Ensaio ferroviário com a HBM: O líder mundial em tecnologia de medição para ferrovias, tráfego ferroviário e companhias ferroviárias

A gama de produtos para ensaios ferroviários e o portfólio oferecidos pela HBM para a indústria ferroviária abrange praticamente todas as áreas que são metrologicamente relevantes para o desenvolvimento, checagem, controle e monitoramento.

Clientes ao redor do mundo confiam no abrangente know-how que a HBM adquiriu ao longo de décadas de cooperação com a indústria ferroviária e as empresas de serviços.

Monitoramento contínuo do status dos vagões

A HBM é parceira da Argos Systems para mais segurança e transparência no tráfego ferroviário. Esta é a forma que a Argos Systems funciona:

  • Pontos de medição local tornam possível o monitoramento contínuo, com níveis constantes de qualidade, status do vagão e parâmetros de carga na estrutura da via;
  • As medições não interrompem o tráfego normal na via em operação;
  • Os vagões não precisam de qualquer equipamento, mas sistemas de identificação de vagões (transponder) podem ser incorporados.

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Simulações e cálculos

O projeto inicial das estruturas do trem pode ser otimizado para desempenho de fadiga, poupando a aplicação de peso e reduzindo a energia necessária e danos aos trilhos. Medições operacionais de deformação e aceleração são captadas tanto nas estruturas do trem quanto nos trilhos para prever as falhas e avaliar os danos. Desta forma, os problemas podem ser identificados antes que possam causar falhas e, assim, prevenir acidentes graves e descarrilamentos.

 

Aplicações e medições típicas são:

  • Entender a fadiga dos componentes da ferrovia como rodas, eixos, etc;
  • Entender o carregamento em campo: com qual freqüência impactos são vistos, quantas vezes são feitos acionamentos/paradas por hora ou distância, etc;
  • Análise de fadiga dos membros estruturais;
  • Análise da qualidade da rodagem para entender seu impacto na dureza dos trilhos nas viagens;
  • Monitoramento remoto dos trilhos.

 

 

Medições ferroviárias

Como parte da estrutura da rede ferroviária, os trilhos estão sujeitos a uma alta e permanente deformação. Além das falhas materiais, influências climáticas e efeitos do tráfego ferroviário podem levar a diversos tipos de danos. A tecnologia de medição da HBM auxilia no monitoramento contínuo da rede ferroviária e nas medições individuais nos trilhos, como por exemplo, nas seguintes tarefas:

  • Medição de forças, deformações mecânicas, acelerações e métodos para determinar o deslocamento lateral, longitudinal e distorção dos trilhos e deslocamento lateral dos dormentes;
  • Medição da carga componente no trilho durante a operação;
  • Investigações após mudanças nas condições operacionais, como aumento da carga por eixo, velocidade, etc;
  • Detecção e monitoramento contínuo dos fatores com riscos de descarrilamentos e sobrecarga devido a: forças Y e Q, estado da carga, coeficiente de descarrilamento, formação das composições, força centrífuga, viagem curva, características de rolamento, instabilidades, forças de deslocamento ferroviário, deformidades das rodas;
  • Verificação das regras aplicáveis;
  • Determinação de dados para cálculo do Custo do Ciclo de Vida.

Medições em vagões e outros veículos ferroviários

Os padrões internacionais atuais (como o EN 15227) para ensaios ferroviários impõem altas exigências sobre a segurança dos veículos ferroviários. O objetivo para o transporte ferroviário é desenvolver estruturas que são seguras contra acidentes com projetos adequados para a máxima segurança durante as colisões, choques e quedas.

 A tecnologia de medição da HBM oferece assistência para as seguintes tarefas:

  • Determinação dos requisitos para segurança em caso de colisão dos compartimentos de passageiros e do condutor;
  • Ensaio de colisões com sensores de força.

Ensaios de estrada e para aprovações

Existem inúmeras opções de aplicação e cases sobre aquisição de dados com medição móvel em tráfego ferroviário. Se envolver o comportamento dinâmico dos vagões ou a checagem de parâmetros especificos, a tecnologia de medição da HBM fornece serviços essenciais para ensaios de estrada e para aprovações:

  • Para aprovação: Investigações sobre curva de junção e/ou uma curva no trilho de 190m e medições no contato da roda e forças motrizes;
  • Sistemas de detecção para rodas irregulares, estações de detecção de veículos, temperatura ferroviária, sistemas de mudança de bitola e pontes de pesagem ferroviária.

Medições em bancos de ensaios de componentes

Requisitos específicos devem ser cumpridos para a aprovação de componentes pelas autoridades nacionais de supervisão (como escritórios ferroviários federais). Casos típicos de aplicação são ensaios de resistência, de potência e de frenagem. O uso de tecnologia de medição confiável garante um alto nível de segurança e rastreabilidade dos resultados de medição nestes casos.

Diversas instalações de ensaios credenciadas usam a tecnologia de medição da HBM para aprovações no tráfego ferroviário, como por exemplo:

  • Medições operacionais para análise de carga e componentes de carregamento;
  • Ensaio de durabilidade estrutural de eixos de roda, quadros de suspensão, conjunto completo de rodas, componentes de tração, bem como componentes de superestruturas;
  • Verificações experimentais de resistência em veículos ferroviários;
  • Análises de vibrações operacionais;
  • Acompanhamento metrológico durante a introdução de novos componentes para vias e ensaios de campo;
  • Investigação sobre os efeitos de vibrações em componentes;
  • Planejamento, desempenho e documentação de medições para relatório do status atual;
  • Medições conforme a DIN 45672.

Medições em linhas de transmissão aéreas e componentes de alta tensão

Medições em fios condutores, linhas aéreas de transmissão e componentes de alta voltagem impõe desafios para a tecnologia de medição. As condições ambientais eletromagnéticas frequentemente difícies impedem o uso de produtos padrão, como strain gages elétricos.

Existem inúmeras novas possibilidades com a tecnologia de medição ótica baseadas nos sensores da Rede de Bragg (strain gages óticos, interrogators e software) para alcançar resultados de medição corretos e significativos, mesmo em medições em linhas aéreas de transmissão e componentes de alta voltagem.

 

Tecnologia de medição ótica exclusiva

Sistemas de aquisição de dados para potência e isolação

A HBM é parceira da Argos Systems

Artigo sobre Sensor de Fibra Ótica

Este artigo apresenta o projeto SAFE onLine (gravação do pantógrafo baseado em fibra ótica e avaliação online da condição catenária) promovido pela Agência Austríaca de Estímulo à Pesquisa (FFG)

 

Artigo (PDF)

Sistema de Monitoramento Estrutural para Diferentes Indústrias

Monitoramento de curta e longa duração de pontes, túneis, edifícios e tubulação de água de alta pressão, estradas e fundações. Medição de carga aplicada e previsão de tempo de vida.

Monitoramento estrutural profissional de usinas eólicas on e offshore. Medições na torre, fundação, pás do rotor, dentre outros componentes.

Monitomento contínuo e independente da carga dos vagões, handling, ovalização (WTMS) e efeito sobre superestrutura (OBM). Medições de longa duração em trilhos, aparelho de mudança de vias (AMV) e dormentes.

Monitoramento estrutural profissional de usinas eólicas on e offshore. Medições na torre, fundação, pás do rotor, dentre outros componentes.

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