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Com o ATMO, os trilhos ficam silenciosos

O esmerilhamento dos trilhos ajuda a evitar ruídos indesejáveis, bem como vibrações e danos. A Plasser & Theurer remodelou completamente uma máquina esmerilhadora de trilhos para o uso em redes de bondes e trens urbanos, combinando dois processos de trabalho.

Assim como a superestrutura e a subestrutura, as superfícies de rolamento dos trilhos também exigem inspeção e manutenção regulares. Ondulações, ranhuras e outros defeitos da superfície do trilho que ocorrem ao longo do tempo causam emissões de ruído transmitidas pela estrutura e pelo ar. Isso é particularmente desconfortável em áreas com construções. As emissões de ruído, inevitavelmente associadas a danos no boleto dos trilhos e na borda de rolamento, têm um impacto negativo na saúde das pessoas. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a poluição sonora é uma das maiores ameaças ambientais, pois o ruído tem um impacto negativo na saúde humana — tanto física quanto mental. Para reduzir o ruído do tráfego, que também é causado pelo tráfego ferroviário, é importante que haja a manutenção preventiva da superfície ferroviária. Tanto a perda de conforto para os passageiros quanto os danos consequentes para residentes, infraestrutura e veículos podem ser evitados. Um conceito comprovado em áreas urbanas são os denominados blocos abrasivos de máquinas esmerilhadoras especiais para a manutenção preventiva e o “esmerilhamento acústico”. A Plasser & Theurer desenvolveu agora o reboque de esmerilhamento de trilhos ATMO (Automatic Track Machine Oscillator) para redes de bondes urbanos. Ele combina os dois processos de esmerilhamento, a aplicação de blocos abrasivos e o esmerilhamento oscilante.

Esmerilhamento acústico e esmerilhamento preventivo de trilhos

O nível de ruído proveniente das ferrovias, na faixa de velocidade baixa e média causada principalmente pelo ruído de rolamento, depende muito da condição da superfície de contato entre a roda e o trilho. Aqui, o esmerilhamento dos trilhos atua como um “esmerilhamento acústico” na redução do ruído. O reboque de esmerilhamento de trilhos ATMO processa o boleto, na superfície de contato com a roda, criando uma superfície lisa de trilhos ranhurados e trilhos Vignole. A menor excitação dinâmica da roda reduz visivelmente o desgaste do trilho e as emissões de ruído.

A manutenção preventiva e regular por meio do esmerilhamento preventivo dos trilhos não apenas reduz as emissões, mas também ajuda a reduzir os custos em longo prazo — quem prevenir a formação de falhas no boleto em um estágio inicial pode usar os trilhos por mais tempo. Não há mais danos consequentes na infraestrutura e, portanto, reparos caros não são mais necessários, e os ciclos de manutenção podem ser estendidos.

Além disso, para os bondes, o “esmerilhamento de limpeza” frequente e leve tem um efeito positivo na segurança, porque a distância de frenagem é reduzida em caso de folhas de árvores nos trilhos, e na formação de película lubrificante — uma prevenção completamente diferente. Outra aplicação benéfica da máquina é o “esmerilhamento inicial” de novas seções de trilhos, removendo a carepa de laminação no boleto.

Reboque de trabalho para o setor de bondes

O novo reboque de esmerilhamento de trilhos e AVMs para o setor de bondes é rebocado por um vagão ou veículo rodoferroviário, a partir do qual as funções de trabalho são controladas remotamente. O próprio reboque de esmerilhamento plano não é tripulado. Igualmente aplicável em ambas as direções de deslocamento, o ATMO retifica a velocidades de até 30 km/h e pode, portanto, ser utilizado na operação normal do bonde. Tendo em vista o aumento do número de passageiros, a operação da rede por 24 horas é cada vez mais comum, o que dificilmente deixa tempo para paradas programadas ou medidas de manutenção regulares. Mas o esmerilhamento preventivo dos trilhos é importante, especialmente quando o volume de tráfego aumenta. A máquina esmerilhadora, portanto, “nadará junto” durante a operação, sem interferir nos veículos de linha. Um desafio no desenvolvimento do reboque de esmerilhamento foi o processamento dos raios de curva comuns em áreas urbanas e relativamente pequenos em comparação com as ferrovias convencionais. O novo reboque de esmerilhamento cobre raios de até 16,25 metros e pode retificar raios de até um mínimo de 17,25 metros. Ao passar por curvas, os rebolos são alinhados em dependência do raio, de modo que estejam sempre posicionados sobre o boleto. Isso significa que os reboques de esmerilhamento não são impedidos por pavimentação que pode subir ligeiramente em seções com trilhos ranhurados, mesmo em raios estreitos — o que costumava ser um problema para algumas retificadoras. Em contraste com caminhões de esmerilhamento clássicos com blocos abrasivos, eles também não precisam ser levantados em AVMs e áreas de cruzamento. A máquina possui um tanque de água com uma capacidade de 2.600 litros para o esmerilhamento a úmido, em que uma fina película de água apoia a retificação e melhora o resultado. Além disso, a película de água evita o lançamento de faíscas e, portanto, o risco de incêndio em condições secas e em túneis.

Esmerilhamento oscilante e contínuo

A novidade mundial combina o chamado esmerilhamento oscilante e a clássica aplicação contínua do bloco abrasivo. Embora isso também seja possível em velocidades mais altas, o processo oscilante aumenta o efeito de retificação em pelo menos 8 km/h. Testes para aumentar a velocidade de esmerilhamento oscilante estão em andamento. No esmerilhamento oscilante dos trilhos, um sistema hidráulico move as unidades esmerilhadoras, com dois blocos abrasivos de cada lado, em uma frequência variável para frente e para trás, de forma puramente horizontal, na direção longitudinal do trilho. Isso resulta em um esmerilhamento fino mais intenso do boleto e em uma maior quantidade de material removido do que o uso do método de esmerilhamento deslizante em uma única passagem. O esmerilhamento oscilante é particularmente recomendado para o processamento de áreas problemáticas conhecidas, como a formação de ondulações na área de aproximação dos pontos ou outros “hotspots” da formação de ranhuras. A pressão de óleo necessária é gerada por um motor diesel Deutz refrigerado a água e à prova de som, de acordo com o nível V da UE com 100 kW e pós-tratamento dos gases de escape.

Projeto de pesquisa e testes práticos

O reboque de esmerilhamento ATMO é o resultado de uma colaboração única entre a indústria, a universidade e os operadores de infraestrutura. O projeto baseado na experiência prática em operações de bondes e trens leves teve início em 2016 como parte da iniciativa de pesquisa Shift2Rail em toda a UE. A base científica é um levantamento de necessidades, feito pela Universidade de Tecnologia de Viena, que lida com os desafios crescentes da manutenção ferroviária no tráfego urbano. Como um parceiro industrial, a Plasser & Theurer contribuiu com a experiência em design e implementação. Resumindo: a universidade está pesquisando, a Plasser & Theurer está desenvolvendo, as empresas de transporte urbano estão implementando, os residentes estão ficando em paz.

Os trabalhos de ajuste começaram em maio de 2020 com o protótipo produzido pela Plasser & Theurer na fábrica de Linz, seguido de testes práticos em diferentes condições em trilhos de bondes. Esperam-se vários achados como resultados de diversas séries de testes e aplicações práticas, inicialmente em bitola-padrão: sobre a frequência e amplitude ideais em operação oscilante, sobre a melhor velocidade de trabalho, sobre a carga e sobre a seleção dos blocos abrasivos mais adequados para ambos os processos de esmerilhamento. É claro que medições de som, como análises comparativas na via, também são realizadas antes e depois do processamento.


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