Influência do desgaste em serviço no desempenho de perfis alternativos de rodas ferroviárias

bibo.pageEnd120
dc.contributor.advisor1Scandian, Cherlio
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4393-719X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8466752738430250
dc.contributor.authorAntoniolli, Fábio Alves
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4091-6318
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2193525481643209
dc.contributor.referee1Santos Junior, Auteliano Antunes dos
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5786-3673
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1701125733814614
dc.contributor.referee2Santos, Guilherme Fabiano Mendonça dos
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-8660-8671
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4995407690243279
dc.contributor.referee3Strey, Nathan Fantecelle
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-2568-116X
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3613706957012460
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:44Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:44Z
dc.date.issued2021-07-21
dc.description.abstractThe study of the contact between the wheel and the rail has gained importance in Rail Engineering, especially because these components represent the second and third highest material costs in the railroad, fuel being the first. It is well known that wear is the main cause of pair replacement on almost all railways. And this wear varies according to the contact conditions. Such conditions change depending on the particularities of each railway, such as speed, macrogeometry and the materials used, among others. With the constant evolution of computers and simulation programs, it is possible to predict the wear of wheels and rails, as well as the initiation of rolling contact fatigue. Thus, in order to evaluate the influence of wear on the performance and selection of new rail wheel profiles, dynamic simulations were carried out using two sets of wheel profiles, the optimized ones and those currently in use in the EFVM and EFC. The EFVM profiles showed wear distributed along the tread, due to its macrogeometry composed of sharp curves, while the EFC profiles showed more concentrated wear and the presence of false flange, due to the prevalence of tangents in this railway. The influence of wear was evaluated using indicators such as Contact Pressure, Wear and Superficial Fatigue Indexes, Fatigue Damage, Shakedown Diagram, Nadal's Criterion and Rolling Resistance. The profiles scores, considering the wear of the tread of 2 and 3 mm, were weighted according to the value of these indicators and the weights defined by LabTDF-UFES. The profiles with the highest weighted score and whose work point was within the shakedown region were suggested for field testing.
dc.description.resumoO estudo do contato entre a roda e o trilho tem ganhado importância na Engenharia Ferroviária, especialmente por esses componentes representarem o segundo e o terceiro maiores custos com materiais na ferrovia, sendo o primeiro o combustível. É sabido que o desgaste é a principal causa da substituição do par em quase todas as ferrovias. E esse desgaste varia de acordo com as condições de contato. Tais condições se alteram em função das particularidades de cada ferrovia, a exemplo da velocidade, da macrogeometria e dos materiais utilizados, entre outros. Com a constante evolução dos computadores e dos programas de simulação, é possível prever o desgaste das rodas e dos trilhos, bem como a iniciação da fadiga de contato de rolamento. Assim, com o objetivo de avaliar a influência do desgaste no desempenho e na seleção de novos perfis de rodas ferroviárias, foram realizas simulações dinâmicas utilizando dois conjuntos de perfis de rodas, os otimizados e os atualmente em uso nas EFVM e EFC. Os perfis da EFVM apresentaram desgaste distribuído ao longo da pista, devido à sua macrogeometria composta de curvas mais fechadas, enquanto que os perfis da EFC apresentaram desgaste mais concentrado e presença de flange falso, devido à prevalência de tangentes nessa ferrovia. A influência do desgaste foi avaliada utilizando indicadores como a Pressão de Contato, os Índices de Desgaste e de Fadiga Superficial, o Dano de Fadiga, o Diagrama de Shakedown, o Critério de Nadal e a Resistência ao Rolamento. As notas dos perfis, considerando o desgaste da pista de 2 e 3 mm, foram ponderadas de acordo com o valor desses indicadores e os pesos definidos pelo LabTDF-UFES. Foram sugeridos para teste de campo os perfis com a maior pontuação ponderada e cujo ponto de trabalho se encontrava dentro da região de shakedown.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/14949
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectRoda
dc.subjecttrilho
dc.subjectferrovia
dc.subjectdesgaste
dc.subjectpressão de contato
dc.subjectíndice de desgaste
dc.subjectíndice de fadiga
dc.subjectfadiga de contato de rolamento superficial
dc.subjectdano de fadiga
dc.subjectdiagrama de shakedown
dc.subjectflange falso
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.titleInfluência do desgaste em serviço no desempenho de perfis alternativos de rodas ferroviárias
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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