Monitoramento de eixos ferroviários com base em vibrações de baixa frequência
Imagem: Eixo em teste.
Os eixos ferroviários são componentes que necessitam uma atenção especial para garantir a segurança e a integridade do transporte. Uma falha nestes elementos pode ser catastrófica como, por exemplo, descarrilar uma composição inteira. Realizar manutenções preventivas e monitoramentos frequentes são as melhores formas para prevenir um acidente. Pensando nisso, pesquisadores da Politecnico di Milano, Itália, propuseram um método de monitoramento de tempo real analisando as vibrações de um trem.
Os eixos são elementos estruturais de um trem que sofrem ações da carga transportada, de tração e frenagem. Além disso, possuem uma longa vida útil (30 anos ou até mais em linhas europeias) e, por conta disso, estão sujeitos à fadiga e corrosão. Para prevenir estes problemas, inspeções são realizadas periodicamente com aparelhos ultrassom ou técnicas utilizando partículas magnéticas. No entanto, as falhas nos eixos ainda ocorrem com frequência. Assim, viu-se a necessidade de criar um método de monitoramento em tempo real para reduzir esse número.
O método de monitoramento proposto se baseia que na presença de uma trinca, as vibrações, a simetria e a frequência do movimento serão alteradas. Desta forma, é possível analisar esses parâmetros e alertar uma possível falha.
Para demonstrar o método, os pesquisadores desenvolveram dois eixos em tamanho real, um com falha e outro sem, e testaram em laboratório. Além disso, utilizaram o método de elementos finitos para simular as vibrações devido ao contato das rodas com a via permanente, incluindo as condições da via. Os testes mostraram que o método é eficaz, porém é necessário que a falha apresente no mínimo 16% da seção transversal do eixo.
Desta forma, o novo método proposto pelos pesquisadores italianos não visa substituir as manutenções prévias nem as inspeções periódicas, mas visa estabelecer uma nova medida de segurança para detectar trincas e evitar maiores prejuízos. Para trabalhos futuros, os pesquisadores italianos pretendem ampliar o método e identificar o local exato da falha.
Para mais informações, acesse:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142112315002133