou atmosférica. Observe o esquema:

Observe que é fechada a passagem de abastecimento, então a haste do cilindro é presa na alavanca de freio e com o ponto fixo no centro. Emprega-se uma força na outra extremidade de maneira que o pistão se mova para a posição de aplicação.

Imagine que não haja nenhum vazamento nas conexões e nem no pistão. Se um manômetro adequado for alojado no cilindro, apontará uma pressão menor que zero (ou atmosférica).

Tome como referência a pressão indicada no esquema (8,5 lbs/pol² negativa). Sem o deslocamento, 5 lbs/pol² da pressão do reservatório auxiliar dariam aproximadamente 12,5 lbs/pol² no cilindro de freio, mas por conta do deslocamento do pistão, esse valor está propenso a diminuir para aproximadamente 4 lbs/pol², ou seja, há uma perda de 8,5 lbs/pol².

Depois das primeiras 5 ou 10 lbs/pol², o suprimento do cilindro será um crescimento de 2,5 lbs/pol² para cada 1 lbs/pol² saída do reservatório auxiliar, contanto que o curso esteja dentro das normas estabelecidas para cada tipo de equipamento para vagão.

Para calcular a pressão aproximada do cilindro de freio, aplica-se uma fórmula baseada na redução feita no encanamento geral. Veja:

Pcf = 3,25 R – 15 Onde,

 R - Redução no encanamento geral 15 - Pressão atmosférica arredondada a partir do valor de 14,7 Ibs/pol';

 3,25 - Relação entre os volumes do reservatório auxiliar e cilindro de freio na posição aplicação e com curso dentro do valor correto.

Imagine, por exemplo, que você precise calcular a pressão no cilindro de freio após uma redução no encanamento geral de 12 lbs/pol². Como seria feito o cálculo?

Aplicação da fórmula:

Princípio de funcionamento da válvula tríplice

A válvula tríplice concedida, ou válvula de controle, pode ser concebida como o cérebro de qualquer sistema de freio a ar automático, pois realiza as três funções básicas do freio:

XXVIII

- carregamento do reservatório auxiliar do vagão;

XXIX

- aplicação dos freios;

XXX

- alívio dos freios.

Sua composição básica é a seguinte:

 um pistão com haste, que possui um anel de vedação montado numa canaleta nele existente;

 uma válvula graduadora, que segue todos os seus movimentos da haste do pistão, deslizando sobre uma sede, contra a qual é mantida, pela ação de uma mola;

 uma válvula de gaveta, sustentada pela pressão de uma mola contra uma sede existente na bucha da válvula tríplice. Na válvula de gaveta, fica também a sede da válvula graduadora.

Há um tipo de “dente” na haste do pistão que favorece a válvula de gaveta a seguir os movimentos do pistão, porém há uma folga que possibilita um deslocamento do conjunto pistão/graduadora, sem que a válvula de gaveta se movimente.

XXXI

XXXII

-Funções da Válvula

A válvula tríplice tem as seguintes funções: Carregamento

O ar oriundo do sistema de abastecimento de ar comprimido da locomotiva, fluindo através do encanamento geral, atua na face do pistão movimentando-o para a direita. Dessa forma é realizado o carregamento do reservatório auxiliar, de acordo com a pressão do encanamento geral através da ranhura de alimentação.

Posição preliminar de serviço

Diminuindo-se a pressão no encanamento geral, a fim de iniciar uma aplicação de freios, a queda de pressão conferida na face do pistão (do lado do encanamento geral) provoca a movimentação inicial do pistão para a esquerda até que sua haste de depare com a válvula de gaveta.

Esse movimento tapa a ranhura de alimentação e, assim, desliga o encanamento geral do reservatório auxiliar, ligando o ar do reservatório auxiliar até a sede da válvula de gaveta.

Posição de aplicação de serviço

Prosseguindo-se com a redução no encanamento geral, é possível criar um diferencial entre as pressões que atuam nas faces do pistão (relativas ao encanamento geral e ao reservatório auxiliar) e vencer o atrito da válvula de gaveta e sua sede, desviando o conjunto para a esquerda, até o pistão topar na haste da mola estabilizadora.

Então, o ar do reservatório auxiliar será ligado para o cilindro de freio, criando uma pressão em seu interior.

Quando a redução da pressão no encanamento geral for finalizada e se uma aplicação total de serviço não tiver sido realizada, o ar continuará a fluir do reservatório auxiliar para o cilindro de freio, até que se torne inferior à pressão que atua na outra face do pistão.

Dessa forma haverá um diferencial entre as pressões que atuam nas faces do pistão relativas ao encanamento geral e reservatório auxiliar, capaz de desviar o conjunto pistão/válvula graduadora, tapando a passagem por onde se comunicava o reservatório auxiliar com o cilindro de freio, suspendendo o fluxo do primeiro para este último.

Recarregamento e alívio

Para aliviar os freios, é preciso elevar a pressão no encanamento geral e novamente o diferencial entre as pressões que atuam nas faces do pistão, relativas ao encanamento geral e reservatório auxiliar, desviando conjunto pistão/válvula de gaveta para a extremidade direita.

Nessa posição é efetuado o recarregamento do reservatório auxiliar, por meio da ranhura de alimentação, e é determinada a ligação do cilindro de freio com a atmosfera.

NOTA: a mola existente na câmara sem pressão do cilindro de freio

fará com que o pistão retorne para a sua posição de alívio.

Além da aplicação de serviço, destinada a parar ou reduzir a velocidade dos trens em circunstâncias normais, foi necessária a introdução de uma aplicação de emergência para paradas mais rápidas, como nos casos de elevados riscos de acidentes fatais ou danos materiais de grande monta.

XXXIII

-De início, tais paradas rápidas foram alcançadas com o crescimento intenso da pressão no cilindro. Depois, foi criado um meio de introduzir um volume conjugado a um aumento do valor da pressão final ali obtida, com a introdução de um volume adicional em cada veículo (reservatório de emergência).

Para se conseguir uma aplicação de emergência, basta diminuir a pressão no encanamento geral num ritmo mais rápido que o usado habitualmente para a redução destinada a gerar aplicações de serviço.

XXXIV

-Assim, surge um diferencial de pressão capaz de dominar o atrito do conjunto pistão/válvula de gaveta e da resistência da mola estabilizadora, possibilitando a comunicação direta do reservatório auxiliar com o cilindro de freio por uma passagem mais ampla, permitindo um crescimento acelerado da pressão no cilindro de freio.

XXXV

-XXXVI - A intensidade da aplicação de freio é proporcional à queda de

pressão que o maquinista, por meio da torneira de três vias, provoca no encanamento geral. A máxima intensidade de freio é alcançada quando o volume do reservatório auxiliar e cilindro de freio se equilibram.

O uso do freio automático possibilitou uma atuação acelerada, além de uma segura de trens mais longos, tornando-se comuns as composições com até 30 vagões.

Vale saber

!

A mola estabilizadora foi introduzida na válvula tríplice para garantir a diferenciação em sua operação conforme o ritmo da queda de pressão no encanamento geral.

O arranjo de válvulas e dispositivos instalados na locomotiva, com a finalidade de carregar/recarregar (com uma pressão de ar predeterminada) todo o sistema de freio do trem, bem como propiciar ao operador o controle das aplicações e solturas dos freios da locomotiva e/ou do trem por meio de manivelas, é chamado equipamento de freio ferroviário.

Nomenclaturas

 Número: seqüência de desenvolvimento do equipamento;  Letra: para qual equipamento foi desenvolvido;

 L = equipamento desenvolvido para locomotivas.

Então 26-L, por exemplo, indica que este é o vigésimo sexto equipamento desenvolvido.

ATENÇÃO: caso haja outra letra antes ou depois da letra L, significa

que há uma variação do equipamento.

XXXVII

-Desde o advento do equipamento de freio para controle do sistema de freio automático, vários foram os modelos e versões utilizadas até a invenção do equipamento de freio eletrônico. Você estudará os que foram ou são utilizados nas ferrovias Vale.

1) Correlacione a segunda coluna de acordo com a primeira:

1 – Freio a vapor 2 – Freio a vácuo 3 – Freio a ar direto 4 – Freio a ar automático

( ) Primeiro equipamento de freio a ar comprimido. Alguns de seus componentes são: torneira de três vias, mangueiras de intercomunicação e reservatório de ar.

( ) Foi desenvolvido na década de 1830 e veio a substituir os freios acionados por volantes.

( ) Surgiu para suprimir as deficiências do freio a ar direto. Inclui mais uma válvula tríplice. Para entender como funciona esse sistema de freios, é necessário compreender alguns princípios como, por exemplo, o princípio do atrito sapata/roda/trilho.

( ) É constituído por um cilindro de freio alojado em cada veículo e ligado ao encanamento geral, que tem a finalidade de assegurar o meio por onde se faz a evacuação de todos os cilindros da composição.

2) Determine (V) para verdadeiro e (F) para falso:

( ) um dos inconvenientes do freio a vácuo é a perda de sua eficiência à medida que opera em locais mais elevados.

( ) o sistema de freio a vácuo é chamado de automático porque, quando um trem quebra por causa da descontinuidade do encanamento geral, o ar atmosférico entra pela abertura produzida no encanamento geral, e dessa forma aplica os freios de todas as partes do trem.

( ) os equipamentos de freio a ar comprimido possuem dois cilindros de freio em cada veículo.

( ) é o compressor quem fornece o ar comprimido para a operação do sistema de freio a ar comprimido.

( ) para que haja uma frenagem perfeita, é necessário que o veículo pare com as rodas girando.

3) A válvula tríplice pode ser concebida como o cérebro de qualquer sistema de freio a ar automático, pois realiza as três funções básicas do freio. Dentre as alternativas abaixo, assinale as tais funções desempenhadas pela válvula tríplice:

a) carregar o reservatório auxiliar do vagão. b) lubrificar os freios.

c) aplicar os freios. d) soltar os freios. e) aliviar os freios.

4) Preencha a cruzadinha de acordo com as pistas sobre as funções desempenhadas pela válvula tríplice.

1 3 6

2

4

1. Esse movimento tapa a ranhura de alimentação e, assim, desliga o encanamento geral do reservatório auxiliar, ligando o ar do reservatório auxiliar até a sede da válvula de gaveta.

2. Para se conseguir uma aplicação de emergência, basta diminuir a pressão no encanamento geral num ritmo mais rápido que o usado habitualmente para a redução destinada a gerar aplicações de serviço.

3. É possível criar um diferencial entre as pressões que atuam nas faces do pistão e vencer o atrito da válvula de gaveta e sua sede, desviando o conjunto para a esquerda, até o pistão topar na haste da mola estabilizadora.

4. O ar oriundo do sistema de abastecimento de ar comprimido da locomotiva, fluindo através do encanamento geral, atua na face do pistão movimentando-o para a direita.

5. Há um diferencial entre as pressões que atuam nas faces do pistão relativa ao encanamento geral e reservatório auxiliar, capaz de desviar o conjunto pistão/válvula graduadora, tapando a passagem por onde se comunicava o reservatório auxiliar com o cilindro de freio, suspendendo o fluxo do primeiro para este último.

6. Para aliviar os freios, é preciso elevar a pressão no encanamento geral e novamente o diferencial entre as pressões que atuam nas faces do pistão, relativas ao encanamento geral e reservatório auxiliar, desviando o conjunto pistão/válvula de gaveta para a extremidade direita.

EQUIPAMENTO DE FREIO 6-SL

No início da segunda década do século XX, foi criado um novo equipamento: o 6-ET e, em seguida, o 6-SL. A composição desse equipamento era a seguinte:

 um manipulador para controlar o freio automático;  um manipulador para o freio independente;

 uma válvula distribuidora, que era composta pelos seguintes elementos:

 uma válvula tríplice (parte equilibrante);  uma válvula relé (parte equilibrante);

 uma câmara representando o volume do cilindro de freio (câmara de aplicação);

 uma válvula de segurança.

Em 1960 esse equipamento foi complementado e batizado como Equipamento de Freio 26-L. Ele tinha as seguintes atribuições em relação ao equipamento 6-SL:

 mais compacto;

 de manutenção mais simples;  automantenedor de pressão;  auto-recobridor.

Nota: no Brasil ainda funcionam muitas locomotivas utilizando esse

O equipamento de freio 6-SL foi criado para adequar os dispositivos normais e, dessa forma, possibilitar sua utilização em locomotivas a diesel, elétricas de manobra e de linha.

A base do manipulador é um corpo que se divide da seguinte maneira:  manipulador de freio automático H6;

 manipulador de freio independente SA-6;  válvula interruptora do encanamento geral;  válvula de alimentação D-24 ou F-6-F.

A instalação básica do 6-SL foi desenhada para proporcionar uma operação de freio automática para apenas uma cabine de locomotiva simples, com um comando ou comando duplo.

Os manipuladores independentes e do tipo auto-recobridor proporcionam um controle fácil e instantâneo dos freios da locomotiva. Apenas um movimento do punho do manipulador regula os freios na pressão almejada.

Esse sistema permite a inclusão do controle para tração múltipla, que possibilita o comando de duas locomotivas de uma cabine, desde que a válvula Relayir H-6B trabalhe conjuntamente com a válvula distribuidora 6-KR.

A válvula Relayir cumpre as funções de transferência e interrupção (para garantir a manutenção de uma aplicação do freio sobre todas as unidades no caso de ruptura das mangueiras entre locomotivas).

Com a adição da válvula distribuidora 6-KR é possível tornar um sistema de entrelace dinâmico, garantindo que o freio automático não seja aplicado no mesmo momento que o freio dinâmico. Dessa forma não há perigo de covas nas rodas.

IMPORTANTE: para que seja possível o funcionamento em tração

múltipla, deve ser adicionada a válvula Realayir H-6-A.

O controle de segurança e o controle de sobrevelocidade podem ser obtidos usando-se dispositivos adequados.

COMPONENTES

A seguir estão os componentes básicos desse tipo de equipamento de freio.

Compressor

Leva o ar comprimido ao sistema de freio (e auxiliares).

Governador do compressor

Regula automaticamente o funcionamento dos compressores entre limites predeterminados.

 Dois reservatórios principais: servem para resfriar e armazenar o ar comprimido usado no recarregamento do sistema de freio;

 Esfriador: serve para assegurar o esfriamento eficiente do ar armazenado e fica localizado no cano entre os dois reservatórios principais;

 Duas válvulas automáticas de dreno: servem para descarregar a condensação do esfriado. Uma fica localizada no primeiro reservatório principal e outra no cano entre o esfriador e o segundo reservatório principal;

 Duas válvulas de segurança E-7C: protegem os reservatórios principais contra pressão excessiva;

 Pedestal: localizado na cabine;

 Manipulador de freio automático: para controlar a operação dos freios da locomotiva e do trem;

 Válvula de alimentação: mantém a pressão de ar predeterminada no sistema dos freios;

 Torneira de duas posições: por ela o manipulador de freio automático da segunda locomotiva é desligado (se estiver em tração múltipla);  Manipulador de freio independente: controla o freio independente da

locomotiva;

 Reservatório equilibrante: amplia o volume do espaço acima do êmbolo equilibrante (câmara D) do manipulador automático, de maneira que as reduções de pressão no encanamento geral sejam efetuadas durante as aplicações de serviço dos freios;

 Válvula distribuidora: controla automaticamente o fluxo de ar dos reservatórios para o cilindro de freio da locomotiva durante as aplicações dos freios e dos cilindros de freio para a atmosfera quando se realiza o alívio dos freios. Também mantém automaticamente a pressão nos cilindros de freio, compensando vazamentos e sustentando a pressão constante quando se almeja manter os freios aplicados;

 Dois manômetros duplos de ar: um deles deve indicar as pressões dos reservatórios equilibrante e principal, enquanto o outro aponta as pressões do encanamento geral e do cilindro de freio da locomotiva;

 Cilindro de Freio UAH com hastes ligadas às sapatas de freio pela ferragem;

 Válvula de emergência de 1 ¼: permite aplicar os freios caso seja necessário (localizada no encanamento geral);

 Coletor centrífugo de pó: deve trabalhar em conjunto com uma torneira para proteger a válvula distribuidora e tem a finalidade de impedir que a ferrugem do encanamento, cinzas ou quaisquer outras matérias estranhas penetrem na válvula distribuidora. A torneira serve para isolar a válvula distribuidora do sistema, quando for necessário removê-la para manutenção;

 Filtro de ar tipo H: tem a finalidade de impedir a entrada de pó no sistema. Localiza-se no cano do reservatório principal. Uma torneira no fundo do filtro possibilita a drenagem de todos os resíduos;

 Dispositivo de locomotiva morta: permite que os freios de uma locomotiva “morta”, que esteja sendo rebocada pelo encanamento geral, possam funcionar como os de qualquer vagão em um trem. É composto pelos seguintes elementos:

 filtro;

 válvula de retenção;  torneira.

 Válvula de descarga KM: garante a propagação da ação rápida ao longo do trem quando o encanamento geral é descarregado para realizar uma aplicação de emergência.

Manipulador de freio automático

Existem vários tipos de manipuladores que podem ser utilizados no equipamento de freio 6-SL. O modelo H-6 é o mais utilizado, mas também existem montagens com outros manipuladores, como:

 KH-6;  KH-6B;  LH-6B etc.

O manipulador de freio automático H-6 controla a operação dos freios da locomotiva e do trem. Ele é composto pelos seguintes elementos:

 punho;

 haste do punho;

 mola de fixação da válvula rotativa;

 válvula rotativa;

 câmara D;

 válvula de deslocamento do pistão equilibrante.

Pistão equilibrante

Há três tipos de pistão equilibrante:

 Pistão sólido: durante o carregamento, permite que haja uma sobrecarga na câmara D e no reservatório equilibrante;

 Pistão telescópio;

 Pistão By pass de dupla passagem e válvula de desvio.

Posições do manipulador de freio automático H-6

São seis as posições assumidas pelo manipulador de freio automático H-6:  soltura ou alívio;

 manter;  recobrimento;  serviço;

 emergência.

Soltura

Esta posição pode provocar uma sobrecarga no encanamento geral, proporcionando agarramento dos freios da composição após as aplicações, por isso deve ser isolada por meio de uma trava colocada no punho do manipulador.

Marcha

Esta posição propicia o carregamento (ou recarregamento) do sistema de freio da locomotiva e do trem, gerando o alívio dos freios.

A passagem direta é aberta na válvula rotativa, para alimentação do encanamento geral com a maior velocidade consentida pela capacidade de instalação.

A pressão não pode ser superior àquela para o qual a válvula de alimentação foi regulada. O reservatório equilibrante é carregado paralelamente com o encanamento geral, mantendo igual pressão de ambos os lados do êmbolo equilibrante. O cano da válvula distribuidora fica em comunicação com a atmosfera.

Manter

Como o próprio nome indica, esta posição serve para manter o freio da locomotiva aplicado enquanto se alivia o freio da composição. Os

reservatórios auxiliares serão carregados à pressão da válvula de alimentação.

Se o uso dessa posição não for desejado, é possível remover o bujão da base da válvula rotativa, tornando o funcionamento na posição manter igual ao da posição marcha.

Esse bujão é chamado bujão A e fica localizado na passagem entre a abertura 19 e o cano de alívio da válvula distribuidora.

Recobrimento

Esta posição é usada se houver necessidade de conservar os freios aplicados após uma aplicação de serviço até que se queira realizar uma redução adicional da pressão no encanamento geral ao aliviar os freios.

NOTA: todas as aberturas estarão cobertas.

Serviço

Esta posição propicia uma aplicação automática dos freios da locomotiva e da composição.

Emergência

Esta posição é usada quando se almeja uma aplicação dos freios imediata e intensa. Deve-se abrir a passagem direta entre o encanamento geral e a atmosfera para provocar uma forte descarga de ar do encanamento geral, forçando as válvulas a se deslocarem para a posição de emergência, gerando o máximo de esforço de frenagem em um curto espaço de tempo.

ATENÇÃO: nesta posição os cilindros de freio devem ser mantidos

para evitar vazamentos.

Válvula de alimentação

A válvula de alimentação D-24-B é utilizada normalmente nos equipamentos 6-SL, mas outras válvulas também podem ser utilizadas, como:

 B-6;  M-3;  F-6-F etc.

Por meio dessa válvula é possível alcançar a regulagem da pressão do ar que vem do reservatório principal para alimentação do encanamento geral do trem.

OBSERVAÇÃO: A regulagem utilizada no encanamento geral

normalmente é de 90 psi.

A regulagem é composta pelos seguintes elementos:

 punho de ajustamento da pressão para a regulagem da mola;

 diafragma tipo fole para que a válvula reguladora de disco permita que o ar circule a pressão requisitada para a parte de suprimento, controlando assim a pressão de ar fornecido pela válvula de alimentação.

O reservatório equilibrante fica ligado ao suporte de encanamento do manipulador e em comunicação com a câmara acima do êmbolo equilibrante.

A finalidade do volume adicional acima do êmbolo equilibrante é garantir uma redução gradual da pressão no encanamento geral e uma suspensão gradual dessa redução, qualquer que seja a dimensão do trem.

Válvula distribuidora

Consiste em um mecanismo automático que atua os freios da locomotiva conforme os movimentos dos punhos dos manipuladores dos freios independente e automático.

A válvula distribuidora possui cinco ligações de encanamento, efetuadas pela extremidade do reservatório duplo. A disposição dessas ligações é a seguinte: três à esquerda e duas à direita.

Ligações à esquerda:

• superior (MR): suprimento do reservatório principal;

• intermediária (2): ligação do cano do cilindro de aplicação que conduz os manipuladores dos freios independente e automático; • inferior (4): ligação do cano de alívio da válvula distribuidora que

conduz o manipulador de freio automático, por meio do manipulador de freio independente. Para isso o punho do manipulador independente deve ficar na posição de marcha.

Ligações à direita:

• inferior (BP): ligação do cano ramal do encanamento geral;

• superior (BC): ligação do cano ramal do cilindro de freio da locomotiva.

A válvula distribuidora divide-se em duas partes principais:  parte equilibrante;

 parte de aplicação.

Componentes da parte equilibrante

 Pistão equilibrante com anel de seguimento. Tem 3 1/2” de diâmetro e pode ser autolubrificador por copiladidade;

 Válvula de gaveta com mola;  Haste de graduação;

 Mola da haste de graduação;  Válvula de segurança;

 Ranhura de alimentação.

Veja a finalidade de dois elementos que compõem a parte equilibrante: a haste de graduação e a válvula de segurança.

Haste de graduação

Propicia estabilidade de serviço durante as aplicações de serviço. A mola da haste de graduação é comprimida, com 3 psi de pressão durante uma aplicação de emergência.

Válvula de segurança

Limita uma pressão máxima no cilindro de freio numa aplicação de emergência. Essa válvula é regulada para abrir com 68 psi, evitando uma sobrecarga na câmara de pressão durante as aplicações de emergência pelo manipulador automático, o que poderia provocar o agarramento dos freios da locomotiva.

 Pistão de aplicação, com anel de segmento de 4” de diâmetro, que pode ser autolubrificador por capilaridade;

 Válvula de retenção de aplicação cilíndrica com mola, anel de segmento e sede da válvula piloto;

 Válvula de gaveta de descarga com mola;  Válvula piloto de aplicação, com mola e guia;

 Câmara K – seu suporte se divide da seguinte forma: o câmara de aplicação (volume de 400 pol³); o câmara de pressão (volume de 1000 pol³).

A câmara de aplicação está normalmente ligada à parte de aplicação da válvula distribuidora de forma a aumentar o volume do cilindro de freio.

NOTA: a relação entre elas é de 2,5 (a câmara de pressão é duas

vezes e meia maior que a câmara de aplicação).

Imagine uma instalação de freio miniatura, em que a parte equilibrante simboliza a parte de serviço, e a câmara de pressão, o reservatório auxiliar. A parte de aplicação tem sempre em sua câmara uma pressão igual à pressão dos cilindros de freio.

IMPORTANTE: a parte equilibrante e a câmara de pressão são

Uma queda no encanamento geral levará a válvula de gaveta a pôr em comunicação a câmara de pressão com a câmara de aplicação, possibilitando o fluxo de ar de uma para a outra. Como o ar admitido nos cilindros de freio procede diretamente dos reservatórios principais, o suprimento é praticamente ilimitado.

Manipulador independente SA-6

A finalidade do manipulador independente é dominar as aplicações do freio da locomotiva e aliviar uma aplicação de freio automática. Esse equipamento trabalha em conjunto com a válvula distribuidora.

O manipulador independente SA-6 possui duas posições:

• alívio ou marcha: posição utilizada para aliviar o freio independente da locomotiva;

• zona de aplicação: posição que oferece uma aplicação do freio da locomotiva, em que a intensidade da aplicação é determinada pela extensão do movimento do punho da zona de aplicação.

Por meio do manipulador independente é possível realizar aplicações e alívio graduados. Esse equipamento possui um dispositivo auto-recobridor, e se o punho for deixado em qualquer ponto da zona de aplicação, ocorre o recobrimento automático.

Pressionando o punho do manipulador independente na posição de alívio ou marcha, alivia-se o freio da locomotiva após uma aplicação de freio automática.

I nstalação 6-SL adaptada para o funcionamento em tração múltipla Instalação básica 6-SL que conta com os seguintes elementos:

• torneira de isolamento do encanamento geral em três posições; • válvula Relayair H-6-B;

• válvula de retenção com orifício de 5/16” no tubo do reservatório principal.

Válvula Relayair H-6-B

É usada caso a locomotiva não possua freio dinâmico. Possui um suporte para encanamentos onde estão montadas duas partes distintas:

• as válvulas de transferência: têm a finalidade de transferir as aplicações e o alívio dos freios da locomotiva comandante para as locomotivas comandadas, quando em tração múltipla. Sua mola é comprimida com 25 psi de pressão;

• válvula interruptora: possui a finalidade de interromper a ligação de encanamento do cilindro de freio com o encanamento equilibrante dos cilindros de freio se houver ruptura de mangueiras, por fracionamento, entre duas locomotivas ou mais em tração múltipla, mantendo assim os freios das locomotivas aplicados. Tem duas molas próprias para pressão de funcionamento de 50 psi.

NOTA: há uma terceira face de montagem que fica coberta apenas com

Torneira de três posições

Controla a ligação normal entre o encanamento geral e o manipulador, bem como a ligação do reservatório principal à câmara do diafragma da válvula de transferência. Suas posições são:

• comandante; • comandada; morta.

Atualmente, o equipamento de freio mais utilizado é o 26-L. No próximo capítulo você aprenderá em que consiste e como funciona esse equipamento de freio.

1) Assinale as atribuições que o equipamento de freio 26-L tem em relação ao seu antecessor, o equipamento 6-SL:

a) mais compacto b) mais pesado

c) de manutenção mais simples e) automantenedor de pressão f) auto-recobridor

2) Determine (V) para verdadeiro e (F) para falso:

( ) no Brasil ainda funcionam muitas locomotivas utilizando o equipamento 6-SL e suas variações.

( ) o equipamento de freio 6-SL foi erradicado no Brasil.

( ) a instalação básica do 6-SL foi desenhada para proporcionar uma operação de freio automática para apenas uma cabine de locomotiva simples, com um comando ou comando duplo.

( ) os manipuladores independentes e do tipo auto-recobridor proporcionam um controle fácil e instantâneo dos freios da locomotiva.

( ) com a adição da válvula distribuidora 6-KR é possível tornar um sistema de entrelace mais lento, garantindo que o freio automático não seja aplicado no mesmo momento que o freio dinâmico. Dessa forma não há perigo de covas nas rodas.

3) Localize no caça-palavras oito componentes do equipamento de freio 6-SL.

C O M P R E S S O R A G D F V B N M I V O

E S Q I T A O A V B H V E I P I Q A I L Q S F W O R L B N M K G E D P V O W F P V W E R X P E V O A V B H R E P A L X P P U X R I I Ç V U W L R A W N S R L K I L I L I V A O L T L Q K T I Q A T T V E O K O A O A D L G B A B E G O B D A G U A L E L A L T O K H N D J A H P J O L H L S K A K U K O R E N M E M S J Ç M R R J A F E S E T E R T A V F S N F K E N D T K D V A F A O A I E S A G E F V L N W E G L E B S V S M S O F F W A G O B Ç M Q C H Ç A F F L F A F E G V Q S U W F O A B O J R L G V K V T V Q H B B X R Q L U S J M K T I Ç B E B I B U Ç F J A A W K Y J M P L G M P F A F C F I O G M G N Q L E G N R Ç H E R G S G A G L I Ç N H Ç B K Ç G F E R J N Ç Ç F Ç D Ç I U P F J A J E P H O S T K T A P V P E P B L R O A V B H J K Ç S G L A A R L R D R R Ç Ç M A N O M E T R O H Ç Ç E Ç K Ç R Ç A O A V B H J K Ç O P R Q U A W A F A E A N P A S A L R O A V B H J K O I A A A N A

T E E R E L R O A V B H J K Ç O E R E O E

E I W L Ç O P R T Y H F G B S L A C W Z B

4) Complete as lacunas com as expressões contidas no quadro a seguir.

haste de graduação − manipulador de freio automático H-6 – serviço – válvula distribuidora – válvula Relayair − reservatório equilibrante − soltura

a) O _____________________ controla a operação dos freios da locomotiva e do trem.

b) ____________ é a posição do manipulador de freio automático H-6 que pode provocar uma sobrecarga no encanamento geral, proporcionando agarramento dos freios da composição após as aplicações.

c) ______________ é a posição do manipulador de freio automático H-6 que propicia uma aplicação automática dos freios da locomotiva e da composição.

d) O _________________ fica ligado ao suporte de encanamento do manipulador e em comunicação com a câmara acima do êmbolo equilibrante.

e) A _____________ consiste em um mecanismo automático que atua os freios da locomotiva conforme os movimentos dos punhos dos manipuladores dos freios independente e automático.

f) A _____________ propicia estabilidade de serviço durante as aplicações de serviço.

g) A ____________ é usada caso a locomotiva não possua freio dinâmico.

EQUIPAMENTO DE FREIO 26-L

O governo norte-americano, na década de 1950, disponibilizou uma verba para o New York Air Brake Co e o Westinghouse Air Brake Co – na época, os dois fabricantes de equipamento de freio.

Após essa iniciativa, em 1960 o equipamento de freio aprovado pela AAR para locomotivas passou a ser o 26-L. Suas características vantajosas em relação ao equipamento que o antecedeu eram as seguintes:

• mais simples; • mais leve;

• manutenção simplificada, constituída basicamente de:  limpeza, troca das pecas de borrachas;

 alguma mola, de vez em quando;  lubrificação;

 testes.

IMPORTANTE: possui as características de automantenedor de pressão

O equipamento de freio 26-L locomotivas é projetado para locomotivas, destinadas a tracionar trens com freio a ar comprimido. Esse sistema freia a locomotiva aplicando os freios de forma gradativa, com pequenos avanços, por meio do punho do manipulador automático para a posição de emergência.

A válvula de controle do Equipamento de Freio de uma locomotiva geralmente não inclui a parte de emergência e, por isso, não possui um reservatório de tubulação entre a válvula de controle e a válvula relé tipo “J”. A pressão máxima de serviço é determinada pela calibragem da válvula limitadora de serviço.

Segue uma tabela com as principais características desse sistema de freios:

CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE FREIOS 26-L

O freio da locomotiva pode ser aliviado pelo manipulador independente, por meio da válvula alívio rápido, após sofrer uma aplicação pelo manipulador

automático.

O freio da locomotiva não deve ser aliviado pelo manipulador independente após uma aplicação de emergência. Esta é uma medida de segurança! Em qualquer aplicação de emergência, a tração será desligada e os areeiros

entrarão em funcionamento.

Este equipamento possui um dispositivo de segurança como ATC, sobre velocidade e pedal que entrarão em funcionamento toda vez que forem

COMPRESSOR

RESERVATÓRIO PRINCIPAL 1

RESERVATÓRIO PRINCIPAL 2

1 - MANGUEIA ENC. GERAL 2 – TORNEIRA ANGULAR 1 ¼”

3 – MANGUEIRAS EQUALIZAÇÃO PRINCIPAL E CILINDRO DE FREIO

4 – TORNEIRAS ¾” E 1” DE ESFERA COM VENTA. ENCANAMENTOS EQUALIZAÇÃO 5 – SAPATAS DE FREIO

6 – CILINDROS DE FREIO

7 – COMPARTIMENTO VÁLVULAS (26-F, ALÍVIO RÁPIDO, SELETORA F-1, CARREGAMENTO A-1, J.1, J.1.6.16, HB5-D, BD-26, P2-A)

8 – VÁLVULA DE PEDAL

9 – VÁLVULA DE EMERGÊNCIA DE 1 ¼” 10 – VÁLVULA UM-2A

11 – MANIPULADOR AUTOMÁTICO 26-C E INDEPENDENTE SA-26 12 – VÁLVULA DE SEGURANÇA J-1

13 – VÁLVULA MAGNÉTICA FA-4 14 - VÁLVULA DESCARGA NR. 8

COMPONENTES

Veja quais são os elementos que compõem os equipamentos de freio 26-L e suas respectivas funções.

EQUIPAMENTO / COMPONENTE FUNÇÃO

Compressor de ar

Fornece ar comprimido para operação de sistema de freio e dispositivos de auxiliares

Regulador de compressor

Controla as pressões máximas e mínimas de trabalho do compressor

Reservatório principal Armazena o ar comprimido vindo do compressor, além de resfriar e condensar a unidade. Também retém as impurezas Válvula de segurança Evita sobrecarga de pressão no sistema.

Toda vez que a pressão atingir 150 psi a válvula abrirá, jogando o excesso de pressão para a atmosfera

reservatórios, para operação do sistema, caso haja ruptura entre os reservatórios principais e entre locomotivas quando em tração múltipla

Filtros Purificam o ar que vai atuar no sistema Dreno automático Purifica a água condensada no

reservatório, funcionando sempre que o regulador do compressor atingir a regulagem máxima. Apesar de automático, também pode ser operado manualmente

Torneira Interruptora 1”

Isola os reservatórios principais do sistema de freio, possibilitando o descarregamento deste para a reparação

Encanamentos

Geral - percorre a locomotiva em toda sua extensão, possuindo em suas extremidades torneiras de 1 1/4”, além de mangueiras de acoplamento

Equalização dos reservatórios principais - percorre a locomotiva em toda a sua extensão, possuindo em suas extremidades torneiras de 1”, com mangueiras que deverão ser acopladas no encanamento de equalização das outras locomotivas, quando em tração múltipla, a fim de fazer o carregamento uniforme dos reservatórios principais

nas locomotivas comandadas a pressão de aplicação da locomotiva comandante através de torneiras de 3/4” e mangueiras de acoplamento

Manipulador automático

26-C

30AC-DW

Controla o carregamento, aplicação e alívio dos freios tanto na locomotiva como no trem

Marcha - Posição que alivia e carrega os freios da locomotiva e do trem

Redução mínima - posição que possibilita uma redução de 42 a 56 KPA (6 a 8 PSI) no encanamento geral

Serviço - posição que possibilita a aplicação dos freios, a partir da redução mínima até a aplicação total

Supressão - posição que anula o controle de segurança obtendo uma aplicação total de serviço

Punho fora - posição que possibilita a retirada do punho do manipulador nas locomotivas comandadas, tornando-o inoperante

aplicações mais rápidas, além da obtenção de maior pressão nos cilindros de freio

Manipulador independente SA-26

Controla a aplicação e alívio somente dos freios das locomotivas

Marcha - posição de extrema esquerda, que mantém soltos os freios da locomotiva

Zona de aplicação - posição que constitui a aplicação dos freios da locomotiva. Aplicação esta que aumenta gradualmente à medida que o punho for levado para a extrema direita

Alívio rápido - posição que alivia os freios da locomotiva quando a aplicação for originada pelo manipulador automático (pressionar o punho do manipulador para baixo)

Válvula de controle 26-F

Controla as aplicações e alívio do freio da locomotiva, bem como carregamento dos reservatórios

Válvula de alívio rápido Permite um alívio rápido dos freios das locomotivas e é acionada pelo manipulador independente, após aplicação originada pelo manipulador automático e freio dinâmico

Válvula relé J.1

Na locomotiva comandante repete no encanamento de equalização do cilindro de freio a pressão que recebe.

Na locomotiva comandada funciona, porém o ar fica bloqueado na seletora F-1.

Válvula relé J-1.6-16

Envia pressão para o cilindro de freio da locomotiva comandante e controla o desenvolvimento da pressão nos cilindros de freio da locomotiva quando a aplicação for feita pelo manipulador automático ou independente

Cilindro de freio

Gera força para a frenagem das locomotivas

Válvula de aplicação P-2-A.

Controla uma aplicação total de serviço quando iniciada pelos controles de segurança (pedal, controle sobre velocidade e ATC)

Manômetro

Aparelho que se destina a medir a pressão

Reservatório equilibrante

Volume de referência que serve para orientar o maquinista nas reduções efetuadas no encanamento geral e dar estabilidade à câmara “D” da válvula relé do manipulador automático

carregamento A-1

Válvula de proteção contra a quebra do trem, que funciona sempre que ocorre uma aplicação de emergência originada pelo manipulador automático ou por quebra de trem, operando a chave de corte do motor de tração e do freio dinâmico, fazendo funcionar os areeiros

Válvula transferência MU-2A Comanda a válvula seletora F-1, predispondo-a a uma tração múltipla

Válvula seletora F-1

Predispõe o equipamento de freio da locomotiva para funcionar como comandante ou comandada de acordo com a válvula MU-2A, além de proteger contra quebra entre locomotivas

Chaves Eletropneumáticas

D.P.C. - funciona como chave de corte de motores de tração e chave de corte do freio dinâmico

D.B.I. - anula uma aplicação automática da locomotiva sempre que funcionar o freio dinâmico

O.S.M. - provoca uma aplicação total de serviço toda vez que a velocidade máxima permitida for ultrapassada, fazendo funcionar a válvula de aplicação P-2-A VM-14 (ATC) - provoca uma aplicação total de serviço toda vez que forem desrespeitados os sinais de cabine (cabsinal)

Válvula descarga Nr. 8 Propaga o sinal de emergência para os vagões, quando da aplicação de emergência

Válvula relé HB-5D

Evita que numa locomotiva comandada, uma aplicação de freio originada pelo manipulador, seja acrescida

Válvula de pedal Função de segurança do trem. Atua se o maquinista venha a passar mal com o trem em movimento

Válvula de emergência de 1 ¼”

Aplica a emergência do trem

Equipamento de freio eletrônico CCBII

Este equipamento é formado por elementos de construção e manutenção simples. São eles:

• válvulas magnéticas; • transdutores;

• pressostatos;

• reguladores e limitadores de pressão; • válvulas piloto;

• válvulas de retenção duplas; • reservatórios de volume.

O equipamento de freio eletrônico CCBII é controlado por meio do sistema de funções integradas do computador da locomotiva. Esse sistema é muito

simples e dividido em módulos, um para cada uma das funções normalmente executadas pelo equipamento de freio 26-L.

O sistema inclui algumas funções que o tornam muito eficiente. São elas: • autoteste;

• diagnose de problema;

• registros de falhas (que são exibidas na tela do operador); • autocorreção de falhas considerada críticas.

Caso um circuito crítico sofra uma pane, o sistema age da seguinte forma: • identifica a falha;

• redireciona os circuitos de controle; • redistribui as funções;

• cria um apoio (backup).

O backup transfere as funções que apresentarem problemas críticos para os circuitos de apoio, que assumem as funções do circuito com problema, garantindo as aplicações de freio e permitindo que a locomotiva continue em operação até a próxima ida à oficina.

FUNCIONAMENTO DO EQUIPAMENTO DE FREIO 26-L

Veja a seguir como funciona o equipamento de freio 26-L.

ESTÁGIOS DESCRIÇÃO COMENTÁRIO

E1

A pressão do reservatório principal deve ficar entre a pressão mínima de 875 KPA (125 PSI) e a máxima de 980 KPA (140 PSI). A válvula reguladora deve estar regulada para 630 KPA

A pressão do reservatório principal é determinada pelo regulador do compressor

(90 PSI) em sua saída para o encanamento geral

E2

Com o equipamento carregado, o manômetro indicará 630 KPA (90 PSI) tanto no reservatório equilibrante como no encanamento geral

O princípio de funcionamento dos freios baseia-se na diferença de pressão

E3

Por meio do manipulador automático 26-C, é efetuada a aplicação dos freios pela redução da pressão no encanamento geral comandada pela câmara “D” da válvula relé do manipulador automático (ar do reservatório equilibrante). O alívio é dado pelo incremento (crescimento) da pressão no encanamento geral

Aplicação de serviço do equipamento 26-L para locomotivas

Operação que se realiza quando há o deslocamento do punho do manipulador automático em direção à zona de aplicação, estando o sistema de freio completamente abastecido, resultando em várias ligações.

FATO CONSEQÜÊNCIA

Quando acontecer o deslocamento do punho do manipulador automático para a zona de aplicação...

... desligará a passagem 3 do principal e ao mesmo tempo ligará para a atmosfera, como também a passagem 33 da válvula aplicação P2-A através da válvula de supressão do manipulador 26-C

Quando a válvula interruptora estiver na posição de carga...

... a parte inferior da válvula de isolamento ficará ligada à atmosfera através da passagem 3 e válvula de supressão

Quando a passagem 3 estiver descarregada...

... a válvula de isolamento do reservatório equilibrante fechará o abastecimento, permitindo que o ar flua apenas em um sentido