Observatório Metro-Ferroviário

Imagem: usinagem de rodas ferroviárias. Fonte

Na usinagem de peças ferroviárias ocorre um elevado aumento da temperatura na região de corte, podendo atingir entre 800 e 1000°C em configurações extremas do processo, a exemplo do torneamento de rodas e eixos. Essas temperaturas resultam em concentração de tensão térmica nas pastilhas de corte que, desta forma, fragilizam-se e acabam se deformando. Sendo assim, é necessário parar o processo de fabricação e trocar a pastilha de corte, com isso há uma diminuição na produtividade das peças.

O método tradicional para reduzir os efeitos da temperatura na ferramenta de corte é utilizar fluidos de corte, porém em condições extremas de usinagem a eficiência desses fluidos diminui significativamente. Desta forma, no processo de fabricação de peças ferroviárias não é utilizado fluidos de corte. Portanto, há a necessidade de pensar em outras formas de contornar este problema e foi com base nisso que os pesquisadores da Universidade Estadual Tecnológica de Moscou (STANKIN), Rússia, desenvolveram um novo sistema de ferramenta para melhorar a usinagem de peças ferroviárias.

O novo sistema de ferramenta de corte é composto por pastilhas de corte (insertos) com revestimentos de compósito multicamadas nano-estruturados (Ti-TiN-TiCrAlN) que garantem as propriedades mecânicas necessárias para este processo de usinagem. Além disso, um esquema especial foi desenvolvido para a montagem destes insertos no porta ferramenta com o uso de um suporte polímero-cerâmico de alta condutividade térmica. Desta maneira, conseguiram aumentar a área de contato entre os insertos e o suporte da ferramenta e,assim, aumentar a troca de calor entre as superfícies.

Testes com a nova ferramenta foram realizados e os dados obtidos foram comparados com dados de uma ferramenta comum de usinagem. A nova ferramenta se mostrou de 80 a 100% mais eficiente no processo de usinagem, isto porque aumentou dissipação de calor nos insertos devido ao suporte polímero-cerâmico, o que, assim, garantiu um aumento da vida útil da ferramenta em até 4 vezes.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827116301408

Imagem: instalação das chapas.

Um trem em movimento ao longo de uma linha ferroviária é uma grande fonte de vibrações, principalmente quando essa linha passa por dentro de uma cidade. Essas vibrações não só podem causar desconforto e aborrecer os moradores próximos à via, mas também levar ao mau funcionamento de equipamentos sensíveis. Este cenário motivou os pesquisadores do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Católica de Lovaina, Bélgica, a buscarem uma solução, e encontraram instalando estacas e chapas de aço na forma de um muro próximo à linha ferroviária.

A vibração ambiental nem sempre é avaliada nos projetos de engenharia, principalmente em regiões onde não há fenômenos naturais frequentes causadores de grandes vibrações, como terremotos e furacões. Desta maneira, edificações residenciais e comerciais ficam suscetíveis aos efeitos da vibração. Isto fica evidente quando essas construções estão próximas ao tráfego ferroviário e, assim, geram muitas reclamações por parte dos moradores. O nível de vibração gerada pelo tráfego ferroviário depende das condições dos trilhos, do peso do veículo, da velocidade e do o tipo do solo, sendo que propagação das ondas ocorre em maiores velocidades em solos mais rígidos e em menores velocidades nos solos menos rígidos.

Como princípio para reduzir os efeitos da vibração, os pesquisadores estudaram o efeito da construção de trincheiras abertas para refletir as ondas. Para este propósito, elas apresentam boa efetividade, porém precisam de grande profundidade, pois o seu desempenho está intimamente ligado a este parâmetro, o que torna esta solução em si não aplicável para uma área residencial, onde um buraco a céu aberto pode gerar vários riscos e problemas. Precisaram, então, pensar diferente e chegaram na configuração de uma “trincheira fechada”, isto é, mais profunda e preenchida com materiais, estacas e chapas de aço, para ajudar na reflexão das ondas. A parede construída com o aço atua como uma barreira rígida de ondas e a sua eficácia está ligada com a profundidade e o contraste de rigidez com o solo.

Para o estudo, utilizaram simulações numéricas e um teste em campo em Furet, Suécia, onde o muro-trincheira de aço foi construído com uma profundidade de 12 metros, sendo que a cada 4 estacas a profundidade foi estendida para 18 metros. O teste mostrou que o muro reduz as vibrações de 4 Hz (ou superior) e o seu desempenho aumenta conforme aumenta a frequência das ondas até entre 16 e 20 Hz. A redução dos níveis de vibração está inteiramente ligada à elevada rigidez axial e à resistência à flexão da placa em relação ao eixo horizontal, já a resistência à flexão da placa no eixo vertical é muito baixa para influenciar 

Desta forma, concluíram que uma parede com estacas e chapas de aço  pode funcionar como uma barreira para vibrações, principalmente em condições de solo menos rígido.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0267726116000312

Imagem: trilho de contenção. Fonte

Segundo o Conselho Australiano de Transportes, a Austrália registra anualmente 100 acidentes entre carros e trens em passagens de nível. Esses acidentes geram, anualmente, em média danos de 32 milhões de dólares e 37 vítimas fatais. Esses números também existem na Europa e, assim, torna-se evidente que é um problema internacional e que, desta forma, necessita atenção. As passagens de nível são locais de risco, visto que os acidentes são frequentes e, normalmente, geram muitos danos, tanto financeiros como humanos. Além disso, há um agravante que pode ocorrer, principalmente em colisões laterais entre os veículos, os descarrilamentos. Para evitar este tipo de acidente, investe-se com ênfase na tentativa de mudar o comportamento dos motoristas no relacionado à sinalização, leis de trânsito e outras tecnologias. Porém, há uma área pouco explorada para esta aplicação e que possui um grande potencial, isto é, investir em novas concepções de infra-estrutura ferroviária.  Pensando nisso, os pesquisadores da Escola de Engenharia Civil e Construção Ambiental juntamente com o Centro de Engenharia Ferroviária, ambos da Universidade de Tecnologia de Queensland, Austrália, analisaram e inovaram na utilização de trilhos de contenção na via permanente em passagens de nível.

Os trilhos de contenção são frequentemente utilizados na via permanente em locais de curvas fechadas, locais passíveis a terremotos e locais com avalanches frequentes. O objetivo destes equipamentos é evitar que a flange da roda escape da linha férrea devido a estas incitações e, assim, reduzir as chances de um descarrilamento. Há diversos formatos e configurações de trilhos de contenção que podem ser adotados de acordo com a aplicação, como por exemplo os trilhos montados verticalmente ou horizontalmente ao longo da via. Para a nova aplicação, os pesquisadores australianos escolheram a configuração flangeway witdh, mais comum em curvas fechadas.

Por se tratar de analisar uma colisão entre um trem e um veículo rodoviário pesado, os testes práticos são muito custosos, desta forma, realizou-se uma modelagem e simulação numérica do fenômeno para conseguir os resultados. Com base na teoria de colisões entre corpos, esta modelagem consiste basicamente em 4 passos: (1) modelo dinâmico dos trilhos, (2) modelo dinâmico do trem, (3) modelo interação roda-trilho, (4) modelo colisão caminhão-trem. Feito isso, simulou-se colisões com os trilhos de contenção e colisões sem a instalação destes equipamentos na via permanente.

Por fim, a análise dos resultados mostrou que a utilização de trilhos de contenção reduz o potencial de descarrilamento de trens causados por uma colisão lateral com um caminhão em passagens de nível. Além disso, conseguiu-se obter os parâmetros que afetam na eficiência dos equipamentos, que são: geometria, altura de instalação, propriedades do material utilizado, condições de apoio e o coeficiente de atrito. Desta forma, é preciso considerar cada uma destas informações para projetar os equipamentos e, assim, reduzir os danos causados pelos acidentes.

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http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020740316300327

Imagem: dormente em teste de impacto.

Os dormentes são uns dos principais componentes de uma estrutura ferroviária. Eles têm por função receber e transmitir os esforços produzidos pelo trem ao lastro. Além disso, servem de suporte aos trilhos, permitindo a sua fixação e mantendo a bitola invariável. Para um desempenho confiável, os dormentes devem apresentar algumas propriedades mecânicas, como durabilidade, rigidez com alguma elasticidade e resistência aos esforços. Antigamente, era muito comum o uso da madeira como dormente, pois ela reúne quase todas as qualidades exigidas. Porém, devido à escassez de madeira, o preço está alto e, hoje, o cimento se tornou um dos principais materiais utilizados. Essa troca trouxe desvantagens, como maior peso dos dormentes, necessidade de um processo de fabricação apurado e de um alto padrão de lastramento e nivelamento. Entretanto, as vantagens chamaram mais atenção,como maior estabilidade da via, maior durabilidade, economia de lastro, longa vida útil e a possibilidade de configurar a composição final do concreto.

Com base nessa possibilidade de configurar a composição final do concreto, os pesquisadores do Departamento de Engenharia Civil do Instituto Nacional de Tecnologia Calicut, Índia,  desenvolveram os trabalhos com dormentes. O problema que os pesquisadores tentaram amenizar foi o de que devido às cargas dinâmicas envolvidas no deslocamento de um trem, ocorrem choques e vibrações que formam trincas e fissuras no dormente e, desta maneira,comprometem a estrutura.  Neste cenário, realizaram experimentos para melhorar as propriedades mecânicas do concreto e substituíram 15% dos agregados finos por granulados de borracha conseguindo, assim, resultados promissores.

Durante os trabalhos, os pesquisadores indianos perceberam que a adição de granulado de borracha ao concreto aumenta a dureza da estrutura e, assim, a resistência ao impacto. Desta maneira, o dormente possui melhor resistência a carregamentos cíclicos. Partindo desta ideia, os pesquisadores realizaram testes de impacto e fadiga em dormentes de concreto fabricados substituindo 15% do volume de agregados finos por granulados de borracha. As avaliações dos resultados mostraram:

1. A presença do granulado de borracha no concreto aumentou a resistência a formação de trincas por impacto em cerca de 80 a 110%;
2. A carga de falha no teste de impacto foi de 50% maior devido à capacidade de absorção de energia do granulado de borracha;
3. O ciclo para falhas foi maior com o granulado de borracha e, assim, aumentando a vida útil da estrutura;
4. A presença do granulado de borracha aumentou 40 a 60% a resistência ao impacto se comparado com o concreto protendido.

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http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213020916000124

Imagem: metrô de São Paulo. 

É possível prever o futuro? Como o mercado estará daqui alguns anos? Quais serão as necessidades dos clientes? Quais serão as próximas principais tecnologias desenvolvidas?  Pesquisadores da Universidade Técnica de Hamburgo, Alemanha, em parceria com a Universidade Estadual de Portland, Estados Unidos, tentaram responder a todas essas perguntas por meio de uma abordagem de “roadmap”, um processo que permite analisar pontos futuros, novas tendências, tecnologias e possíveis riscos vinculados em curto e longo prazo. Desta forma, realizaram o processo visando o futuro da automação ferroviária e, assim, criaram um método de auxílio às empresas nas tomadas de decisões.

O “roadmap” é uma ferramenta muito útil para gestores de produtos, pois permite preparar o seu produto para o futuro pensando em três principais perguntas “Onde queremos chegar?”, “Onde estamos?” e “Como chegaremos lá?”. A ideia dos pesquisadores foi usar essa a tecnologia “roadmapping” para criar um conjunto de possíveis caminhos em que o futuro pode seguir e por meio de métodos tanto qualitativos quanto quantitativos analisar a relevância e a sensibilidade de novos produtos frente aos eventuais novos cenários. Isto é, o método se baseia em análises da literatura e de especialistas sobre o presente e projeções sobre o futuro. Desta maneira, extrapolam-se os números para diversas combinações de cenários e se busca uma relação dessas mudanças com novos produtos e tecnologias. Tudo se resume em identificar qual é a influência no cenário global se modificar determinada tecnologia.

Nas últimas décadas, o crescimento da automação no setor ferroviário surgiu com a necessidade de aumentar a segurança no transporte. Antes apenas com funções básicas, hoje já capaz de controlar um sistema todo de transporte. Um avanço oriundo das necessidades da modernização, como maior capacidade de carga, mais rápido, seguro e, principalmente hoje, mais eficiente. Em 2012, 25 cidades possuíam metrô autônomo, somando 585 estações e 588 quilômetros. As expectativas para o setor são de crescimento, espera-se que até 2025 se tenha 1400 quilômetros de linhas férreas 100% automatizadas. Porém, o que se buscou com a pesquisa foi identificar um cenário futuro para o setor observando as principais demandas de produtos e tecnologias para atingir esses números.

A partir das atuais necessidades de mercado (maior capacidade de carga, eficiência energética, satisfação dos clientes e redução de custos), os pesquisadores aplicaram todo o método e identificaram as seguintes listas de prioridades.

Imagem: lista de prioridades de tecnologias. Adaptado.

Imagem: lista de prioridades de produtos e sistemas. Adaptado.

Com essas listas é possível identificar as necessidades futuras do mercado e o que o setor da automação ferroviária pretende mudar no mundo. Observa-se que o desenvolvimento de produtos, sistemas ou tecnologias de eficiência energética não ganharam tanta importância, isto devido ao já alto nível de desenvolvimento desta área no transporte ferroviário, segundo os pesquisadores. Reduzir os custos foi o principal objetivo observado, principalmente nas áreas de operação e manutenção. Portanto, o futuro da automação caminha nestas direções, ampliando a influência sobre essas áreas, desenvolvendo novas tecnologias tendo sempre em vista as necessidades do mercado.

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

Imagem: Portas de plataforma Fonte

Suicídios em ferrovias e metrôs afetam consideravelmente a população, causando danos não só nos horários dos trens, como atrasos e cancelamentos, mas também grandes danos psicológicos aos que testemunham os incidentes, incluindo os maquinistas e os outros passageiros. Para resolver esse problema, como também o de acidentes, muitas estações pelo mundo instalaram diferentes tipos de portas de plataforma que bloqueiam o acesso das pessoas às linhas. Mas, afinal, qual foi o resultado disso? Existe um tipo de porta mais eficiente? Pesquisadores da Coreia do Sul investigaram esta mudança e divulgaram os resultados de 10 anos de análise.

A Coreia do Sul teve um crescimento alarmante de suicídios em linhas ferroviárias nas últimas décadas. De acordo com os números divulgados pelo país, os incidentes aumentaram de 18 casos em 1995 para 94 casos em 2004. Além disso, a Coreia do Sul era o país com a maior taxa de suicídios no mundo em 2012. Estes números preocuparam o governo que, desta forma, lançou no mesmo ano um plano de segurança básica no país previsto para finalizar em 2016. Dentre várias medidas contidas neste plano, uma delas foi a de instruir as operadoras das linhas ferroviárias a instalar portas de plataforma nas estações que ainda não possuíam essa tecnologia. Visto a importância que o governo deu as portas de plataforma, os pesquisadores da Universidade da Coreia resolveram divulgar os resultados obtidos e ampliar o conhecimento existente na literatura sobre o assunto.

Dentro do cenário existente no país, os pesquisadores analisaram os reflexos da instalação de portas de plataforma ao longo de 2003 e 2012 nas estações da Coreia do Sul. Ao longo desses 10 anos foram estudadas 121 estações, sendo que nos primeiros 2 anos de estudo nenhuma delas possuía a tecnologia das portas. Somente em 2005  duas estações instalaram as portas e começaram a mostrar resultados significantes.

Os resultados ficam mais evidentes quando expostos na tabela a seguir.

Imagem: tabela adaptada.

Na tabela, os resultados estão apresentados de acordo com os anos de pesquisa e divididos pelo critério de apresentarem ou não as Platform Screen Doors (PSD). No lado esquerdo da tabela estão os números de suicídios em estações sem as portas, já do lado direito estão os números das estações com as portas e o total de suicídios somando-se as duas situações. Observa-se uma brutal diferença entre os dois lados e, assim, comprova-se a eficiência das portas de plataforma.

Após analisarem todos os números, os pesquisadores concluíram que as portas de plataforma reduzem até 89% do número de suicídios nas estações ferroviárias e metroviárias. Porém, essa taxa poderia ser de até 100% se todas as portas possuíssem uma altura maior do que a que um homem consiga escalar, visto que das 121 estações analisadas apenas duas apresentaram novos incidentes, pois possuíam portas com 1,65 m de altura e permitiram o acesso das pessoas à estrada. Desta forma recomenda-se a utilização das portas maiores para bloquear completamente o acesso das pessoas à linha ferroviária e, assim, aproveitar o máximo da tecnologia.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165032715310971

Imagem: túnel em escala 1:31.

Pesquisadores da Universidade do Centro-Sul em Changsha, China, estudaram os efeitos aerodinâmicos causados pela redução da seção transversal dos túneis, uma prática que está crescendo na China devido ao aumento das linhas de alta velocidade e, consequentemente, dos sérios problemas estruturais no país. Quando um trem em alta velocidade entra em um túnel, forma uma onda de micro-pressão. Essas ondas causam um forte impacto no ambiente em torno do túnel, podendo causar uma explosão sônica nas saídas e, consequentemente, gerar sérios danos na infraestrutura do túnel e se houver habitantes próximos podem perturbá-los, como, por exemplo, sacudir as janelas das casas.

Para prevenir ou reduzir os impactos desse tipo de onda, já existem vários métodos utilizados pela indústria ferroviária, como o design da frente da locomotiva e a forma do portal do túnel mas, com os crescentes danos estruturais, a tecnologia de aumentar o revestimento dos túneis ganhou força por garantir uma maior resistência nas regiões afetadas. Trata-se de uma técnica que utiliza conceitos simples de interações entre ondas, mas que  inspirou os chineses a estudarem e dominarem a tecnologia.

Para o estudo, os pesquisadores utilizaram três métodos: análise de um túnel real, análise numérica e experimentos em menor escala. Para o primeiro método, foi selecionado o túnel Pingtu. Localizado entre as cidades Chenzhou e Lechang, o túnel apresenta 1921 metros de comprimento, 100 metros quadrados de área transversal e um revestimento de 0,3 metros de espessura e 90 metros de comprimento a 427 metros da entrada, mas com uma região de transição de 1 metro. Para o segundo método, utilizaram o software Fluent 6.3.26 aplicando alguns parâmetros simplificados do túnel Pingtu. Por fim, para o terceiro método criaram um experimento em escala 1:31, isto é, construíram um modelo de linha férrea com 61,968 metros de extensão e 3,226 metros quadrados de área transversal.

Imagem: (a) e (b) trens utilizados para os testes; (c) simulação na análise numérica; (d) trem em escala 1:31.

Com todos os experimentos realizados e dados coletados, os pesquisadores da Centro-Sul obtiveram importantes constatações. A primeira constatação foi de que a intensidade das ondas de micro-pressão diminui conforme aumenta a extensão do revestimento, porém chegando até certo comprimento, a partir de um valor a redução se torna insignificante, neste caso foram 60 metros. Outro fato foi de que a região de transição não tem efeitos sobre as ondas. E por fim, a constatação mais importante foi a de que o revestimento não pode estar em qualquer lugar, caso contrário pode até aumentar a intensidade das ondas. A localização correta não é difícil, deve-se apenas evitar o uso desta tecnologia nas entradas e saídas de túneis.

Este estudo revelou aspectos significantes para o uso desta tecnologia. Além de otimizar a sua aplicação e revelar os aspectos aerodinâmicos desconhecidos, ele também será utilizado pelo governo da China como base para regulamentar a utilização dos revestimentos.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0886779815303084

Imagem: estrutura da roda.

O desgaste e a fadiga são os principais causadores de danos às rodas ferroviárias. Uma falha catastrófica nesses componentes pode causar sérios acidentes. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade Jiaotong de Pequim otimizaram a roda de aço ER8 normalmente utilizada nas ferrovias da China para ficar mais resistente e sem comprometer a sua tenacidade.

Para evitar o desgaste nas rodas ferroviárias, utilizam-se materiais mais resistentes, porém esses materiais possuem baixa tenacidade, isto é, são frágeis e, assim, são propícios a trincas e falhas catastróficas. Desta forma, deve-se encontrar um equilíbrio entre resistência e ductibilidade no material para a roda apresentar um bom desempenho, sem esquecer da parte financeira.

O aço amplamente utilizado nas ferrovias de alta velocidade da China é o ER8, um aço com uma excelente tenacidade, mas que sofre com com o desgaste devido a sua resistência. Desta forma, os pesquisadores chineses buscaram aumentar a resistência do aço sem diminuir significativamente a tenacidade do material. Para isso, aumentaram as concentrações de silício e manganês no material e reduziram a concentração de crômio. Além disso, modificaram a microestrutura do material com tratamentos térmicos.

Outro ponto importante realizado pelos pesquisadores da Universidade Jiaotong foi analisar a geometria da roda e os esforços que cada região dela são submetidos. Esta análise foi feita para tentar reduzir a espessura da roda e, desta maneira, reduzir os o custo de produção do componente.

Após todos os procedimentos, o aço otimizado foi analisado e os resultados mostraram que ele é mais resistente se comparado aos outros aços sem prejudicar a sua resistência ao impacto. Além disso, a espessura da roda foi reduzida com sucesso contribuindo para o desenvolvimento sustentável. Desta maneira, a utilização deste novo material reduzirá o desgaste das rodas e, assim, reduzirá os custos de manutenção e aumentará a segurança do transporte ferroviário.

Confira alguns valores:

Imagem: concentrações dos elementos.

Imagem: propriedade dos materiais.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127515309552

Imagem: Esquema do fluxo de trens.

Estudar o fluxo de vagões vazios em uma rede ferroviária é importante para otimizar a utilização desta rede. Desta forma, é possível reduzir custos de operação, aproveitar melhor os locais de carga e descarga, e, assim, criar um tráfego inteligente de vagões. Pensando nisso, pesquisadores chineses desenvolveram um algoritmo que regula o fluxo de uma rede ferroviária utilizada para transporte de cargas pesadas.

É importante destacar que cada rede ferroviária é diferente uma da outra. Por conta disso, para elaborar o algoritmo,os pesquisadores da Universidade Jiaotong de Pequim, China, ressaltam que deve ser realizado um estudo intensivo na rede em que se quer analisar.

Para desenvolver o algoritmo, os pesquisadores chineses utilizaram áreas de acoplamento e desacoplamento dos vagões. Pequenos trens descarregados de diferentes direções são direcionados para uma área de acoplamento, formando assim um só trem e este é enviado para a linha férrea de carga pesada.  Atravessando a linha de alta capacidade, o processo inverso é realizado, ou seja, o trem chega na área de desacoplamento e são formados vários trens que são direcionados para onde devem ser carregados novamente.

O que o algoritmo faz é criar várias possibilidades de carga e descarga e depois seleciona a melhor configuração para o trem atravessar a linha ferroviária de carga pesada, seja com vagões carregados ou vagões vazios. Desta forma, o algoritmo fornece soluções para as empresas de transporte que as auxiliam a reduzir os custos de operação com o fluxo de vagões otimizado.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077915003215

Imagem: eixo ferroviário utilizado em um dos testes.

O ensaio de fadiga é um dos mais importantes testes na área da engenharia e está incluído em normas do mundo inteiro como requisito para a validação de um produto desenvolvido. Os eixos ferroviários não estão livres desse teste, pelo contrário, são amplamente testados por conta de sua importância estrutural. O problema é que os atuais testes não apresentam um bom critério para identificar o instante em que a falha ocorre. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade Carlos III de Madrid, Espanha, desenvolveram um novo critério para detectar com mais precisão o instante da falha por meio de vibrações.

Os ensaios de fadiga podem ser realizados utilizando máquinas de teste em que o eixo gira, ou mais frequentemente, usando máquinas de ressonância Sincotec. Para ambos os testes, o objetivo é verificar se uma falha aparece no material quando aplicado n carregamentos cíclicos, porém é difícil determinar o instante em que o defeito ocorre. Para testes de rotação do eixo, existem níveis de alarme que identificam a falha, como deslocamento do centro do eixo, temperatura e variação da carga aplicada. Já no caso das máquinas de ressonância, utiliza-se como critério quando a frequência do teste cai mais de 0,5 Hz. Para ambos os casos os critérios têm se mostrado pouco sensíveis, isto é, quando encerra-se o ensaio há falhas muito grandes, assim, há um desperdício de energia, tempo e um risco de uma falha catastrófica do eixo.

Para detectar o instante de parar a máquina durante o teste com mais precisão, os pesquisadores espanhóis partiram para uma nova abordagem do problema e utilizaram os estudos da Politecnico di Milano, Itália, que pesquisou as diferenças nas vibrações geradas por uma falha num eixo ferroviário para desenvolver um sistema de monitoramento. (Confira: Monitoramento de eixos ferroviários com base em vibrações de baixa frequência) Aplicando os dados coletados das máquinas de ensaio das vibrações na Transformada de Wavelet conseguiu-se identificar o momento em que há uma mudança no comportamento das vibrações, pois a Wavelet é capaz de fornecer a informação do tempo e da frequência simultaneamente, assim, fornece uma representação de tempo e frequência do sinal ao mesmo tempo.

Para demonstrar o método, os pesquisadores testaram três eixos ferroviários, dois com falhas e um sem. Para o componente sem defeito, não identificou-se nenhuma mudança de comportamento das vibrações, já para os eixos com falha a mudança mostrou-se claramente. Assim, essa nova metodologia mostrou-se promissora, pois permitirá que um ensaio de fadiga possa ser encerrado num momento mais exato e, sobretudo, reduzir potenciais riscos, gastos de energia, maquinário e tempo.

 Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350630714003513