22
Maio
2015

A RODA FERROVIÁRIA – 1

A roda desde os primórdios da humanidade mudou completamente a maneira pela a qual o ser humano se relacionou com seu trabalho. Ela passou a ser usada como uma forma rápida e eficiente de movimentar-se e movimentar cargas.

Na área ferroviária não podia ser diferente!! A roda ferroviária inicialmente foi usada nas minas de carvão da Inglaterra quando o transporte por trilhos nascia. Era início dos anos 1800 e a então presente Revolução Industrial fazia com que o rústico veículo ferroviário tracionado por cavalos sobre trilhos, necessitasse ser incrementado. Crescia o fenômeno da Máquina a Vapor e com ela a força suficiente para justificar que os veículos abandonassem a tração animal e fossem engatados uns aos outros. Enorme e bendito progresso trazido pela Ferrovia !!

Muito bem, concluído este aspecto histórico sempre importante para o entendimento do tema, passemos então a estudar como foi concebida e vem sendo usada a Roda Ferroviária. Estaremos apresentando o tema em etapas sendo esta a primeira delas (Roda Ferroviária-1).

Vamos refletir um pouco !!! Para que os veículos pudessem ser engatados entre si e tracionados sobre trilhos, havia que se resolver a forma como estes permaneceriam sobre a via e se inscreveriam principalmente nas curvas horizontais. No início, as rodas eram de perfil cilíndrico com flanges introduzidas como um guia de direção. Mas a “estonteante” velocidade de cerca de 15 km/h começou a mostrar que o projeto das rodas deveria ser estudado para que não ocorressem descarrilamentos e também para reduzir o nível muito alto de desgaste nas pistas e flanges.

Rodas Antigas

                                                                              Rodas Ferroviárias de Aro Montado

Olhando estas imagens vemos exemplos de rodas ferroviárias antigas. Tais rodas tinham projeto tipo Aro Montado, o que significa que se podia substituir os aros externos e manter os centros sempre presos aos eixos. Esta fixações eram de vários tipos diferentes, sendo montadas por aquecimento quando se fazia o aro dilatar com a aplicação de chama direta, montado-se então a peça aquecida no centro permanente da roda e esta ao esfriar travava por pressão. Os aros também podiam ser presos por componentes mecânicos como pinos, chavetas, etc. A solução de aros montados por pressão era também usado nas rodas das locomotivas a vapor em função destas possuirem diâmetros maiores e variáveis com o tipo de service que elas prestavam. Rodas para locomotivas de trens de passageiros possuiam grande diâmetro para gerarem velocidade enquanto que as rodas das locomotivas cargueiras eram menores para gerarem força.

Mesmo usando o aro preso a um centro permanente, restava a questão de como manter os veículos engatados em estabilidade suficiente para uma segura inscrição. Surgiu então a brilhante ideia da inclinação das pistas de rolamento. Vejam que ideia realmente fantástica esta de se inclinar as pistas das rodas. Para facilitar o entendimento e o motive desta iniciativa, busquemos analisar a figura logo abaixo:

 

Di cone ferroviario

Figura geométrica que motivou a inclinação das pistas das rodas ferroviárias

É fácil observar que esta figura geométrica que nos lembra dois cones presos por suas bases, quando posta a circular sobre dois trilhos quaisquer, sempre irá buscar sua centralização pois seu grande peso ou centro de gravidade estará no seu centro geométrico. Mesmo que a figura oscile para a direita ou esquerda, ela voltará sempre para o centro, equlibrando suas forças em relação ao centro da via onde circule.

Esta foi a ideia básica da inclinação, ou seja, estando as pistas das rodas inclinadas em determnada proporção, quando os veículos ferroviários estiverem engatados eles buscarão sempre o centro da linha o que os tornará muito estáveis e em condições de se inscreverem com segurança nas curvas.

Vamos então olhar esta figura geométrica com olhos ferroviários e visualizar os rodeiros (par de rodas montadas em um eixo) para ver que o princípio se aplica plenamente. Cada veículo, seja locomotiva, vagão ou carro terá a mesma tendência de equilíbrio, o qual somente começará a ser reduzido com o desgaste das pistas das rodas pelo contato constante com os trilhos. Neste desgaste, com a perda de inclinação, os veículos reduzirão sua capacidade de inscrição, fazendo com as flanges das rodas ataquem mais os trilhos, criando um círculo vicioso extremamente prejudicial. As ferrovias possuem planos de manutenção que identificam e separam os rodeiros com desgastes nas rodas para que tenham as rodas usinadas para que estas recuperem seu perfil de rolamento.

 

Rodeiro A

Figura do rodeiro ferroviário