Retificadora de trilhos

A retificadora de trilhos (ou railgrinder) é um manutenção da via veículo ou trem utilizado para restaurar o perfil e eliminar irregularidades de trilhos desgastados faixas para prolongar sua vida útil e melhorar o conforto dos trens que circulam pela via. As retificadoras de trilhos foram desenvolvidas para aumentar a vida útil dos trilhos que estão sendo reparados devido à ondulação dos trilhos. Retificação de trilhos é um processo realizado para impedir a deformação causada pelo uso e pelo atrito nos trilhos ferroviários, por meio da remoção das deformações e da corrosão.^[1] Os trilhos ferroviários submetidos a uso contínuo têm maior probabilidade de apresentar ondulação e desgaste geral. As retificadoras de trilhos são utilizadas para retificar os trilhos quando há ondulação nos trilhos ou antes que a ondulação comece a se formar nos trilhos. Principais trem de carga As ferrovias utilizam trituradoras de trilhos para a manutenção das vias com base no intervalo de tonelagem, e não no tempo.^[2] Sistemas de transporte público e metrôs Nas grandes cidades, continua-se a utilizar processos programados de retificação de trilhos para combater a ondulação comum em trilhos sujeitos a tráfego intenso. O equipamento de retificação de trilhos pode ser montado em um único veículo autopropelido ou em um trem dedicado à retificação de trilhos que, quando utilizado em uma rede extensa, pode incluir alojamentos para a tripulação. Os discos de retificação, que podem chegar a mais de 100, são posicionados em ângulos controlados para restaurar o perfil correto da via.

Essas máquinas estão em uso na América do Norte e na Europa desde o início do século XX. Elas são fabricadas por empresas especializadas em manutenção ferroviária, que também podem operá-las por contrato.

No início dos anos 2000, ocorreram vários avanços na tecnologia de manutenção ferroviária, sendo o mais notável a introdução do reprofilamento de trilhos por meio de trens fresagem trens para os quais se alega haver vantagens em termos de precisão do perfil e qualidade da superfície usinada. Uma segunda tecnologia que está ganhando ampla aceitação na Europa, especialmente na Alemanha, é retificação em alta velocidade. Embora não seja capaz de refazer o perfil dos trilhos como as fresadoras ou outros trens de retificação, sua velocidade de trabalho de aproximadamente 80 km/h permite a remoção e a prevenção de defeitos com pouco ou nenhum impacto sobre o restante do tráfego programado.

A empresa ERICO fabrica esmerilhadeiras e furadeiras portáteis para trilhos destinadas ao setor ferroviário, como ferramentas de manutenção de vias. A ERICO utiliza motores Honda de quatro tempos para acionar suas furadeiras e esmerilhadeiras ferroviárias. As esmerilhadeiras de trilhos são utilizadas para a preparação dos trilhos antes da fixação dos clipes e funcionam como uma ferramenta multifuncional capaz de realizar a preparação, manutenção e reparo dos trilhos.^[3]

O Índice de Qualidade de Retificação (GQI) é um modelo baseado em software utilizado para medir a perfil de um trilho. Isso permite comparar o perfil desejado do trilho com o perfil real do trilho. O software GQI utiliza equipamentos a laser instalados na parte dianteira e traseira da retificadora de trilhos. O uso de equipamentos a laser em veículos de manutenção de vias, como as retificadoras de trilhos, permite que trabalhadores e prestadores de serviços realizem medições precisas do perfil do trilho antes e depois da retificação. O GQI é classificado de 0 (baixa prioridade) a 100 (alta prioridade). O Software de Qualidade de Retificação é capaz de registrar e documentar medições de forma independente e fornecer uma classificação GQI para cada trilho na via, antes e depois de cada passagem da retificadora. A vantagem de usar o software GQI é a capacidade de produzir relatórios pós-retificação para uso posterior por planejadores, a fim de ajudar a priorizar e monitorar ainda mais os perfis de retificação no futuro. Os relatórios do GQI também fornecem análises sobre a consistência do perfilamento para determinar se as operações de retificação estão melhorando ou deteriorando o perfil do trilho de maneira consistente. O uso do software GQI também permite realizar avaliações precisas da eficácia da retificadora de trilhos em tempo real, o que possibilita que o trabalho seja priorizado de forma mais eficiente e executado em tempo hábil.^[4]

No setor ferroviário, há riscos associados ao uso prolongado de veículos de manutenção de vias durante a manutenção e a construção de trilhos. Um risco comum é a exposição prolongada a níveis excessivos de vibração de corpo inteiro e a exposição a choques nos eixos vertical e horizontal do lombar coluna vertebral e vertebral placa terminal, o que pode causar lesão na coluna vertebral e/ou danos de longo prazo ao corpo vertebral estrutura. O Conferência Americana de Higienistas Industriais do Setor Público propôs limites para a vibração de corpo inteiro, com certas diretrizes também baseadas nas normas ISO 2631; no entanto, nenhum limite de exposição para veículos de manutenção de vias foi amplamente divulgado ou aplicado. Os limites do ACGIH-TLV restringem a vibração de corpo inteiro a no máximo 8 horas. Na União Europeia, foi proposto um modelo de avaliação de risco (modelo VibRisk) para falha estrutural da coluna lombar na região lombar, como resultado de pesquisas sobre riscos de vibração. O modelo VibRisk fornece avaliações de risco mais específicas para a falha das placas terminais vertebrais em níveis lombares individuais, levando em consideração a postura do maquinista. Quando comparadas, as avaliações de risco que utilizam o modelo VibRisk indicam um risco maior de falha das placas terminais vertebrais em diferentes níveis lombares do que sugerem as normas ISO 2631 Parte 5. O principal fator que o modelo VibRisk incorpora e que está ausente nas normas ISO 2631, Parte 5, é o reconhecimento da postura do operador como um fator de estresse adicional quando exposto à vibração e a múltiplos choques.^[5]

Ondulação do trilho ou trilhos estrondosos é um tipo de desgaste dos trilhos que se origina na interação entre os trilhos e o trem conjunto de rodas contato ao longo do tempo. Uma vez iniciado esse processo, ele começará a se agravar exponencialmente com o passar do tempo. O desgaste que se desenvolve devido ao contato do conjunto de rodas com os trilhos se manifesta nas numerosas depressões e saliências que deixa ao longo do tempo, as quais podem ou não evoluir para ondulação do trilho, dependendo das circunstâncias. Trilhos que são intensamente utilizados e submetidos a desgaste contínuo e constante desenvolverão ondulação. A ondulação dos trilhos é representada em comprimento de onda.^[1] Normalmente, os trilhos com ondulação acentuada apresentam uma deformação côncava na parte superior da via férrea em intervalos de 20 mm a 200 mm.^[2] Uma ondulação significativa do trilho pode reduzir a vida útil dos trilhos e tornar necessária a substituição do trilho afetado. A ondulação do trilho é causada pelo atrito entre o trilho e as rodas do trem, tanto tangencialmente quanto verticalmente e axialmente.^[2] A ondulação por desgaste é resultado do atrito no trilho inferior, que entra em contato com a roda do trem. A ondulação excessiva pode ser identificada pelo comprimento de onda observado no trilho superior, ou externo.^[2] A ondulação dos trilhos pode ser limitada ou reduzida com o uso de trilhos tratados termicamente ou ligado trilhos, em contraste com os trilhos tradicionais de compósito de carbono.^[2] A tendência estimada de desgaste é calculada levando em conta as flutuações no contato entre o trilho e o conjunto de rodas, o que faz com que a intensidade do desgaste varie. As propriedades dinâmicas das diferentes linhas ferroviárias podem levar a graus variados de ondulação do trilho devido ao uso de conjuntos de rodas de alta velocidade. Em um estudo sobre ferrovia de alta velocidade pistas: foram estudados quatro tipos de pistas quanto à sua tendência a apresentar ondulação (RHEDA 200, AFTRAV, STEDEF e de alto desempenho trilha com balastro) e, das quatro opções consideradas, a via com lastro foi a menos propensa à ondulação do trilho, sendo a via AFTRAV a segunda mais confiável também.^[6]

É de conhecimento geral que algumas causas distintas estão por trás dos diferentes comprimentos de onda da ondulação dos trilhos.^[7][8] Um estudo indica que a deformação específica do trilho em onda curta é causada principalmente pela ressonância do tipo “fixo-fixo”, na qual o trilho vibra como uma viga fixa, como se estivesse preso entre pontos posicionados periodicamente dormentes. A interação dinâmica entre o trem e os trilhos que causa vibrações de frequência fixa em altas velocidades, comumente observada em cargas leves metrô As operações e a antirressonância causada pela fixação dos trilhos nos dormentes provocam deformações e a ondulação “ruidosa” dos trilhos.

É possível evitar a ondulação dos trilhos escolhendo-se trilhos com composições de material mais resistentes à ondulação. Os trilhos de liga de aço submetidos a tratamento térmico e com dureza relativa são os mais resistentes, ao contrário de Bessemer aços, devido a uma maior dureza relativa. Trilhos com um Dureza Brinell Os valores de 320 a 360 são os mais indicados para trilhos resistentes à ondulação.^[9] Os trens podem variar a velocidade nos trilhos, a fim de evitar que a ondulação afete trechos ou trilhos em sistemas de transporte público.^[9] Alterar a velocidade, a direção e tonelagem são benéficos para combater o aumento da ondulação dos trilhos, já que a ondulação é causada por um atrito contínuo e uniforme.^[2] No metrô e nos principais sistemas de transporte público, não é possível alterar a direção dos trens, o que torna mais adequada a adoção de processos de retificação de trilhos anuais e bienais.

O retificado preventivo dos trilhos é realizado antes que surjam quaisquer sinais de formação de ondulações nos trilhos. As ondulações nos trilhos se desenvolverão exponencialmente se os primeiros sinais não forem retificados ou reparados.^[2] O polimento preventivo elimina a deformação causada pelo atrito e pela degradação química dos trilhos.^[1] O retificado regular dos trilhos é a principal operação de manutenção utilizada para combater o ruído nos trilhos ou a ondulação de passo curto nos trilhos.^[9] As operações de retificação de trilhos são realizadas periodicamente para evitar a formação de ondulações nos trilhos. Os vagões de retificação de trilhos podem ser encaminhados por linhas de carga que percorrem longas distâncias na mesma direção, caso a ferrovia de carga seja utilizada continuamente^[2] A ondulação do trilho — o crescimento de carbono no trilho, que é intensificado pelo atrito — cresce exponencialmente.^[2]

A ondulação dos trilhos é frequentemente motivo de reclamações da comunidade relacionadas ao ruído. Muitas vezes, as vibrações dos trilhos ondulados tendem a se agravar progressivamente, gerando mais atrito e contato entre metais. O ruído causado pela ondulação dos trilhos é um motivo comum para reclamações relacionadas ao ruído em comunidades urbanas e suburbanas, sendo mais frequente quando os trens circulam em velocidade moderada.^[2] É frequentemente chamada de ondulação de passo curto e é responsável pela maior parte da reação da comunidade.^[9] A vibração intensa e incômoda causada pela ondulação dos trilhos nos sistemas de transporte público afeta tanto os passageiros quanto as comunidades locais por onde passam as ferrovias. A ondulação de passo curto gera um ruído significativamente maior do que o atrito normal dos trilhos, com uma frequência de cerca de 500 a 800 hertz.^[9] A ondulação de passo curto é mais comumente observada em ferrovias que não recebem manutenção regular de retificação dos trilhos ou que são raramente utilizadas. A rigidez do suporte dos trilhos está diretamente relacionada à ondulação de passo curto.