Observatório Metro-Ferroviário

Imagem: Repoint

Os AMVs – Aparelhos de Mudança de Via – são dispositivos responsáveis por permitir que o material rodante troque de linha. São compostos por duas lâminas móveis – agulhas ou chaves -, que se movimentam entre dois trilhos. Este funcionamento se dá da mesma forma há mais de duzentos anos.

Caso o deslocamento das agulhas não seja concluído por algum motivo, a composição corre risco de descarrilamento. Ao longo dos anos foram aperfeiçoados sensores, protocolos de sinalização e procedimentos operacionais e de manutenção para reduzir este risco. Entretanto, além de tais melhorias aumentarem o custo com os AMVs, acidentes causados por falhas nesses dispositivos ainda são comuns.

Baseado em conceitos da indústria aeroespacial, o Repoint é um AMV – também chamado de switch – à prova de falhas. O projeto é desenvolvido por estudantes da Universidade de Loughborough, e apoiado pelo programa de inovação da indústria do Reino Unido.

O Repoint utiliza um mecanismo de elevação e queda que permite levantar não só os trilhos, mas também os últimos dormentes da via, e reposicioná-los na direção desejada. É um sistema com, praticamente, nenhuma perda por atrito e muito mais rápido que o dos AMVs. Enquanto o Repoint faz a troca de via em 1 segundo, um switch comum leva 4 segundos para completar a troca.

O projeto permite atuação redundante, não requerendo reparo imediato em caso de falhas. Se um elemento atuador falha, os outros continuam a funcionar normalmente e as composições podem passar sem nenhum risco até que a manutenção seja realizada.

Entre os resultados da utilização do Repoint estão a redução dos custos de manutenção, a melhora na qualidade do serviço ferroviário visto que não há necessidade de manutenção não programada em caso de falhas, e a melhora da capacidade ferroviária.

Um modelo do Repoint já havia sido elaborado. Agora, no início de 2016, a iniciativa recebeu recursos do RSSB (Britain’s Railway Safety and Standards Board) para um projeto de dois anos com o objetivo de construir um protótipo em tamanho real do switch.

Para mais informações acesse: http://www.lboro.ac.uk/enterprise/repoint

Imagem: locomotiva elétrica

A organização sem fins lucrativos European Partnership for Railway Energy Settlement Systems (ERESS) vem desenvolvendo desde 2004 o sistema de solução de energia ferroviária, conhecido como Erex, que fornece serviços de medição precisa e de controle da energia demandada pelo setor na Europa. A motivação desse sistema é grande, quando se pode averiguar que atualmente diversos países utilizam métodos simples de calcular o consumo de energia, envolvendo somente o peso da locomotiva e a distância percorrida. A sistemática aplicada em Erex garante maior precisão nos cálculos e ainda traz resultados positivos para as empresas, que têm economizado até 25% no âmbito de energia.

A organização, hoje, conta com sete membros representativos de diferentes operadoras, duas originalmente da Suécia e os demais referentes aos países Dinamarca, Bélgica, Noruega, Suécia, Finlândia e Holanda. Seu intuito é gerir uma norma que padronize métodos de medição comprovados e de controle. Dyre Martin Gulbrandsen, diretor da ERESS, afirma que a falta de precisão das contas de energia significa que não há incentivo para as empresas economizarem energia quando os cálculos são realizados de maneira rudimentar. Disse ainda que parece desnecessário priorizar a eficiência energética quando não será possível adquirir recompensas da mesma.

A metodologia Erex requer o recebimento de dados de energia medidos à partir de sistemas já existentes em toda a Europa, de dados de GPS, de dados do sistema de gestão das locomotivas e dos preços de energia por hora, específicos de cada país. Essas informações são filtradas a cada um ou cinco minutos e combinadas em um algoritmo que assegura a veracidade dos resultados. Ainda assim, cada operadora tem acesso a um conjunto de relatórios que atribuem transparência a todo o processo e que permitem às empresas ferroviárias compreender o seu uso de energia e economizar.

De maneira crescente, o sistema vem englobando resultados positivos para as operadoras, que constataram até 25% de economia de energia nos últimos anos, como é o caso de empresas da Bélgica e da Holanda. Esse é somente um pequeno passo que dá partida a um rumo de grandes oportunidades e de projetos relacionados à eficiência energética no setor ferroviário e metroviário pelo mundo.

Para mais informações, acesse:

http://www.railjournal.com/index.php/europe/are-you-paying-too-much-for-your-traction-energy.html

Imagem:agregados do NEOBALLAST.

A crescente demanda por maiores cargas por eixo e maiores velocidades nas ferrovias levou a melhoria de componentes estruturais da via permanente, como trilhos, dormentes, etc. No entanto, não houve mudanças significativas no lastro, mesmo sendo um dos principais responsáveis pelos gastos de manutenção. Nesse contexto, pesquisadores da Corporação Comsa e da Universidade Politécnica da Catalunha, Espanha, desenvolveram o NEOBALLAST, um lastro com maior vida útil e menores níveis de vibração.

O lastro ferroviário é um componente da estrutura da via permanente, constituindo-se em uma camada intermediária de material granular, entre o sublastro e os dormentes da ferrovia. As suas principais funções são: distribuir os esforços resultantes das cargas dos veículos, formar uma superfície com elasticidade para atenuar as trepidações resultantes da passagem dos trens, formar uma superfície uniforme e contínua para o correto alinhamento dos dormentes e trilhos e, por fim, impedir o deslocamento dos dormentes. Com a exigência por parte dos trens de transportar maiores cargas e em maiores velocidades, aumentou-se os esforços no lastro e as manutenções nesse componente têm-se tornado mais frequentes. Sendo assim, destacou-se a necessidade de desenvolver soluções que melhorem as suas propriedades e que reduzam os gastos atribuídos ao componente para que, desta maneira, contribuam na construção de uma ferrovia sustentável.

Portanto, o objetivo dos pesquisadores foi desenvolver “o lastro do futuro”. Para isso, aumentar a vida útil do componente estrutural foi julgado como o quesito mais importante para o futuro sustentável de uma ferrovia, pois assim, reduz-se os gastos com manutenção e aumenta-se a confiabilidade do lastro. O NEOBALLAST é resultado de um revestimento especial feito de borracha reciclada de pneus e outros agregados reciclados. Desta maneira, consegue-se menor rigidez da via, elevada resistência à abrasão e maior energia dissipada por meio do contato com o revestimento de borracha. Além disso, a adição de materiais de borracha melhoram as propriedades acústicas do lastro, isto é, consegue-se reduzir os níveis de vibração da via. Uma característica importante para ser aplicada em ferrovias urbanas.

Para comprovar a melhoria nas propriedades do NEOBALLAST quando comparados aos lastros convencionais de concreto, os pesquisadores realizaram um conjunto de testes: ensaios de abrasão e resistência ao impacto; ensaio de densidade e absorção de água, teste de solidez com sulfato de magnésio e ensaios relacionados à vibração.

O primeiro teste mostrou que o novo componente que as partículas NEOBALLAST resistiram mais à deformação, pois mantiveram a sua forma inicial angular e afiada enquanto as partículas de concreto ficaram arredondadas. Manter a angulação das partículas é fundamental para o melhor assentamento do lastro e a melhor transferência dos esforços envolvidos na movimentação dos trens. No ensaio de solidez, o NEOBALLAST se demonstrou mais resistente ao intemperismo. Já no teste de absorção de água os resultados foram semelhantes para ambos os lastros. Por fim, os testes acústicos comprovaram a melhor performance do novo lastro em termos de mitigação da vibração.

Além disso, testes de carregamentos cíclicos foram aplicados em ambos os lastros e os primeiros resultados apontaram que o NEOBALLAST pode reduzir em até 90% a rigidez global do componente estrutural.

Desta maneira, com os resultados promissores obtidos, os pesquisadores concluíram que o NEOBALLAST possui um grande potencial para ser aplicado nas ferrovias, principalmente na Europa, onde há uma maior necessidade de melhorar a relação custo-benefício das suas vias.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352146516301521

Imagem: ferrovia sobre os prédios.

Com o avanço da ciência moderna surgiu, no século XIX, o gênero literário de ficção cientifica. As novidades vindas da ciência despertaram a curiosidade e a imaginação de vários autores que aproveitaram o momento e começaram a incluir em suas obras, ainda de forma bastante fantasiosa, o impacto da revolução tecnológica no mundo e na humanidade. Porém, alguns autores se aprofundaram no tema, isto é, passaram a fundamentar as suas histórias em leis físicas e se preocuparam em deixá-las cada vez mais coerentes. Essa vertente enxergou o mundo com base nas possibilidades da ciência e, assim, surgiram muitas invenções na literatura que buscaram solucionar problemas reais com a criatividade de cada autor. Obras de muito sucesso foram criadas e, com isso, passaram a influenciar a ciência em seus novos desenvolvimentos. É a vida trocando  de lugar e, desta forma, passando a imitar a arte. A literatura começou a “prever o futuro” e, hoje, já temos muita tecnologia inspirada na ficção cientifica.

Essa influência da ficção cientifica na criação de novas tecnologias foi percebida por pesquisadores da Universidade de Cantabria, Espanha,  que desenvolveram uma pesquisa na literatura de ficção do século XX, principalmente quadrinhos, buscando invenções no setor de transportes. O fascinante setor mundo das ferrovias inspirou um grande número de autores, tanto que, nessa pesquisa, há um capítulo exclusivo de propostas e análises de novas tecnologias que poderão, quem sabe, um dia sair da literatura e se tornarem reais.

Como primeiro exemplo, temos uma ferrovia pensada para um futuro, não tão distante, onde o espaço é escasso e os trens são projetados para se moverem em uma viga suspensa no meio da cidade e com plataformas de embarque e desembarque nos prédios. Na figura abaixo pode-se observar a ferrovia.

Imagem: Ferrovia entre os prédios.

O “Flying Train” é um outro exemplo. Publicado em 1919 na Revista Ciência Popular, a proposta consiste em um veículo híbrido, isto é, uma mistura de avião com trem que se locomove em uma ferrovia também elevada.

Imagem: Flying Train.

 Em 1934, há também uma publicação na URSS de uma “ferrovia anfíbia”. Uma construção com mais de 500 km de extensão permitindo o veículo sair do trilho e andar na água para, como exemplo, atravessar um rio quando necessário.

Imagem: Ferrovia anfíbia.

 Outro exemplo criativo é de um quadrinho onde há uma cabine de estádio destinada para transmissão de eventos esportivos que se move horizontalmente por trilhos de acordo com o movimento do jogo.

Imagem: Cabine de transmissão móvel.

 Além de todos esses exemplos mostrados, há outras propostas que relacionam o setor de produção com o setor ferroviário, pensando em novos veículos e configurações para o transporte de produtos dentro de uma indústria, e propostas de novas fontes de energia que poderão, talvez um dia, ser aplicadas, como baterias atômicas. Para vê-los, basta acessar o link do artigo completo disponibilizado no final dessa postagem.

Percebe-se que a ficção científica do século XX esteve preocupada com as questões do espaço e do transporte de massa nas cidades do futuro. De fato, hoje essas questões desafiam a engenharia e se buscam cada vez mais novas soluções. A ficção demonstrou algumas propostas, resta agora saber se a ciência imitará a arte, mais uma vez, e aplicará esses princípios no nosso futuro.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877042814063320