Observatório Metro-Ferroviário

Imagem: Bloco fabricado em material compósito

Uma pesquisa desenvolvida em conjunto por algumas instituições de ensino superior da China avalia a possibilidade de utilizar materiais compósitos na estrutura de um truque para trens urbanos de levitação magnética. O material usado foi a fibra de vidro, e representou uma redução de 30,9% no peso da estrutura em comparação com materiais metálicos comumente utilizados na indústria ferroviária.

Materiais compósitos leves têm sido amplamente utilizados em várias áreas da engenharia, como na indústria aeroespacial e naval. São materiais de alta rigidez e resistência, bastante resistentes à corrosão e fáceis de manufaturar. Na área de transportes, a redução de peso dos materiais é um desafio constante. Um compósito pode reduzir o peso total de um veículo, por exemplo, aumentando sua eficiência, o que se traduz em economia a longo prazo. Entretanto, na indústria ferroviária seu uso ainda tem um crescimento lento.

As pesquisas nessa área não são novidade, mas ainda assim não é um tema muito explorado. Pesquisadores já vêm estudando a possibilidade de usar novos materiais no piso dos carros ferroviários. Porém, explorar o uso de compósitos na estrutura do truque é algo novo.

O objetivo do trabalho chinês era fabricar uma estrutura do truque de um trem urbano de levitação magnética utilizando material compósito leve. Pelo fato de a força motriz do trem ser por levitação magnética, a redução do peso era questão mais urgente a ser tratada. A estrutura do truque de metal de um maglev é, basicamente, composta de quatro blocos fundidos, quatro soleiras, duas vigas laterais e um eletroímã. O bloco fundido, uma estrutura multi-cavidade feita de alumínio, era responsável por aproximadamente 60% do peso de toda a estrutura do truque, por isso foi o alvo da pesquisa.

O bloco usado consistia em uma estrutura retangular com sete cavidades. O processo escolhido para a sua manufatura foi a moldagem por autoclave. Para medir sua resistência foi realizado um ensaio de flexão de três pontos, e a análise de elementos finitos.

Os resultados mostraram que o bloco reforçado com fibra de vidro é capaz de suportar a carga requisitada para sua aplicação em um trem maglev. Além disso, a redução no peso foi de, aproximadamente, 30,9% em comparação com os metais tradicionalmente usados. Logo, fica evidente que os materiais compósitos tem potencial para serem utilizados na indústria ferroviária. O elemento de material compósito tem, ainda, rigidez e resistência mais altas, fazendo com que os truques que tem compósito em sua estrutura sejam mais confiáveis.

Para mais informações acesse: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235214651630313

Imagem: metrô sem operador. Fonte

Um estudo publicado no jornal Technological Forecasting and Social Change, volume 110, aborda o futuro da automação no ramo ferroviário e metroviário por meio da metodologia Technology Roadmap (TRM). O projeto é baseado nos principais setores em que a automação influencia o transporte de cargas e principalmente de passageiros, visando a melhoria dos serviços, a agilidade e a redução de custos.

A automação relacionada à esse campo evoluiu à partir da necessidade de aumentar a segurança para os sistemas ferroviários. Com os avanços tecnológicos, a automação é aplicada no controle e na otimização dos sistemas, substituindo e executando tarefas manuais por meio de soluções tecnológicas. A metodologia aplicada, conhecida como Technology Roadmap, estabelece uma relação entre as necessidades futuras de mercado, a tecnologia atual das empresas e a tendência da tecnologia no mundo. Seu resultado é uma gama de possíveis condições futuras e um cenário esperado para o setor ferroviário e metroviário, que descrevem o desenvolvimento mais provável para os condutores do mercado.

Como base desse meio de transporte, o estudo em questão aponta quatro principais influências de mercado: a demanda de capacidade, a eficiência energética, a satisfação dos passageiros e a redução de custos.

O aumento da capacidade para trens e metrôs é uma questão complexa, devido aos inúmeros fatores interligados que a envolvem: infraestrutura, material circulante, força motriz, funcionários e estratégias operacionais. Restrita por limitações físicas e financeiras, o aumento da capacidade exige mais inovações tecnológicas e também mais prazos de entrega.

A eficiência energética desse setor apresenta bons resultados atualmente, quando comparada a outros meios de transporte. No ano de 2010 o consumo específico de energia do transporte de passageiros foi de 0,29 kW/hora por passageiro por quilômetro, valor correspondente à um terço do transporte aéreo e quase metade do transporte de automóveis. A situação é semelhante com a emissão específica de dióxido de carbono, que aponta o valor de 59,8 g por passageiro por quilômetro. A automação tem papel fundamental para o contínuo desenvolvimento da eficiência energética, tendo em vista a otimização de energia, a prevenção de conflitos de rota e a operação automatizada.

Os principais fatores que garantem a satisfação dos passageiros estão relacionados com o conforto, a pontualidade, a comunicação, a informação e o preço. A automação desempenha importante papel para o sucesso dessas atividades, onde inovações tecnológicas constantemente elevam a aprovação pelos usuários.

Devido à concorrência no mercado de transportes, os custos do ciclo de vida, de operação e de manutenção devem ser diminuídos significativamente. Para alcançar valores competitivos no mercado a automação tem a função de reduzir custos automatizando atividades de manutenção, oferecendo sistemas mais confiáveis e desenvolvendo estratégias para diminuir o nível de manutenções nas locomotivas e inclusive na infraestrutura.

Como resultado do estudo, são apontadas diferentes porcentagens que caracterizam as mínimas e máximas possibilidades dos dirigentes de mercado, além do cenário esperado.  Para a demanda de capacidade é esperado um aumento de 50% até o ano de 2020; enquanto para a eficiência energética, é previsto um decréscimo de 30% nas emissões de dióxido de carbono até o ano de 2030. A pontualidade é um fator crucial para a satisfação dos passageiros, que tende a melhorar 92%. Por fim, o aperfeiçoamento de funções pode levar a uma redução de custos de 25% até o ano de 2020.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040162515004217

Imagem: novo revestimento da Siemens

A empresa alemã Siemens desenvolveu um novo revestimento para as janelas de trens que promete melhorar a qualidade da recepção de sinal de celular à bordo. Essa tecnologia deve aumentar em 33% a recepção do sinal 4G.

O revestimento das janelas tem a função de proteger os passageiros da radiação solar e de manter a temperatura interna do trem. Porém, costuma ser um obstáculo para a recepção de sinal de internet, por exemplo. A nova janela da Siemens é capaz de selecionar a frequência das emissões que a atravessam, permitindo que apenas ondas de rádio de determinada faixa de frequências possam passar, enquanto outras são atenuadas.

Uma camada transparente e condutora de eletricidade, feita de metal ou óxidos de metal, é aplicada aos vidros. Apesar de terem um custo um pouco mais elevado que janelas comuns, podem ser usadas por décadas sem necessidade de manutenção. Além disso, são mais baratas do que a compra de vários repetidores para serem colocados nos trens. A novidade será introduzida no final de 2018, nos trens do Rhine-Ruhr-Express – um projeto de transporte em desenvolvimento na Alemanha.

Para mais informações acesse: http://www.railjournal.com/index.php/technology/new-train-window-cracks-mobile-reception-challenge.html?channel=2078

Imagem: locomotiva de manobras TEM19

Quatro empresas russas assinaram um acordo no Fórum Econômico Internacional de São Petersburgo destinado ao aumento da utilização de gás natural como combustível para os transportes ferroviários. As empresas Russian Railways, Gazprom, Transmashholding e Sinara atuarão simultaneamente para expandir as instalações, as redes de distribuição e de manutenção dos equipamentos de gás natural. O benefício desse combustível é a possibilidade de construir uma locomotiva de alta potência (de até 8.3 MW), que alcança até 100 km/h com carga máxima.

Dentro do acordo firmado, a empresa Gazprom será responsável pela construção da infraestrutura de gás, de acordo com as especificações aplicáveis. A função de Russian Railways será a determinação das áreas de construção dos itens de infraestrutura, assim como fazer as atualizações necessárias e as instalações técnicas para operação. Transmashholding e Sinara, como fabricantes de material rodante, são encarregadas da certificação de locomotivas desenvolvidas, da produção de protótipos e dos serviços pós-venda.

Dois modelos de locomotivas movidas à gás natural estão sendo desenvolvidos por essas empresas. O primeiro, GT1h será destinado a uma frota não elétrica, onde em testes rebocou um trem de 9000 toneladas por 700 km sem reabastecimento. Na figura abaixo é possível observar o modelo citado.

Imagem: locomotiva GT1h à gás natural

O segundo modelo, locomotiva de manobra TEM19, possui a potência de 880 kW, está em fase de testes com a empresa Sverdlovsk Railway e seguirá para a produção em série. Demonstrou, em projeto, redução da emissão de gases e ainda permitirá economia significativa no custo de energia, representando cerca de 20% ao ano.

Para mais informações, acesse:

http://www.railjournal.com/index.php/locomotives/russians-to-expand-natural-gas-use-in-rail-transport.html?channel=2078

http://www.tmholding.ru/en/press_office/events/6019.html?sphrase_id=19472

Imagem: novo elevador veicular.

Em busca de proporcionar acessibilidade a todos e melhorar o transporte ferroviário de pessoas, a MBB Palfinger, empresa austríaca fabricante de guindastes, elevadores, plataformas, etc. desenvolveu um novo elevador veicular para cadeirantes. O novo equipamento permitirá que cadeirantes embarquem nos trens de forma rápida, segura e confortável.

Atualmente, a acessibilidade está moldando o cenário urbano de muitos países. Permitir que pessoas com necessidades especiais ou com mobilidade reduzida possam acessar e usufruir de serviços, produtos e informação sem nenhuma barreira é um dos desafios para a sociedade moderna. Sabendo disso, há empresas que investem no setor e desenvolvem novos produtos em busca da acessibilidade. Um desses produtos é o TRV 1200, o novo elevador veicular para cadeirantes desenvolvido especialmente para trens pela Palfinger.

O novo produto da empresa será apresentado na InnoTrans 2016, uma importante exposição ferroviária internacional que ocorre em Berlim durante os dias 20 e 23 de setembro. O equipamento consiste em um elevador semi-automático que possui apenas uma fixação no chão dos veículos. Além disso, o elevador estará disponível em diferentes configurações de alturas de elevação, podendo chegar até 1,2 metros, adaptando-se aos trens da região.

Com uma fácil operação, o TRV 1200 disponibilizará agilidade e segurança ao transporte ferroviário de pessoas.

Para mais informações, acesse:

http://www.railway-technology.com/contractors/passenger/mbb-palfinger/

Imagem: Protótipo do vagão com a plataforma rotacionada para a posição de carga e descarga

O transporte intermodal consiste no uso de dois ou mais modais de transporte na mesma solução logística. Os benefícios são muitos, entre eles a redução no tempo e custo de transporte e nos impactos negativos ao meio ambiente. Além disso, a segurança nas rodovias aumenta, uma vez que o número de veículos em circulação é menor. O vagão projetado na Universidade Militar de Tecnologia, em Varsóvia, na Polônia, visa possibilitar maior integração entre os modais rodoviário e ferroviário.

O vagão é constituído por uma plataforma de carregamento rotativa rebaixada para transporte de semi-reboques, tratores e veículos pesados. Permite carga e descarga rápida, fácil e segura, sem a necessidade de infraestrutura de estações ou terminais, economizando tempo e dinheiro do transporte rodoviário.

Um modelo em escala 1:14 foi desenvolvido no laboratório de materiais do departamento de mecânica e ciência da computação aplicada da universidade. Foram modelados e testados componentes essenciais do vagão e a infraestrutura de carga e descarga da plataforma ferroviária. O modelo foi usado para demonstrar o princípio de operação e visualizar suas funções básicas no transporte de veículos pesados.

O protótipo é formado pelos seguintes elementos: chassis, truques, estrutura, corpo da plataforma, sistemas hidráulicos e pneumáticos, equipamentos elétricos e outros. A figura acima mostra uma visão geral do protótipo já com a plataforma rotacionada para a posição de carga e descarga. As extremidades da plataforma (2), após a rotação, são suportadas por roletes na extremidade da rampa da plataforma.

A principal vantagem do sistema é uma estrutura durável que garante operações seguras e precisas durante o transporte, e também durante procedimentos de carga e descarga. A construção do vagão, otimizada através de técnicas de projeto modernas, permitiu atingir níveis adequados de resistência e rigidez durante o transporte de um semi-reboque com carga total de até 40 toneladas. O vagão tem alta resistência a cargas, devido ao uso de uniões por forma rígidas e precisas, fixando o movimento das plataformas de carregamento na região acima do truque.

Os veículos usados na carga e descarga dos semi-reboques operam nas proximidades dos terminais. O objetivo seria entregar ao terminal designado os semi-reboques com as cargas a serem transportadas. Em seguida, eles seriam colocados nos novos vagões especiais. Uma vez que o semi-reboque for colocado no vagão, o veículo é usado para transporte e carga dos semi-reboques em espera no estacionamento.

Para mais informações, acesse: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352146516303131

Imagem: ferrovia costeira

A empresa British Steel lançou um novo trilho revestido denominado Zinoco, que por meio de testes apresentou significativas vantagens para ambientes corrosivos, garantindo maior vida útil às ferrovias. Seu desenvolvimento é resultado da necessidade de trilhos resistentes à corrosão e ao impacto, capazes de oferecer menores danos mecânicos e proteção à longo prazo.

Ambientes críticos, como ferrovias costeiras, salinas, túneis úmidos, passagens de nível e linhas minerais podem reduzir consideravelmente a vida útil do trilho (podendo chegar a menos de seis meses), consequência da corrosão que pode ocorrer de maneira geral ou localizada, capaz de produzir fissuras e por fim resultar em falhas.

A inovação tecnológica de Zinoco é a proteção gerada por ânodos de sacrifício, onde numa reação eletroquímica o revestimento de zinco (ânodo) é corroído ao invés do aço (cátodo). O óxido de zinco cria uma forte barreira contra maiores danos da corrosão a fim de proteger o metal, ainda que essa camada seja ligeiramente danificada. O chefe do setor ferroviário da British Steel, Richard Bell, afirma que Zinoco foi desenvolvido para atrasar significativamente a corrosão nas ferrovias. Com exames laboratoriais e testes de pista realizados com as empresas Network Rail, SNCF e RATP, foi demonstrado que a durabilidade do novo material corresponde até cinco vezes mais do que em trilhos não revestidos com óxido de zinco.

Para mais informações, acesse:

http://www.railjournal.com/index.php/track/british-steel-launches-corrosion-resistant-rails.html?channel=2078

http://britishsteel.co.uk/what-we-do/rail/zinoco/