Departamento de Eng. Produção. Estradas de Ferro Material Rodante

(1)

1 Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa

Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa

rodrigoalvarengarosa@gmail.com

(27) 9941-3300

Departamento de Eng. Produção

Estradas de Ferro

Material Rodante

• Material Rodante é o conjunto de todos os

equipamentos que se locomovem sobre a via

permanente

(2)

• É classificado pela sua capacidade de tração

–

Material de Transporte, ou sem tração, ou rebocado

- são os carros que transportam os passageiros, e

os vagões que transportam as cargas

–

Material de Tração - são as locomotivas e os carros

motores. Usualmente as locomotivas são também

denominadas de material de tração

Material Rodante

(3)

Modal Ferroviário

Contato Roda-Trilho

Friso

Contato Roda-Trilho

Friso da roda

Passeio da roda

(4)

Roda de Aço Fundido

Roda

• Friso (Fe) 2,93 cm, e altura Fh

-2,54 cm.

• A roda é cônica, ângulo de 1:20

• Uma folga B - de 1,0 cm a 2,0 cm

• Diâmetro da roda (Rd) varia de 84,0

cm a 96,5 cm

• Espessura da roda (Re) 14,0 cm

• A folga B provoca o balanço dos

trens quando o mesmo está em

viagem, sendo esse balanço

gerado pelos movimentos de

(5)

• A roda dos veículos ferroviários são solidárias ao eixo

que as une

–

Não há movimento relativo entre o eixo e a

roda

• As rodas são sempre paralelas entre si

• Cada eixo com um par de rodas paralelas é

denominado RODEIRO

Rodeiro

Rodeiro de Vagão

Rolamento de Cartucho

Eixo

Roda

(6)

Rolamento de Cartucho

“Eixar” a roda

(7)

Motor de Tração

Coroa

Rodeiro de Locomotiva (Completo)

• Os rodeiros são montados em estrutura rígidas de no

mínimo dois rodeiros

• Este conjunto de no mínimo dois rodeiros forma o

TRUQUE

• No Brasil, a maior parte dos vagões possui dois

rodeiros por truque

• As locomotivas podem possuir 2, 3 e 4 rodeiros por

truque

(8)

Truque

Vagão

2 Rodeiros

Truque

Locomotiva

Truque de Locomotiva

(9)

Truque

Locomotiva

3 Rodeiros

Truque de Locomotiva

• Nas curvas ocorre o efeito de escorregamento da roda em

relação ao trilho em função do truque ser uma estrutura

rígida

–

A roda descreve uma trajetória maior, trilho externo, do

que a outra, trilho interno

–

Quanto maior o raio, menor o efeito de escorregamento

(10)

• O vagão é o veículo destinado ao transporte de cargas

–

Não possui capacidade motriz, necessita ser rebocado

–

Para transporte de passageiros são chamados de carros

• O vagão é composto de duas partes principais

–

Truques - rodeiros/rodas

–

Caixa – onde vai a carga

Vagão

Truque de Vagão

Truque

Vagão

(11)

Triangulo

de Freio

(2 - frente

e ré)

Prato Pião

Travessa

do Truque

Molas

(2 lados)

Alavanca da

timoneira

“Ampara

Balanço”

(2 lados)

Barra de

Compressão

Truque de Vagão

Lateral do

truque

Pino de Encaixe no

Prato Pião

Base de apoio

do Prato Pião

Truque de Vagão

(12)

• Cada truque possui no mínimo dois rodeiros, cada rodeiro

duas rodas (exceção ao vagão de contêiner da EFVM)

–

Já está sendo usado pela ALL truque de três rodeiros

• As quatro rodas do truque estão sempre paralelas e fixas

ao truque

• Cada vagão é formado de dois truques

• Dificulta a entrada do vagão nas curvas

Truque de Vagão

• A caixa é confeccionada de diversos materiais. Os

mais comuns são:

–

Aço;

–

Alumínio;

–

Aço Inox;

–

Outros.

(13)

Truque

Vagão

Caixa

Vagão

Caixa de Vagão

Pino de Encaixe no

Prato Pião

Base de apoio

do Prato Pião

Caixa de Vagão

(14)

• Vagões Abertos

–

Gôndola: granéis sólidos sem necessidade de proteção

contra intempéries

–

Plataforma: contêineres, semi-reboques rodoviários,

bobinas de aço, peças e equipamentos volumosos, etc.

–

Hopper: granéis sólidos

• Vagões Fechados

–

Fechado: carga geral, protegida contra intempéries;

–

Tanque: granéis líquidos e pulverulentos

–

Hopper: granéis sólidos, com necessidade de proteção

contra intempéries

• Vagões Isotérmico

Caixa de Vagão

(15)

• Numeração dos vagões no Brasil

–

A codificação é alfanumérica e feita em quatro

grupos, sendo que somente os grupos A, B e C são

pintados na caixa do vagão.

Caixa de Vagão

• O grupo A apresenta 3 letras que representam:

• Tipo do vagão: F–Fechado; G – Gôndola; H –

Hopper; P – Plataforma; T – Tanque

• Subtipo do vagão

• Manga do vagão, que define a bitola e o peso

máximo do vagão: de A a G, bitola métrica; de P

a U, bitola larga

(16)

• F – Fechados - fechados para granéis corrosivos e

granéis sólidos que não podem ser expostos ao tempo e

abertos para os granéis que podem ser expostos ao

tempo:

–

FR - Convencional, caixa metálica com revestimento

–

FS - Convencional, caixa metálica sem revestimento

–

FM - Convencional, caixa de madeira

–

FE - Com escotilhas e portas plug

–

FH - Com escotilhas, tremonhas no assoalho e portas

plug

–

FL - Com laterais corrediças (all-door)

–

FP - Com escotilhas, portas basculantes, fundo em

lombo de camelo

–

FV - Ventilado

–

FQ - Outros tipos

Caixa de Vagão

(17)

Caixa de Vagão

• G – Gôndola - para granéis sólidos e produtos diversos que

podem ser expostos ao tempo:

–

GD - Para descarga em giradores de vagão

–

GP - Com bordas fixas e portas laterais

–

GF - Com bordas fixas e fundo móvel (drop - bottom)

–

GM - Com bordas fixas e cobertura móvel

–

GT - Com bordas tombantes

–

GS - Com semi-bordas tombantes

–

GH - Com bordas Basculantes ou semi-tombantes com

fundo em lombo de camelo

–

GC - Com bordas tombantes e cobertura móvel

–

GB - Basculante

–

GQ - Outros tipos

Caixa de Vagão

(18)

Caixa de Vagão

(19)

Caixa de Vagão

• Hopper

- fechados para granéis corrosivos e granéis

sólidos que não podem ser expostos ao tempo e abertos

para os granéis que podem ser expostos ao tempo:

–

HF - Fechado convencional

–

HP - Fechado com proteção anti-corrosiva

–

HE - Tanque (center-flow) com proteção anti-corrosiva

–

HT - Tanque (center-flow) convencional

–

HA - Aberto

–

HQ - outros tipos

Caixa de Vagão

(20)

Caixa de Vagão

(21)

Caixa de Vagão

(22)

Três rodeiros por tuque

Caixa de Vagão

• Plataforma - contêineres, produtos siderúrgicos, grandes

volumes, madeira, peças de grandes dimensões HF

-Fechado convencional

–

PM - Convencional com piso de madeira

–

PE - Convencional com piso metálico

–

PD - Convencional com dispositivo para contêineres

–

PC - Para contêineres

–

PR - Com estrado rebaixado

–

PG - Para serviço piggyback

–

PP - Com cabeceira (bulkhead)

(23)

Caixa de Vagão

(24)

Caixa de Vagão

(25)

Caixa de Vagão

• Tanque

- cimento a granel, derivados de petróleo claros

e líquidos não corrosivos em geral

–

TC - Convencional

–

TS - Com serpentinas para aquecimento

–

TP - Para produtos pulverulentos

–

TF - Para fertilizantes

–

TA - para ácidos e líquidos corrosivos

–

TG - para gás liqüefeito de petróleo

–

TQ - Outros tipos

Caixa de Vagão

(26)

Caixa de Vagão

(27)

Caixa de Vagão

• Vagões tipo isotérmico

- produtos congelados em

geral

–

IC - Convencional com bancos de gelo

–

IF - com unidade frigorífica

–

IQ - Outros tipos

Caixa de Vagão

(28)

• O grupo B é formado por seis números que

representam:

• Proprietário; Do segundo ao quinto

número é o número seqüencial do vagão

• Proprietário: Particular: 000001 a

099999; Cia Vale do Rio Doce: 100000 a

299999; FEPASA: 300000 a 599999;

RFFSA: 600000 a 999999

• O grupo C é o dígito de controle para o grupo

B.

• O grupo D representa o país

Numeração de Vagão

Número

Seqüencial

Dígito

Verificador

Numeração de Vagão

(29)

Tipo:

Hoper

SubTipo:

Comporta

Manga:

E – Bitola Métrica

Primeira Posição:

2 - CVRD

Número

Seqüencial

Dígito

Verificador

Numeração de Vagão

Modelos de Vagões

(30)

• Material de tração – São todos os veículos que

possuem capacidade de se locomover na via

por si próprio

–

Locomotivas; Carros de serviço; Máquinas de

Via, Outros

Material de Tração

• Por uso

–

Locomotivas de Viagem – fazem a circulação

ao longo da ferrovia, geralmente na linha

principal e pátios (normalmente são as

locomotivas mais novas e potentes)

–

Locomotivas de Manobra – operam dentro

dos terminais de carga, fazendo manobras e

formando trens para viagem (geralmente

Locomotivas

(31)

• Por geração de potência

–

Diesel (Elétrica, Mecânica, Hidráulica)

–

Elétrica

–

Vapor

–

Levitação Magnética

Classificação de Locomotivas

• As locomotivas diesel-elétricas são as mais

comuns no transporte de carga no Brasil

(praticamente 100% das que operam no Brasil)

• Podem ser de corrente continua (100% das

locomotivas do Brasil ou de corrente alternada)

Locomotiva Diesel Elétrica

(32)

• É equipada com dois tipos de motores

–

Um motor diesel (alimenta o gerador que gera

energia para os motores de tração)

–

Vários motores elétricos (motor de tração)

Locomotiva Diesel Elétrica

• Classificação dos truques de locomotivas

Locomotiva

(33)

Pinhão que engrena na

coroa e é encoberto pela

caixa de graxa

Parte lateral do motor de

tração que é fixada no mancal

de rolamento (Tubo U)

Eixo sem o mancal de

deslizamento

(34)

Mancal de Rolamento

2 meias canas (bi partido)

Tubo U

Parafusos de fixação das 2

meia canas (3)

Coroa (fixada sob prensa

como a roda)

Ponta eixo onde

vai encaixar o

mancal rolamento

Caixa de

graxa

Que encobre

o pinhão e a

coroa

Motor tração

elétrico

Rolamento

(35)

Dash 9 (BB40WM)

4000HP

GE G12

1250HP

(36)

GM DDM45

3600HP

GE BB36-7

3600HP

Locomotiva Diesel Elétrica

GE C44-9WM

(37)

GM SD40-3MP

3100HP

Macosa GT26CU-2

2600HP

Locomotiva Diesel Elétrica

GE C30-7A

3000HP

GE U20C

2000HP

(38)

• Locomotivas

slug

têm apenas o motor elétrico

de tração das rodas

–

Não possui o motor diesel que alimenta o

gerador que produz energia para os motores

elétricos

–

Circula acoplada a outra locomotiva e o

excesso de energia gerado por esta outra

locomotiva e transferido para a slug

–

Para compensar a falta do peso do motor

Locomotiva Slug

(39)

• Locomotivas elétricas

–

Não produzem sua própria energia

–

Dependem de uma rede de distribuição de energia

–

No Brasil é usada mais para passageiros

Locomotiva Elétrica

(40)

• Dinâmica Ferroviária

• Para aumentar o coeficiente de aderência

–

Lançar areia entre os trilhos e a roda

–

Aumentar o peso da locomotiva – pode ser

que a VP não suporte este peso extra,

inclusive as obras de arte

–

Aumentar o numero de rodas motrizes das

locomotivas – pode aumentar demais o

comprimento da locomotiva, dificultando a

realização de curvas

Dinâmica Ferroviária (Simplificada)

• Composição Ferroviária

–

Conjunto de material rodante composto por

pelo menos uma locomotiva e pelo menos

um vagão ou carro

• Têm duas extremidades:

–

Frente ou Testa - é a ponta da composição

que está no sentido de deslocamento da

composição

(41)

Composição Ferroviária

(42)

Composição Ferroviária

• Configurações mais usuais de composição ferroviária:

–

Uma, ou até cinco, locomotiva na frente da

composição (MRS motivo: muito túnel)

–

Uma locomotiva de apoio na cauda (helper, pode ter

helper na frente, em Carajás)

–

Locomotivas distribuídas na composição (Tração

Distribuída)

• Geralmente dividida em 2/3 com duas da frente e

Composição Ferroviária

(43)

Composição Ferroviária

• Sincronismo em composição de tração múltipla

–

Manual

–

Automático (Locotrol, fabricante GE)

Composição Ferroviária

(44)

Composição Ferroviária

(45)

• Os freios podem ser

–

Freio Dinâmico

• Na locomotiva, nos motores de tração

–

Freio a ar

• Na locomotiva – Freio Independente

• Nos vagões – Freio Automático

–

Freio Manual

• Nos vagões e locomotivas quando são parados

e estacionados

Freios

Freio Automático (Vagões e Loco)

Freio Dinâmico (Motor Tração)

(46)

Freio Manual (Volante)

Freios

(47)

Freio Manual (Volante)

Freios

• Engates

–

Serve para unir, engatar as locomotivas e vagões

–

Tipos

• E – vagões leves

• F – vagões pesados e cargas perigosas

Engates

(48)

Tipo E

Engates

Tipo F

Encaixes

(49)

Engate

Desengate

Maquinista;

Auxiliar de maquinista

Equipagem

(50)

Buzina

Areia (Areeiro)

Acelerador (8 pontos)

Chave Reversora (Frente e Ré)

Freio Dinâmico (8 pontos)

Freio Pneumático

Freio Independente