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IPT realiza teste de força em eixos ferroviários



26/02/2010

Carga aplicada no ensaio para testar resistência do eixo chegou a 70 toneladas

Uma nova linha de eixos ferroviários tubulares, que promete aumentar a capacidade de transporte da composição dos vagões e diminuir o consumo de combustível, foi submetida a ensaios no Laboratório de Equipamentos Mecânicos e Estruturas do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Essa foi a primeira vez em sua história que o IPT executou ensaios de fadiga até a ruptura em eixos tubulares destinados ao transporte ferroviário de cargas, que compõem a linha de produtos desenvolvida pela equipe de P&D da Divisão Automotiva da V&M do Brasil, empresa do grupo francês Vallourec.

O laboratório do Centro de Integridade de Estruturas e Equipamentos (Cinteq) do IPT realizou os ensaios de fadiga simulando a condição crítica de operação. “A ideia básica foi realizar o ensaio dos eixos tubulares até a ruptura e verificar a repetibilidade, ou seja, o desvio para o número de ciclos até a ocorrência da falha”, explicou Sérgio Inácio Ferreira, pesquisador do laboratório IPT. Para alcançar esse objetivo, foi aplicada uma carga de valor quatro vezes superior à carga nominal nos corpos de prova em escala real – em números, o valor da carga (por eixo) chegou a 70 toneladas.

Os ensaios na nova linha de produtos foram executados simultaneamente a testes em modelos maciços, adquiridos no mercado brasileiro, a fim de permitir uma comparação entre os dois tipos de eixos. Além da monitoração das variáveis de força aplicada e do número de ciclos, os pesquisadores também controlaram a temperatura nos mancais e nos pontos críticos das peças, para evitar interferências no resultado final de desempenho.

Os cuidados para a execução dos ensaios incluíram a montagem de uma área segregada, dentro do próprio IPT. O equipamento utilizado para submeter os corpos de prova aos esforços, explica Ferreira, contou com dois atuadores (cada um deles com capacidade de aplicação de carga de 50 toneladas) e um motorredutor para trabalhos na faixa de 300 a 500 rpm. Por razões de segurança, a equipe instalou ainda transdutores de deslocamento que paralisariam os ensaios no caso de detecção de falhas durante sua realização.

Em um período de cerca de um ano, o laboratório realizou os ensaios em cerca de dez corpos de provas, que eram substituídos à medida que se rompiam. Os modelos fraturados eram encaminhados para a fabricante para serem analisados e novos corpos de prova eram então encaminhados ao IPT. Após a execução dos trabalhos pelo LEME, os eixos foram submetidos a ensaios de campo em ferrovias das Regiões Norte, Nordeste e Sudeste e lançados no mercado brasileiro em novembro de 2009.

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