Orientador : Auteliano A. dos Santos Junior

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: A objetivo deste trabalho foi levantar e comparar os parâmetros comportamentais dos freios ferroviários de atrito, dos tipos sapata-roda e sapatilha-disco, verificando a possibilidade técnica da utilização do sistema sapatilha-disco em substituição ao sistema convencional sapata-roda para...

Resumo: A objetivo deste trabalho foi levantar e comparar os parâmetros comportamentais dos freios ferroviários de atrito, dos tipos sapata-roda e sapatilha-disco, verificando a possibilidade técnica da utilização do sistema sapatilha-disco em substituição ao sistema convencional sapata-roda para veículos de carga. Os ensaios foram realizados levando-se em conta as condições de segurança relacionado à integridade dos componentes, sob o mesmo carregamento inercial, velocidades e forças de frenagem especificadas na Nonna AAR-M-926/92 para ensaios de sapatas de freio de alto coeficiente de atrito, que satisfazem as exigências encontradas na operação ferroviária corrente. Foi feita a equivalência desses carregamentos para o sistema de freio tipo sapatilhadisco, buscando-se as mesmas condições de frenagem. Foram levantadas curvas de frenagem para cada um desses tipos de freio, no Banco Dinamométrico do DPM/FEM. Procurou-se obter as mesmas distâncias de paradas, obtidas a partir das mesmas velocidades iniciais, para ambos os tipos de freio. Também foram simulados analiticamente e numericamente, através do método de elementos finitos (programa Ansys 6.0), as condições de temperaturas decorrentes das frenagens para disco e roda. Foram ensaiados materiais de atrito comerciais de distintas procedências. A análise dos parâmetros mostrou que é possível intercambiar os sistemas nas condições de frenagem normalizadas, com garantia da segurança

Abstract: The objective of this work was to obtain and compare the parameters of the railway friction brakes, both shoe-wheel and pad-disk types, verifying the technical possibility of the pad-disc system to be used in replacement to the conventional shoe-wheel system for freight vehicles,...

Abstract: The objective of this work was to obtain and compare the parameters of the railway friction brakes, both shoe-wheel and pad-disk types, verifying the technical possibility of the pad-disc system to be used in replacement to the conventional shoe-wheel system for freight vehicles, maintaining the safe conditions to components integrity. The conditions were explored under the same inertial loading, speeds and braking forces specified in the AAR-M-926-92 standard for high friction coefficient brake shoes evaluation, which satisfy the requirements for the current railroad operation. The equivalent loading for the pad-disc type brake system was calculated, aiming the same braking conditions. Plots of braking parameters were obtained from the Dynamometric Bench of DPM/FEM for each one of these kinds of brakes, aiming to get the same stop distance from the same initial velocities for both brake systems. The temperature raising was also simulated analytical1y and numerical1y, using the finite elements method (Ansys 6,0 program), for stops tests in disk and wheel. Several friction materials from different origins were tested. The results show that the pad-disk system can be used to replace safely the shoe-wheel actual system for freight car transportation