Manutenção ferroviária socadoras

Manutenção ferroviária: socadoras 1
FERROVIA
Usando como exemplo a EFC: é composta por vários pátios de manobras a cada 10 km (em média)
interligados por linhas singelas ou duplicadas. Todo esse sistema é formado por três grandes
conjuntos:
• Infraestrutura: leito da ferrovia devidamente impermeabilizado, contenções de taludes,
cortes e aterros, drenagens e pontes. O leito é basicamente uma estrada rodoviária com
aclives e declives menos acentuados e curvas com superelevação projetada para a máxima
velocidade nominal.
• Superestrutura:
◦ Lastro de brita, com perfil trapezoidal e dimensionado em função da bitola e da carga
nominal por eixo;
◦ Dormentes de madeira, concreto ou aço, com as respectivas placas de apoio e fixações;
◦ Trilhos longos com perfil adequado à carga por eixo, fixados nas placas de apoio com
grampos de pressão. Essa fixação permitirá que haja o movimento do trilho, provocado
por dilatação e retração térmicas.
◦ Rampa máxima de 0,4% no sentido São Luís e de 1% no sentido carajás.
◦ O raio mínimo de uma curva horizontal na EFC é R≥860m .
◦ Equipamentos de manobra: chaves para desvio de trajeto. Via de regra, são operadas
eletricamente e comandadas remotamente a partir do Centro de Controle Operacional –
CCO.
• Sinalização e controle: conjunto de redes físicas ou links de rádio para trânsito de dados e
voz ao longo de toda a ferrovia, alimentação elétrica comercial, grupos geradores reserva e
baterias de emergência nos abrigos em cada pátio de manobras, dispositivos elétricos de
manobra e equipamentos de bordo nas locomotivas, máquinas de manutenção ferroviária e
veículos de manutenção e inspeção ferroviária.
MANUTENÇÃO FERROVIÁRIA
Composta por três grupos de pessoas, equipamentos e padrões, focados nos três grandes conjuntos
descritos acima. Esses recursos visam manter a ferrovia operacional 24 horas por dia, daí o nome
“via permanente”. Numa situação operacional normal, vários trechos da ferrovia estão em
manutenção, de forma planejada, para não interferir no transporte ferroviário.
1. Manutenção eletroeletrônica: cuida de todo o sistema de sinalização e controle.
Pedro Barros Neto

2. Manutenção de infraestrutura.
3. Manutenção da superestrutura:
◦ Inspeção e correção da geometria de linha: alinhamento, nivelamento longitudinal,
nivelamento transversal e superelevação de curvas horizontais;
◦ Inspeção visual e por imagens das falhas externas nos trilhos, e por ultra som, das falhas
internas;
◦ Esmerilhamento preventivo dos trilhos;
◦ Soldagem de trilhos para fabricação de barras longas TLS (trilho longo soldado) de até
384 m.
◦ Troca de trilhos;
◦ Solda de trilhos na linha (reposição de barras);
◦ Inspeção e troca de dormentes;
◦ Inspeção e troca de aparelhos de manobras;
Os trilhos e dormentes formam a grade superestrutural, que trabalha incrustada no lastro de brita, e
sua posição espacial (eixos x, y, z) é determinada pela “geometria da linha”.
Pedro Barros Neto

Termos técnicos:
Partes do trilho: boleto, alma e patim.
Bitola: distância entre as faces internas e paralelas dos boletos dos
trilhos. Símbolo: # .
Superelevação: levante transversal do trilho externo em relação ao trilho interno, nas curvas
horizontais.
Nas curvas horizontais de transição, o trilho externo é levantado gradualmente, dentro da espiral de
entrada, até atingir o valor da superelevação de projeto da curva circular, e na espiral de saída, volta
a abaixar gradualmente e no final da curva ficar no mesmo nível do trilho oposto.
O valor máximo permitido é de 10% da bitola e na EFC é adotado o valor máximo de 150mm ;
Leitura de planta:
Rumo Rx : direção referenciada ao quadrante.
Azimute Az : direção entre 0° e 360° referenciada ao Norte magnético ou geográfico. A
conversão entre o norte magnético e o geográfico depende da declinação magnética local.
Os quadrantes geográficos são crescentes no sentido horário.
• Quadrante 1 ou nordeste: R1 = Az .
• Quadrante 2 ou sudeste: R2 =180° − Az .
• Quadrante 3 ou sudoeste: R3 = Az −180° .
• Quadrante 4 ou noroeste: R4 =360° − Az .
Pedro Barros Neto

GEOMETRIA DE LINHA
O traçado geométrico de uma ferrovia ocorre no espaço, no sentido do menor marco quilométrico
para o maior, onde o trecho retilíneo entre duas curvas quaisquer (horizontal ou vertical) é
denominado tangente, que pode ser considerada uma curva com R=∞ .
• A vista em planta mostra o traçado com azimutes referenciados ao norte geográfico. As
mudanças de direção são concordadas com curvas horizontais e o novo azimute é obtido
pela soma algébrica do azimute anterior com o ângulo de desvio.
• A vista de perfil mostra o traçado com alturas referenciadas ao Nível Médio do Mar. As
mudanças de direção vertical são concordadas com curvas verticais e as tangentes em
rampa são referenciadas ao horizonte (00:00°), com a inclinação (aclividade ou declividade)
dada em ‰ (por mil) com a fórmula rampa =
altura final−alturainicial
comprimento
1.000 .
CURVAS HORIZONTAIS SIMPLES
As curvas horizontais são arcos de circunferência puros ou mesclados com espirais de concordância
na entrada e na saída, identificadas por marcos de início, intermédio e fim.
Os parâmetros principais de um arco de circunferência são o raio, comprimento, corda e flecha,
sendo os dois últimos mais fáceis de medir em campo, conforme veremos adiante.
São dois tipos básicos, em função do raio, da bitola, da velocidade máxima e da carga máxima por
eixo:
• Curva horizontal circular: adequada para concordar pequenas mudanças de rumo, com
pequeno comprimento, raio muito grande, e às vezes, sem superelevação.
O raio de uma curva é sempre perpendicular à tangente.
Pedro Barros Neto

• Curva horizontal com transições: adequada para concordar mudanças de azimute com
ângulo acentuado. A curva base é uma curva circular centrada entre duas espirais, e na EFC
tem como padrão o raio mínimo de 860m . Nas transições de entrada e de saída os
valores de flecha e superelevação são, respectivamente, crescentes e decrescentes. Assim:
◦ A espiral de entrada inicia com R=∞ e termina com R=raio dacircular .
◦ A curva circular tem flecha e superelevação constantes.
◦ A espiral de saída inicia com R=raio dacircular e termina com R=∞ .
Nas figuras abaixo temos a demonstração de como são “modeladas” as transições de entrada e saída
de uma curva circular.
A trajetória ideal da transição de entrada (em vermelho) e da curva circular ideal (verde) são
definidas pela trajetória do centro do veículo passando numa curva circular de raio pequeno.
Pedro Barros Neto

A transição de saída terá o mesmo traçado da entrada.
Neste tipo de curva existem quatro pontos importantes:
• O início da espiral de entrada é denominado TS (tangente para espiral).
• O final da espiral de entrada SC (espiral para curva). O final da curva circular CS (curva
para espiral) e o final da espiral de saída ST (espiral para tangente).
CURVAS HORIZONTAIS REVERSAS
Uma curva reversa é uma combinação de duas
curvas circulares de flexão contrária, isto é, os
raios são opostos em relação às tangentes de
entrada e de saída. São necessárias para
contornar grandes obstáculos naturais quando
coincidirem com a trajetória original: montes,
vales ou corpo d’água. Se os ângulos de abertura
das duas curvas forem iguais, a trajetória
resultante será paralela à original. Assim, a
retomada da trajetória original pode ser obtida
através de nova curva reversa com os mesmos
parâmetros.
CURVA VERTICAL
As curvas verticais servem para “concordância” de duas rampas numa tangente, não aparecem na
vista em planta, e sim, no traçado em perfil. Considerando sempre o sentido de trabalho, que é do
marco quilométrico menor para o maior, teremos:
Pedro Barros Neto

• Curva vertical côncava: faz a concordância entre uma rampa ascendente e uma descendente.
• Curva vertical convexa: faz a concordância entre uma rampa descendente e uma ascendente.
Geometricamente, a curva vertical ferroviária é uma parábola de segundo grau, de eixo vertical.
A construção de uma curva vertical é fundamentada nos dispositivos de nivelamento longitudinal da
máquina socadora, com a diferença de que, neste caso, as cordas do nivelamento não estarão
paralelas à ferrovia.
Recursos físicos da manutenção ferroviária
• Oficinas e postos de manutenção ao longo da ferrovia.
• Estaleiro de soldagem de trilhos.
• Autos de serviço para transporte de materiais e pessoal da manutenção dos distritos.
• Autos de linha para transporte de pessoal de inspeção da linha.
• Veículos rodoferroviários para materiais e/ou pessoal.
• Máquinas de manutenção da superestrutura ferroviária
◦ Socadora de linha.
◦ Reguladora de lastro.
◦ Socadora de AMV.
◦ Máquinas multifuncionais.
◦ Desguarnecedora e recuperadora de lastro.
◦ Trocadora de dormentes.
◦ Esmerilhadora de trilhos.
Pedro Barros Neto

◦ Carro de ultra som em trilhos.
◦ Carro controle de geometria de linha.
◦ Trem para transporte de TLS (Trilhos Longos Soldados).
Pedro Barros Neto

SOCADORA DE LINHA
Faz a correção geométrica da linha, simultaneamente com a compactação do lastro, e
opcionalmente. a estabilização.
Alguns tipos disponíveis no mercado:
• Unomatic 08-16 : uma banca de socaria de cada lado com 8 ferramentas de soca, num total
de 16 ferramentas, trabalhando por passo de 1 dormente por vez.
• Duomatic 08-32 : uma banca de socaria de cada lado com 16 ferramentas de soca, num total
de 32 ferramentas, trabalhando por passo de 2 dormentes por vez.
• Socadora contínua CSM 09-32: uma banca de socaria de cada lado, com 16 ferramentas de
soca, num total de 32 ferramentas, montadas no satélite autopropelido e trabalhando por
passo de 2 dormentes por vez, enquanto a máquina se desloca continuamente.
• Socadora e estabilizadora contínua 09 – 3X : 2 bancas de socaria de cada lado, com 8
ferramentas de soca cada uma, num total de 4 bancas e 32 ferramentas, montadas no satélite
autopropelido e trabalhando por passo de 3 dormentes por vez, enquanto a máquina se
desloca continuamente. Possui um reboque estabilizador do lastro.
Pedro Barros Neto

Sistemas embarcados das máquinas socadores de linha
• Motor diesel de grande porte.
• Sistema de locomoção mecânico, em viagem, com caixa de câmbio hidramática, eixos
cardan e eixos motrizes.
• Sistema de locomoção hidráulico, em viagem, com conjunto bomba – motor em circuito
fechado, controlados por válvulas proporcionais e cartões eletrônicos dedicados.
• Carrinho frontal, carrinho de medição e carrinho traseiro.
• Sistema hidráulico de trabalho: suspensão hidráulica, locomoção, grupo de levante e
puxamento, bancas e satélite.
• Sistema pneumático de trabalho:
• Tensionamento das cordas de medição;
• Subida/descida e referência pneumática dos carrinhos;
• Travas de bancas, grupo e satélite.
• Bancas de socaria.
• Grupo de levante e puxamento.
• Estabilizadores de lastro.
• Sistema elétrico auxiliar para as funções de iluminação, comunicação, sinalização
ferroviária e travamentos dos mecanismos móveis.
• Sistema eletrônico para as funções de alinhamento, nivelamento longitudinal e nivelamento
transversal.
Pedro Barros Neto

Sistema eletrônico para as funções de alinhamento, nivelamento longitudinal e nivelamento
transversal
Este sistema é dividido em três ambientes:
• Cabine frontal: onde são imputados e monitorados os valores teóricos das funções, em
milímetros, a partir de tensão elétrica fornecida por potenciômetros multivoltas. Outra
forma de imputar os valores é por Laser para alinhamento e nivelamento longitudinal em
tangentes, ou por computador dedicado, para qualquer tipo de perfil.
• Cabine de trabalho: onde o operador monitora as correções e efetua o trabalho de
socaria. Aqui também ele dispõe de transmissores potenciométricos para compensação
de pequenos valores de cada função, que por algum motivo não chegou no valor teórico
imputado na cabine frontal, além de dispor de chaves de correção forçada para cada
função.
1) Carro de medição: entre a banca de socaria e o grupo de levante e puxamento, onde
ficam os sensores de erro de alinhamento, nivelamento longitudinal direito e
nivelamento longitudinal esquerdo. Esses sensores informam aos cartões eletrônicos,
acionadores da parte hidráulica, que os valores solicitados para movimentar a grade,
foram ou não, executados. O resultado da soma algébrica do sinal enviado da cabine
frontal com o sinal do sensor de erro é aplicado no instrumento de monitoramento de
cada função, e deve terminar cada etapa em zero. O pêndulo transmissor do nivelamento
transversal serve apenas para monitoramento do “transversal zero”, e para isso trabalha
compensado por um transmissor de valor teórico de transversal, na cabine de trabalho,
para o caso das curvas horizontais.
Socaria do lastro
A via férrea é diuturnamente submetida a esforços que, com o tempo, vão provocar alterações na
superestrutura, e consequente alteração na geometria da linha. Por isso, periodicamente, é feito o
trabalho de correção do alinhamento e nivelamento da grade, junto com a compactação do lastro
com a banca de socaria. O efeito colateral da socaria do lastro é a degradação do material, pelo
impacto das ferramentas de soca, fragmentando ou desbastando as pedras atingidas.
Um dos grandes problemas de uma ferrovia é exatamente o “laqueamento” dos dormentes, que
ocorre em consequência de forte impacto da roda com determinado defeito no boleto do trilho,
dentre os quais podemos destacar:
• Falha de emenda do trilho.
• Corrugação de ondas curtas no boleto.
Pedro Barros Neto

• Escamação da superfície do boleto por micro trincas internas. Essa escamação tende a
aumentar, com a formação de uma cavidade no boleto.
Onde há um forte impacto da roda com uma falha superficial do boleto, o dormente passa a vibrar
intensamente e afasta toda a brita do seu tedor. Visualmente é possível identificar um local onde há
dormente laqueado, pela cor mais clara da brita, em função do movimento de rolagem das pedras,
quando da passagem de um trem.
Fazer uma socaria no local “laqueado” não é uma boa prática: o correto é retirar o defeito do trilho
para recompor e compactar o lastro.
Estabilizador do lastro
Existem duas formas para este serviço:
• Estabilização de ombro.
• Estabilização total.
Nos dois casos a técnica é a mesma: dispositivos vibratórios aplicados diretamente sobre os ombros
do lastro ou vibração lateral da grade com carga vertical, após cada socaria.
Grupo de levante e puxamento
Responsável pela movimentação da grade nos dois eixos do espaço geométrico, é composto por:
• Estrutura.
• Roletes para apoio sobre os boletos dos trilhos.
• Cilindros de levantamento (nivelamento).
• Cilindros para puxamento lateral (alinhamento).
Pedro Barros Neto

• Tenazes rotativas para atracar cada trilho. Cada tenaz é composta por dois discos de aço com
frisos nas bordas, rotativos e opostos, montados em eixos individuais com ponto de
pivotamento na parte superior para permitir abertura e fechamento dos discos, que por sua
vez, é feito por pequenos cilindros hidráulicos.
Princípio da correção geométrica por três pontos:
Este método se aplica a tangentes e curvas, onde o chassi da máquina serve de “reta suporte” ou
régua de referência.
A máquina socadora de linha é dotada de três carrinhos distribuídos no comprimento da máquina:
• B carro traseiro;
• C carro de medição;
• D carro frontal ou apalpador;
Referência pneumática: durante a fase de trabalho, os três carrinhos são baixados e pressionados
pneumaticamente contra o trilho esquerdo e para baixo. Após aplicada a referência pneumática, são
feitos os “zeramentos” do transmissor de erro de flecha, do pêndulo de erro transversal e dos
transmissores de nivelamento longitudinal.
As distâncias entre os carrinhos da socadora, usada como exemplo, estão na figura abaixo e têm
uma proporção geométrica própria. Isso vai determinar o fator de redução e a constante da máquina
que entrará no cálculo do valor das flechas para as tabelas de curvas da ferrovia. Para o princípio
dos três pontos, teremos: Fr =
c
a
Fr =
15
5
=3
e constante da máquina, em milímetros: Constante =
(BC x CD)1.000
2
Constante =
(5x 10)1.000
2
Constante =25.000
Pedro Barros Neto

Geometria de 3 pontos
A figura mostra a geometria baseada num arco de circunferência para estudar os casos das curvas
horizontais.
Flecha (H)– caracteriza o desvio de uma arco com relação a uma reta inscrita (corda).
H =
BC x CD
2R
Como 2 é uma constante e BC e CD são as constantes da máquina,
podemos escrever H =
Constante
R
mm onde Constante =
(BC x CD)1.000
2
. Isso significa
que, para determinada máquina, a flecha é função do raio da curva, e numa tangente, com
R=∞ , teremos H =0 .
Como funciona na prática, dentro de uma curva circular:
Os valores de flecha que são imputados na cabine frontal +Hf , para determinada curva, são
dados em tabela da ferrovia, para o tipo da máquina que está executando a correção. O sinal
algébrico da flecha é que define se o puxamento é para a esquerda ou para a direita.
Caso 1: a máquina está numa curva perfeitamente corrigida, portanto não haverá puxamento (P).
Análise da situação:
• O carro traseiro, via de regra, sempre estará na linha sem defeito.
Pedro Barros Neto

• O carro medidor está também num ponto sem defeito e o transmissor está informando que o
valor de flecha com sinal oposto −H está com amplitude igual ao valor imputado na
cabine frontal +Hf .
• Quando o carro frontal está num local sem erro, o puxamento é a diferença entre o valor
imputado e o valor do transmissor, o resultado da diferença será zero e não haverá
puxamento.
Caso 2: a máquina está numa curva com erro na região do carro medidor e sem erro no carro
frontal. Neste caso teremos puxamento (P).
• O carro traseiro continua na linha sem defeito.
• O carro medidor está num ponto com defeito e o transmissor está informando um valor de
flecha com sinal oposto, porém de amplitude menor do que o valor imputado na cabine
frontal.
• Quando o carro frontal está num local sem erro, o puxamento é a diferença entre o valor
imputado e o valor do transmissor, o resultado da diferença será o valor do puxamento:
P=H f −H
Caso 3: a máquina está numa curva com erro na região do carro medidor e com erro no carro
frontal. Neste caso teremos puxamento (P).
Pedro Barros Neto

Aqui entra o fator de redução do erro frontal, que é uma constante da máquina para 3 pontos
FR =
BD
BC
e também o puxamento adicional por causa do erro frontal FC =
FD
FR
.
• O carro traseiro continua na linha sem defeito.
• O carro medidor está num ponto com defeito e o transmissor está informando um valor de
flecha com sinal oposto, porém de amplitude menor do que o valor imputado na cabine
frontal.
• Quando o carro frontal está num local com erro, o puxamento será a adição da diferença
entre o valor imputado e o valor do transmissor, mais o fator de correção:
P=(Hf − H )+ FC .
3 PONTOS APLICADO NUMA CURVA COM TRANSIÇÕES
Parcela a ser adicionada a cada metro no intermédio da transição HV =
H
LSP
onde LSP é o
comprimento da espiral de transição em metros.
Constante da transição: RL .
Constante da máquina para o comprimento da corda:
• Nas seções de entrada das transições Ka, c
• Nas seções de saída das transições Kb, d
Valores de flecha:
• Flecha na tangente de entrada : H =0 .
• Flechas da seção a : Ha =
Ka, c
RLa
.
• No intermédio da transição de entrada (seção x ): H x =H a + Hv a cada metro.
• No final da transição de entrada (seção b ): Hb = H − Ha .
• Flecha constante na circular : H .
• No início da transição de saída (seção c ): Hc = H − Hd .
• No intermédio da transição de saída (seção y ): H y = Hc + H v a cada metro.
Pedro Barros Neto

• No final da transição de saída (seção d ): Hd =
Kb,d
RLb
.
• Flecha na tangente de saída : H = 0 .
Exemplo 1 : Curva com espiral de transição
Dados:
Raio da curva circular R=583 m .
Comprimento da transição L=70 m .
Distâncias entre os carros da máquina: BC = 4,7 m CD=10,05 m BD =14,75 m
Fator de redução do erro: Fr =
BD
BC
Fr =
14,75
4,7
ou Fr =3,1383 .
Constante da máquina, em milímetros: Constante =
(BC x CD)1.000
2
Constante=
(4,7 x10,05)1.000
2
Constante=
47,235
2
ou Constante=23.617 .
Constante nas transições: RLa = RLb =583 x70=40.810 RLa = RLb =40.810 .
Flecha da curva circular : H =
Constante
R
mm H =
23.617
583
H =40,51 mm .
Flecha na região central da transição HV =
H
L
HV =
40,51
70
ou HV =0,58157 mm/m .
• Os valores de Ka, c e Kb, d da tabela abaixo, são dados pelo fabricante da máquina,
dentro do comprimento da corda e distribuídos a cada 2m. Flechas da seção a a cada 2m:
Ha =
Ka, c
RLa
. Flechas na seção c a cada 2m: Hc = H − Ha .
Hd =
Kb,d
RLc
. Flechas na seção d a cada 2m: Hb = H − Hd .
Tabela dos dados:
corda 0 2 4 6 8 10 12 14 14,75
Ka, c 0 425 3.399 11.417 27.191 53.107 90.543 135.455 153.120
Ha 0 0,01 0,083 0,28 0,66 1,3 2,22 3,32 3,75 Seção
Pedro Barros Neto

X
Hc 40,51 40,5 40,4 40,2 39,9 39,2 38,3 37,2 36,8 Seção
Y
Kb, d 190.583 148.428 104.167 65.004 33.489 12.170 2.362 48 0
Hd 4,67 3,637 2,55 1,59 0,82 0,3 0,06 0 0
Hb 35,84 36,87 38 39 39,7 40,2 39,9 40,5 40,5
Seção X:
• Os valores de Hx , após a seção a , são distribuídos a cada 2m, entre 14,75 m e 70 m, o
que dá um total de 28 valores. Hx =3,75+ [(x−14,75)Hv ] onde “x” é a distância em
metros, a partir de de 14,75m.
H16m =3,75 +[(16−14,75)0,58157] H16 m =3,75 +[(1,25)x 0,58157]=3,75 + 0,727
H16m =4,477mm .
H18m=3,75 +[(18−14,75)0,58157] H18 m=3,75 +[(3,25)0,58157]=3,75+ 1,89
H18 m= 5,64 mm .
H20m=3,75 +[(20−14,75)0,58157] H20m=3,75 +[(5,25)0,58157]=3,75+ 3,05
H20m=6,8 mm . Seguir aplicando a fórmula Hx =3,75+ [(x−14,75)Hv ] .
x 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Hx 4,447 5,64 6,8 7,96 9,13 10,3 11,45 12,58 13,75 14,9
x 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
Hx 16 17,24 18 19,56 20,72 21,9 23 24,22 25,38 26,54
x 56 58 60 62 64 66 68 70 corda
Pedro Barros Neto

Hx 27,07 28,86 30 31,2 32,35 33,51 34,68 35,84 Seção b
Seção Y:
• Os valores de H y , após a seção c , são distribuídos a cada 2m, entre 14,75 m e 70 m,
o que dá um total de 28 valores. H y
=36,8−[( y −14,75) Hv ] onde “y” é a distância em
metros a partir de de 14,75m até 70m.
H16m =36,8−[(16−14,75)0,58157] H16m =36,8−[(1,25) x0,58157]=36,8−0,727
H16m =36,073mm .
H18 m=36,8−[(18−16)0,58157] H18 m=36,8−[(2)0,58157]=36,8−1,16314
H18 m= 35,636 mm . H20 m=36,8−[(20−14,75)0,58157]
H20m=36,8−[(5,25)0,58157]=36,8−3 H20m=33,8 mm . Seguir aplicando a fórmula
H y
=36,8−[( y −14,75) Hv ] .
y 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Hy 36 35,63 33,8 31,86 31,42 30,26 29,09 27,93 26,77 25,60
y 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
Hy 24,44 23,28 22,12 20,95 19,79 18,63 17,46 16,30 15,14 13,97
y 56 58 60 62 64 66 68 70 corda
Hy 12,81 11,65 10,48 9,32 8,16 6,99 5,83 4,67 Seção d
A seguir, os gráficos das flechas no plano cartesiano, que não devem ser confundidos com as
representações das curvas na vista em planta.
Pedro Barros Neto

CURVA HORIZONTAL CIRCULAR (SEM TRANSIÇÃO)
O valor da flecha H =
Constantedosistema
R
Seção a : Ha = H xCa
Seção d : Hd = H x Cd
As constantes são dadas pelo fabricante da máquina, assim como o procedimento para imputar os
valores frontais, tudo em função das distâncias dos carrinhos.
ALINHAMENTO E NIVELAMENTO LONGITUDINAL EM TANGENTE
Tanto para alinhamento como nivelamento longitudinal em tangentes, o método convencional é
fazer um levantamento topográfico baseado nas “estacas” de referência que existem ao lado da
linha, assim como fazer as medições de erro transversal. Os valores de correção coletados são
disponibilizados em tabelas que serão utilizadas para imputar os valores manualmente na cabine
frontal.
Pedro Barros Neto

Outra forma de trabalhar é com valores que a máquina recebe automaticamente a partir de um
sistema LASER, com cobertura de 100m a 300m, dependendo do grau de refração da luz entre o
transmissor e o receptor.
Os transmissores do carro de medição são monitorados nas
duas cabines através de instrumentos analógicos com
mostradores pictográficos, onde aparece uma linha central
ou “zero”, ladeada por duas barras vermelhas.
• Um instrumento indicador do erro transversal.
• Dois instrumentos indicadores de erros no
nivelamento longitudinal, cada um com uma
lâmpada indicadora de levante.
• Um instrumento indicador de erro do alinhamento
com lâmpadas laterais, indicando o lado que requer
puxamento.
O trabalho de correção geométrica inicia com a máquina parada num trecho sem erros, onde é
“montada” na seguinte sequência:
• Acoplar a tração hidráulica;
• Aplicar a suspensão hidráulica nos trucks e cabines;
• Liberar o freio de estacionamento e habilitar o freio hidráulico em trabalho;
• Abaixar os carrinhos e colocar referência pneumática à esquerda e pressão para baixo;
• Descer o grupo de levante;
• Descer a banca de socaria;
Pedro Barros Neto

• Zerar todos os valores eletrônicos na cabine frontal: alinhamento, nivelamento longitudinal,
flecha horizontal, flecha vertical e superelevação;
• Colocar referência elétrica no nivelamento para o trilho de referência;
• Deslocar a máquina no trecho padrão, para frente e para trás, até os instrumentos analógicos
oscilem equilibradamente para os dois lados, ao redor e próximos de “zero”;
Quando a máquina inicia seu deslocamento em trabalho, todos os valores da máquina e os sensores
eletrônicos estão zerados e não vai haver qualquer ação de correção. Quando o carro frontal
(apalpador) entra num pequeno erro de alinhamento (por exemplo), o transmissor do erro de flecha,
no carro medidor vai indicar um valor de Fr proporcional à relação da máquina, e a eletrônica
da máquina vai solicitar que o grupo hidráulico faça o puxamento lateral, corrigindo aquele
pequeno valor, até zerar o transmissor. Essa operação é monitorada por instrumentos analógicos
nas duas cabines.
O trabalho de correção geométrica pode ser feito de duas formas:
• No modo “relativo” em tangentes, curvas horizontais e verticais:
◦ Os valores de correção são oriundos de uma tabela, obtidos por topografia, por
exemplo, e são imputados manualmente no sistema eletrônico de controle.
◦ A própria máquina, dotada de sistema ALC, faz uma “leitura” dos erros da linha e com
os dados gravados, faz a devida correção.
• No modo absoluto, apenas em tangentes: utilizando o sistema laser, os valores de correção
são imputados automaticamente pelo receptor de laser. Nesta forma de trabalho, um
transmissor de luz laser, suportado por um carrinho, é fixado sobre os trilhos, a uma certa
distância à frente da máquina, e um receptor de luz laser fica posicionado no carrinho
frontal. À proporção que a máquina se desloca contra o raio de laser, qualquer diferença
entre o centro do receptor e o ponto de incidência da luz, é convertido em sinal elétrico
proporcional ao erro, e enviado para o sistema eletrônico correspondente: alinhamento ou
nivelamento longitudinal.
Pedro Barros Neto

Alinhamento
Ocorre nas tangentes horizontais, rampas ascendentes, curvas verticais e rampas descendentes: a
grade é posicionada horizontalmente no eixo geométrico de projeto.
Curvas horizontais
Esta função é referenciada por uma cordinha de aço tensionada entre os carros frontal e traseiro, e
paralela ao trilho de referência nas tangentes. Essa corda aciona o sensor de alinhamento, instalado
no carrinho de medição.
O trilho esquerdo é a referência pneumática para os valores de flecha, que são imputados
manualmente ao sistema eletrônico de alinhamento, na cabine frontal, ou automaticamente por
sistema digital.
Nivelamento
Esta função é referenciada por duas cordinhas de aço tensionadas entre os carros frontal e traseiro, e
paralelas (*) aos trilhos nas tangentes. Essas cordas vão acionar os dois sensores de nivelamento,
instalados no carrinho de medição.
Nivelamento longitudinal em tangente: a grade é posicionada verticalmente na cota altimétrica de
projeto.
Nivelamento transversal em tangente: durante nivelamento longitudinal, a grade deve chegar na
cota altimétrica com os dois trilhos “em nível”, ou seja, com transversal “zero”.
Superelevação nas curvas horizontais: neste caso há uma soma de funções, pois o nivelamento
longitudinal do trilho “interno” segue a altura da tangente, e de acordo com o sentido da curva, o
trilho externo ficará mais alto do que o interno. Este desnível é a superelevação, e cada curva da
ferrovia tem uma tabela com os respectivos valores, distribuídos a cada 2 dormentes, e que são
imputados manualmente na cabine frontal, ou automaticamente por sistema digital.
Curvas verticais: os valores de flecha vertical são somados algebricamente com o nivelamento
longitudinal.
No início do trabalho, o sistema de nivelamento requer a seleção de uma referência elétrica, que nas
tangentes é ligada para o trilho direito, oposto ao trilho base, e nas curvas horizontais,
obrigatoriamente, para o trilho interno.
Essa referência tem a ver com o erro transversal do trilho base nas tangentes e com a superelevação,
nas curvas horizontais:
• O erro transversal do trilho base, medido pelo pêndulo do carro frontal, é somado
algebricamente com o valor do longitudinal, e esse valor é enviado para o levantamento dos
dois trilhos, sem erro de transversal.
Pedro Barros Neto

A verificação do erro transversal é feita no carro medidor, através de um pêndulo, que envia o sinal
para ser comparado visualmente com um valor teórico do transversal esperado para o trecho em
trabalho: nas tangentes, transversal zero e nas curvas horizontais, a superelevação.
Na cabine de trabalho os dois sinais do pêndulo e do valor teórico são somados algebricamente pelo
cartão eletrônico EK 277 e o resultado é enviado para instrumentos indicadores analógicos, nas
duas cabines. Esses valores não entram nos cartões EK 229 , pois são somente para os
instrumentos analógicos do erro transversal.
Opcionalmente pode haver um pêndulo no carrinho traseiro para dar a indicação do transversal
residual, através de instrumento analógico na cabine de trabalho. Os valores do nivelamento
longitudinal e de superelevação são colocados na cabine frontal.
Abaixo, as figuras ilustrando o sistema de nivelamento e o diagrama em blocos da parte eletrônica.
Pedro Barros Neto

Nivelamento longitudinal
Exemplo de nivelamento longitudinal em que as correções de levante serão apenas para manter o
nivelamento ideal num trecho onde foi verificado que há uma extensão da linha “rebaixada”, e logo
após esse trecho, o nivelamento também está na cota ideal.
Pedro Barros Neto

Considerando que a máquina inicia o trabalho num trecho teoricamente na cota de nivelamento
longitudinal, com os três carros perfeitamente nivelados e o sistema eletrônico zerado, assim que o
carro frontal entrar no trilho abaixado a cordas paralelas vão abaixar num valor FD e com isso
alterar o valor do transmissor de erro no carro C , apesar desse carro estar num erro muito menor
do que o erro detectado pelo carro frontal D . Então, a eletrônica da máquina manda o grupo de
levante fazer uma pequena correção no nivelamento longitudinal, dentro da relação de redução da
máquina FR , até que o erro eletrônico seja “zerado”. Aqui consideramos o erro transversal nulo,
para efeito didático.
Outro caso é quando há a necessidade de um “levante longo” para uma nova cota. Isso requer que
haja uma rampa de entrada a partir da cota do início do trecho. Se o trabalho de levante for
interrompido, o operador fará uma rampa de saída para concordar com a cota mais baixa. Quando
houver a retomada do levante uma nova rampa de entrada deve ser feita, a partir do início da rampa
de saída anterior.
No caso da superelevação nas curvas com transição, este também é o método para imputar os
valores a partir da cabine frontal, a partir de tabelas de cada curva e o tipo de máquina.
Pedro Barros Neto

Análise de cada etapa:
• O carro A entra no ponto TS com o valor de superelevação zerado, até que o carro
C o alcance, quando há a imputação dos valores positivos e crescentes na cabine frontal,
de forma rápida, e quando o carro B alcançar TS , o valor da superelevação está de
acordo com os valores crescentes da transição de entrada.
• Os valores crescentes da transição de entrada seguem sendo imputados, até que o carro C
alcance SC e isto faz com que esses valores extrapolem o valor teórico máximo da curva
de transição. A partir deste ponto os valores decrescem rapidamente para chegarem no valor
da curva circular, assim que o carro B chegar em SC .
• A partir deste ponto mantêm-se os valores da curva circular e que serão extrapolados até que
o carro C alcance CS , o que significa que o carro D já está dentro da transição de
saída.
• A partir deste ponto os valores da curva circular decrescem rapidamente até que o carro
B alcance CS para iniciar os valores normais e decrescentes da transição de saída, que
seguem até alcançar “zero”, no ponto em que o carro D alcançar ST .
• A partir deste ponto os valores prosseguem linearmente, mas negativos, até o carro C
alcançar ST , quando voltam a “crescer”, para zerar no ponto em que o carro B
alcançar ST .
Pedro Barros Neto

Método de construção da curva vertical côncava
• O carro D chega em TC com o valor de levante vertical necessário para levar a
ferrovia para a cota de projeto. A partir desse ponto, e durante a distância do carro B para
o carro D (comprimento das cordas), são imputados os valore de flecha vertical da tabela
de curvas na cabine frontal, de forma que, no ponto em que o carro B alcançar TC ,
tenhamos o valor da flecha vertical constante dessa curva, que será mentida constante até
que o carro D atinja CT .
• A partir desse ponto, a máquina começa a transitar na tangente e os valores decrescem para
atingir “zero” quando o carro B atingir CT .
O processo para a curva vertical convexa é o mesmo, considerando que os valores de flecha vertical
serão algebricamente invertidos, em relação à curva côncava.
Como funciona o alinhamento proporcional
Esta função é referenciada por uma cordinha de aço tensionada por baixo da máquina entre os
carros frontal e traseiro, paralela aos trilhos, e não necessariamente no centro geométrico da
máquina. O transmissor do erro de flecha trabalha acoplado a essa cordinha.
No início do trabalho, o sistema de alinhamento requer que se aplique a referência pneumática.
Os valores do alinhamento e de flechas são colocados na cabine frontal.
Pedro Barros Neto

Abaixo, as figuras ilustrando o sistema de alinhamento e o diagrama em blocos da parte eletrônica.
Pedro Barros Neto

ALC – computador de ajuste automático para a máquina socadora (Plasser & Theurer).
Os sistemas eletrônicos, mostrados até aqui, são de uma máquina analógica. Uma máquina equipada
com sistema microprocessado tem o mesmo princípio conceitual e os mesmos sensores deste
modelo apresentado. A diferença está em que, várias funções manuais passam a ser automatizadas,
o sistema vai ter monitores com visualização de gráficos intuitivos, além da possibilidade de fazer
diagnósticos de falhas de algum periférico. Outra vantagem é que a máquina terá um encoder para
medição de distância percorrida, e assim, pode ser montada numa linha teoricamente ideal, para
referência, e a partir dali fazer a leitura dos erros de geometria do trecho a ser recuperado. Com os
dados gravados, voltar a máquina para o início do trecho e fazer o trabalho de correção.
Pedro Barros Neto

Pedro Barros Neto

Grupo de levante e puxamento: é um mecanismo acionado por cilindros hidráulicos de grande
força, capaz de movimentar a grade superestrutural (trilhos e dormentes) nos eixos horizontal e
vertical.
O grupo de levante e puxamento atua bem próximo ao carrinho de medição de erro, assim como as
bancas de socaria.
Bancas de socaria
Uma máquina socadora 08-16 tem duas bancas (direita e esquerda), montadas num suporte móvel
por duas hastes de guia verticais de aço cromado, para permitir o movimento de subida/descida das
bancas.
Pedro Barros Neto

Dispositivo mecânico composto por um bloco de aço que suporta dois conjuntos de braços onde são
instaladas as ferramentas de soca.
Os braços são pivotados na parte central e a parte superior é ligada por um cilindro hidráulico
(fechamento do braço) a um eixo excêntrico que gira acionado por motor hidráulico, de forma que
as extremidades das ferramentas de soca vibrem na frequência de 35 Hz e com amplitude de 3 a 5
mm.
A socaria é feita com a penetração das ferramentas de soca no lastro, até ficarem por baixo do
dormente, quando fazem o fechamento progressivo e com a pressão uniforme.
O suporte das bancas é dotado de quatro mancais axiais e horizontais, dois frontais e dois traseiros,
onde vão trabalhar dois eixos horizontais de aço cromado (eixo transversal frontal e eixo transversal
traseiro), cujas extremidades são fixadas no chassi da máquina, o que permite que o suporte das
bancas seja movimentado lateralmente por cilindros hidráulicos, e assim, as bancas podem ser
posicionadas no local correto de trabalho.
Uma banca de socaria é composta de um chassi, que é um cubo de aço com dois furos verticais, um
frontal e outro traseiro, onde são colocados mancais axiais para receber as duas hastes de guia,
verticais.
Pedro Barros Neto

Na parte superior central há um furo transversal onde é montado um eixo excêntrico suportado por
rolamentos. Esse eixo é acionado por um motor hidráulico, com um volante na outra extremidade, e
sua função é provocar a vibração nos braços da banca.
Nas extremidades inferiores do chassi, estão os suportes de pinagem dos quatro braços.
Quatro braços pivotados na parte inferior do chassi, dois frontais e dois traseiros, conectados ao
eixo excêntrico por quatro cilindros hidráulicos.
As ferramentas de soca são instaladas nas extremidades inferiores dos braços, vibram a 35 Hz e
com amplitude de 5 mm.
O movimento de subida / descida de cada banca é feito por um cilindro hidráulico rápido (diâmetro
pequeno) montado verticalmente entre a parte central superior do chassi e o suporte das bancas. A
posição vertical de cada banca (profundidade) é medida individualmente através de um transmissor
eletrônico de valores, tipo potenciométrico.
A lubrificação permanente dos mancais do eixo excêntrico é feita a partir de um tanque de óleo em
cada banca, além disso, a lubrificação das guias e braços é feita com graxa e tem um ciclo mais
curto do que outras partes da máquina e pode ser feita manualmente, através de plano de
manutenção, ou de forma automática com um dispositivo lubrificador central programável.
Pedro Barros Neto

A banca de socaria tem quatro sistemas de controle:
• Posicionamento viagem / trabalho:
◦ Para viagem, cada banca é travada em cima através de pinos acionados por cilindros
pneumáticos, e a posição “banca travada” é sinalizada nas cabines.
◦ Para trabalho, requer que o cilindro de subida seja acionado por chave elétrica manual,
para permitir destravar as bancas, e em seguida a banca desce para o “ponto zero”, já
sob controle do cartão eletrônico EK – 16 – V.
• Acionamento dos motores hidráulicos de vibração.
• Subida e descida em trabalho (socaria): o pedal de descida aciona cilindro hidráulico de
trabalho das duas bancas habilitadas.
• Fechamento das ferramentas de soca: feito por um pedal, comum às duas bancas, que
acionam eletricamente as válvulas dos respectivos cilindros hidráulicos. Há duas opções de
pressão de fachamento: 80 bar e 120 bar.
Na figura abaixo, temos a vista de cima da poltrona do aperador de socaria com a disposição dos
três pedais. O operador trabalha voltado para o pára brisa interno, onde visualiza toda a área das
bancas, carro do meio e grupo de levante.
Notar que, por segurança, os pedais de descida das bancas e avanço são acionados pelo mesmo pé.
Pedro Barros Neto

Procedimento para aferição de banca de socaria 08-16
Componentes de sistema eletrônico e hidráulicos:
• EK−813 – S uma fonte de alimentação para fornecer ±15 V para os cartões e
±10 V para o transmissor potenciométrico da altura da banca e o potenciômetro do valor
teórico.
• EK – 16V cartão analógico para controle e acionamento das válvulas hidráulicas
proporcionais que fazem a subida e descida de cada banca.
• Um display digital (4) com três dígitos sinalizados, para indicar a profundidade de cada
banca, em milímetros.
• ELT 998−002 cartão analógico (6) de excitação de cada display digital.
• Um miliamperímetro CC (1), com escala 0a1.000mA , para indicar os pontos
importantes das correntes de subida e descida de cada banca.
• Uma chave seletora do display (8), com duas seções por banca, para auxiliar o trabalho de
aferição das posições de trabalho de cada banca e monitorar a posição instantânea.
• Um transmissor linear (7), potenciométrico, fixado no chassi de máquina, para informar ao
cartão EK – 16V qual a posição instantânea da banca.
• Uma chave rotativa (2) comum às duas bancas, seletora de duas velocidades de descida:
lenta e rápida.
• Um potenciômetro (9) do valor teórico de profundidade comum às duas bancas.
• Um pedal de descida (10) comum às duas bancas.
Componentes hidráulicos:
• Uma válvula proporcional (3) conectada a um cilindro hidráulico (5) de velocidade, para
fazer a subida e descida de cada banca, de forma controlada.
Pedro Barros Neto

A aferição inicia com o ajuste mecânico da cordinha do transmissor de profundidade:
A cordinha toda estendida deverá ter 800mm fora do transmissor, com reserva de uma volta para
o final da mola de retração.
Pontos importantes na trajetória de descida da banca de socaria
Todas estas posições instantâneas que aparecem na figura são mostradas no display de cada banca, a
partir da relação tensão / distância, que há no mecanismo do transmissor potenciométrico da banca:
19mV /mm .
Pedro Barros Neto

Ajustes do cartão do display
O cartão EL –T 998 –002 recebe o sinal de profundidade da banca (19 mV / mm) assim como
do potenciômetro do valor teórico 2f 3 com 23mV /mm, ambos já tratados pelo cartão
EK−16V , e os envia para o display EL –T 790– 00 E através de uma chave de teclas que
seleciona qual sinal deve ser exibido.
Ajuste de zero do valor teórico:
• Apertar a tecla do valor teórico ↓ da banca correspondente, girar o potenciômetro
2f 3 todo à esquerda e ajustar o trimpot P2 na placa EL−T 998−002 para o
display exibir 000 mm .
Ajuste de fundo de escala do valor teórico:
• Apertar a tecla do valor teórico ↓ da banca correspondente, girar o potenciômetro
2f 3 todo à direita e ajustar o trimpot P1 na placa EL−T 998−002 para o display
exibir + 438mm .
Pedro Barros Neto

Ajustes no cartão EK – 16 V
• P1 – ajuste do “ponto zero” da profundidade.
• P12 - ajuste do reforço de corrente para subida de 500 mA para bancas de 8 ferramentas e de
600mA para bancas de 16 ferramentas.
• P7 - ajuste da corrente de descida.
• P8 – ajuste do ponto de corte da corrente de descida a 33% .
• P4 - ajuste do ponto de ligação do alinhamento e do nivelamento a 100mm abaixo do
“ponto zero” , liga com a banca descendo e acende o led amarelo no cartão.
• P10 - ajuste do ponto para ligar o fechamento automático das ferramentas de soca a
374mm abaixo do “ponto zero”, liga com a banca descendo e acende o led vermelho no
cartão.
• P9 – ajuste do ponto da banca em cima para iniciar o trabalho, 100mm acima do “ponto
zero”.
• P11- ajuste do ponto de início do avanço no semiautomático 70mm abaixo do ponto
zero, liga com a banca subindo e acende o led verde no cartão.
• P13 - ajusta o fundo de escala do transmissor da banca.
Pedro Barros Neto

Zeramento do transmissor da banca
• Com a banca travada, reter a cordinha mantendo o clipo superior
da cordinha junto à chapa da banca e remanejar o clipe inferior
para junto da carcaça do transmissor: ele
vai servir de referência para os
procedimentos a seguir.
• Retirar a tampa e soltar as três presilhas
do potenciômetro.
• Colocar um multímetro entre o pino
central e o terra (chassi) e girar o
potenciômetro lentamente, para ler
–5,7V .
• Fixar as três presilhas do potenciômetro e
repor a tampa.
• Puxar e imobilizar a cordinha, de forma que o clipe de referência
fique a 300mm da carcaça do transmissor, onde teremos V300mm =0,019V x 300mm ou
V300mm =+ 5,7 V . Isto faz com que a tensão no pino central do transmissor seja “zero
volt”.
• Apertar a tecla do valor real = e no cartão EK – 16V atuar
em P1 para ler –000mm no display.
Ajuste do fundo de escala do transmissor da
banca
• Puxar e imobilizar a cordinha, de forma
que o clipe de referência fique a
674mm da carcaça do transmissor, onde
teremos
−674 mm+ 300 mm=−374 mm
• Apertar a tecla do valor real = e no
cartão EK – 16V atuar em P13 para
ler –374 mm no display.
Ajustes dos pontos importantes da trajetória da banca com a hidráulica
desligada
Pedro Barros Neto

Ligar Alinhamento / Nivelamento com a banca descendo
• Puxar e imobilizar a cordinha, de forma que o clipe de referência fique a 400mm da
carcaça do transmissor.
• Girar o potenciômetro do valor teórico todo à direita.
• Apertar a tecla do valor real = e será mostrado o valor de
–100mm no display.
• Apertar o pedal de descida das bancas e ajustar P 4 no
cartão EK – 16V , de forma que acenda o led amarelo desse
cartão.
Ligar o fechamento automático das ferramentas de soca com a banca
na máxima profundidade
• Puxar e imobilizar a cordinha, de forma que o clipe de
referência fique a 674mm da carcaça do transmissor.
–374 mm no display.
• Apertar o pedal de descida das bancas e ajustar P10 no
cartão EK – 16V , de forma que acenda o led vermelho
desse cartão.
Ligar o avanço automático da máquina com a banca subindo e já acima da grade
• Puxar e imobilizar a cordinha, de forma que o clipe de referência
fique a 370mm da carcaça do transmissor.
–70mm no display.
• Retirar o pé do pedal de descida das bancas e ajustar P11 no
cartão EK – 16V , de forma que acenda o led verde desse cartão.
Pedro Barros Neto

Regulagem do ponto de corte da corrente
• Colocar o valor teórico em “zero”.
• Colocar a chave de “velocidade de descida” na posição
normal.
• Apertar o pedal de descida das bancas.
• Puxar a cordinha lentamente simulando a descida da banca,
até o ponteiro do miliamperímetro “cair rapidamente” para
zero. Repetir o processo, enquanto ajusta P8 no cartão
EK 16 – V , até que o ponteiro do miliamperímetro caia a
partir de 330mA .
Regulagem da corrente de descida
• Apertar tecla do valor teórico ↓ da banca
• Colocar o valor teórico em 200mm .
• Deixar a cordinha em cima.
• Colocar a chave de “velocidade de descida” na posição normal.
• Apertar o pedal de descida das bancas.
• Ajustar P7 na cartão EK 16 – V para ler 550mA , nas bancas de 8 ferramentas e
650mA nas de 16 ferramentas.
Regulagem da corrente de subida
• Voltar o valor teórico para zero.
• Apertar a tecla do valor real da banca a ser aferida.
• Puxar a cordinha para ler 370mm , e mantê-la imobilizada.
• Retirar o pé do pedal de descida das bancas e ajustar P12
no cartão EK 16 – V para ler 500mA nas bancas de 8 ferramentas e 600mA nas
bancas de 16 ferramentas.
Após o processo, repor a cordina na haste da banca e remanejar o clipe que serviu de referência para
a parte inferior dessa haste.
Pedro Barros Neto

AFERIÇÃO DE ALINHAMENTO E NIVELAMENTO
Condição de paralelismo das cordas
• Posicionar a máquina em uma tangente, trecho de linha alinhado e nivelado e com
transversal zero;
• Montar os três carros e marcar no trilho o ponto de contato das rodinhas (centro) e em
seguida retirar a máquina do local;
• Verificar o erro transversal com a régua de nível nos três pontos marcados e anotar o valor
no local;
• Verificar o erro de alinhamento com o dispositivo de linha de nylon no ponto do carro
medidor e marcar o valor no local;
Este dispositivo é composto por duas peças de alumínio em forma de  , cada uma com um
nível de bolha na parte superior e uma linha de nylon interligando uma à outra: a linha de nylon
passa por furos localizados a 20 mm (por exemplo) da borda interna da aba vertical.
As duas peças são posicionadas nas marcas do carro frontal “D” e traseiro “B”, com as abas
verticais encostadas internamente no boleto do trilho, para esticar a linha de nylon que interliga
uma com a outra e na marca do carro “C” é feita a medição de 20 mm para determinar se há erro
ou não.
• Zerar o teodolito, posicioná-lo no ponto do carro traseiro B e focar no zero da mira
posicionada no ponto do carro dianteiro D.
Pedro Barros Neto

• Remanejar a mira para o ponto do carro
medidor C, verificar o erro de nivelamento
e marcar o valor no local;
• Voltar a máquina para cima dos pontos
marcados e utilizar calços de lâminas de aço
para compensar valores do erro encontrado
no ponto do carro de medição, tanto de
alinhamento como de nivelamento;
• Colocar referência pneumática e pressão
vertical na condição de trabalho;
• Colocar suspensão hidráulica e tensionar as cordas de alinhamento e nivelamento;
Regulagem das cordas do nivelamento longitudinal:
• Ajustar a altura de uma das extremidades de cada corda, de forma que fiquem à mesma
distância dos pisos das cabines. Não utilizar nível de água ou mangueira, pois a tangente
onde a máquina se encontra para aferição pode estar em rampa.
Regulagem da corda de alinhamento:
• Regular uma das extremidades da corda de forma que as duas extremidades fiquem à
mesma distância do lado interno do boleto do trilho de referência.
Ajuste da tensão das fontes de alimentação dos potenciômetros EK 813
Cada unidade eletrônica tem, pelo menos,
uma fonte de alimentação EK 813 . As
saídas de ±10V dessas fontes
alimentam os potenciômetros e os
transmissores dos valores de alinhamento,
flecha horizontal, nivelamento
longitudinal e transversal, por isso devem
estar perfeitamente ajustadas.
Pedro Barros Neto

Com a fonte alimentada por 24V , usar um multímetro digital para medir:
• +10V entre o pino 8db e o terra (chassi da máquina). Ajustar a tensão com P1 .
• −10V entre o pino 20db e o terra (chassi da máquina). Ajustar a tensão com P2 .
AFERIÇÃO DO NIVELAMENTO LONGITUDINAL
Cabine frontal
Cartão analógico de nivelamento e alinhamento EK - 345
Entradas:
• Entrada única do sinal de nivelamento longitudinal, através do borne central de uma chave
seletora de duas posições, que permite escolher entre:
◦ Valores manuais fornecidos por um potenciômetro que entrega ±10V para uma faixa
de ±100 mm exibida no display.
◦ Valores fornecidos por receptor laser que entrega ±10V correspondente a uma faixa
de ±100 mm .
• Entrada com sinal de 24V da referência elétrica
do nivelamento para selecionar o transversal a ser
somado algebricamente com a superelevação.
• Entrada do sinal do pêndulo frontal – transversal
alimentado com ±10V e escala de ±100 mm .
• Entrada única do sinal de superelevação manual
fornecida por um potenciômetro multivoltas com
janela de indicação por dígitos, em mm ,
alimentado com +10V .
Saídas:
• Saída única do sinal de nivelamento longitudinal no
pino 22b da placa EK – 345 , que será
imputado simultaneamente nos dois cartões correspondentes, na cabine de trabalho.
• Saída com a soma algébrica do transversal e superelevação esquerda 30 z , para entrar no
cartão do nivelamento longitudinal esquerdo.
• Saída com a soma algébrica do transversal e superelevação direita 28 z , para entrar no
cartão do nivelamento longitudinal direito.
Pedro Barros Neto

A aferição do sistema de nivelamento se inicia com os ajustes de zero e ganho dos sinais da cabine
frontal, que entram no cartão analógico EK – 345 :
• Ajuste do valor de nivelamento longitudinal manual:
◦ Selecionar a chave para a posição “manual”.
◦ Colocar um multímetro entre o pino central do transmissor de nivelamento longitudinal e
o terra (chassi da máquina) e girar o potenciômetro para a direita até ler 5V .
◦ No cartão EK−345 , ajustar P9 para ler 5V no pino de saída . 22b .
◦ Ajustar o display, ligado nessa saída, para mostrar + 100mm . Relação do sinal
50mV /mm .
◦ Voltar o potenciômetro do nivelamento longitudinal manual para zero.
• Ajuste do valor de nivelamento longitudinal por laser:
◦ Selecionar a chave para a posição “laser”.
◦ Zerar o receptor laser conforme instrução e tipo do equipamento.
◦ Ajustar o zero no potenciômetro P12 da placa EK – 345 para ler zero volt no pino
de saída 22b .
◦ Colocar o receptor laser em +100mm .
◦ Ajustar o ganho no potenciômetro P15 da placa EK−345 para ler 5V no pino
de saída 22b . Relação do sinal 50mV /mm .
◦ Voltar o receptor laser para zero.
• Ajuste do valor de transversal fornecido pelo pêndulo frontal e do valor de superelevação
fornecido pelo potenciômetro de múltiplas voltas com indicação por dígitos.
Este procedimento é feito com o carro frontal numa linha com transversal zero e sem referência
pneumática aplicada.
◦ Zerar o potenciômetro da superelevação, girando o botão totalmente à esquerda. Caso os
dígitos não indiquem zero: folgar o parafuso de fixação do botão no eixo com chave
allen e retirá-lo; girar o eixo do potenciômetro à esquerda; repor o botão e fixá-lo.
◦ Nivelar mecanicamente o pêndulo frontal e fixá-lo.
◦ Zerar a escala do pêndulo em relação ao ponteiro e fixá-la.
◦ Zerar o valor da tensão do pino central do potenciômetro do pêndulo em relação ao terra
(chassi da máquina), e fixá-lo.
Pedro Barros Neto

◦ Com o potenciômetro do pêndulo zerado, ajustar o potenciômetro P14 da placa
EK – 345 para ler zero volt no pino de saída 12z .
Abaixo, duas figuras com duas partes cada uma, vão ajudar a entender como é que a chave de
referência elétrica do nivelamento faz a soma algébrica dos sinais do nivelamento transversal com
superelevação. Os passos descritos a seguir, também são ilustrados nessas figuras.
◦ Colocar +50mm no potenciômetro da superelevação e ajustar o potenciômetro
P18 da placa EK−345 para ler 2,5V no pino de saída 28d . Relação do
sinal 50mV /mm . Zerar o potenciômetro digital de superelevação.
◦ Colocar a chave de referência elétrica do nivelamento para esquerda.
◦ Colocar um calço metálico de 50mm sob a roda direita do carro frontal.
◦ Ajustar o ganho no potenciômetro P10 da placa EK−345 para ler −2,5V no
pino 12z . Relação do sinal 50mV /mm .
◦ Ajustar o potenciômetro P17 da placa EK−345 para ler −2,5V no pino 30 z .
◦ Mudar a chave de referência elétrica do nivelamento para a direita.
◦ Mudar o calço metálico de 50mm para ficar sob a roda esquerda do carro frontal.
◦ Ajustar o ganho no potenciômetro P16 da placa EK−345 para ler −2,5V no
pino de saída 28 z . Relação do sinal 50mV /mm .
◦ Retirar o calço da roda para ficar com transversal zero.
Referência elétrica para a esquerda
Figura 1 parte 1:
• Vamos usar como exemplo a retificação de um trecho com uma curva horizontal para a
esquerda (trilho base), cujo levantamento topográfico indicou a necessidade de um levante
longitudinal de 20mm . À proporção que a máquina se desloca da tangente para a
transição, o operador inicia a colocação dos valores de superelevação, que são eletricamente
positivos, mas o pêndulo frontal detecta que o trilho direito já está mais alto do que o
esquerdo por causa da superelevação remanescente, e manda um valor eletricamente
negativo para ser subtraído do valor de superelevação imputado. Assim, no pino 30 z , só
estará presente a diferença de valor necessária para colocar o trilho externo na cota correta.
Este sinal da diferença vai para o cartão EK229 direito, para ser somado ao sinal do
longitudinal de 20mm , que está presente nos dois lados.
Pedro Barros Neto

Figura 1 parte 2:
• Este caso pode explicar porque tem que haver um levantamento prévio no trecho em
tangente a ser levantado, para a escolha correta do trilho base para a referência elétrica do
nivelamento.
Neste trecho vai ser feito um levante longitudinal de 30mm , com a referência elétrica
para a esquerda, mas em determinado ponto, há um “caroço” de 20 mm nesse trilho base,
onde o pêndulo frontal vai enviar um sinal eletricamente positivo pelo pino 30 z do
EK 345 para o EK 229 direito, para ser adicionado ao valor do longitudinal de
30mm , suficiente para gerar um “caroço” no trilho direito. Esta situação não é viável.
Como o “caroço” é mais baixo do que o levante longitudinal, a solução é inverter a
referência elétrica para a direita, durante a extensão do “caroço”, e depois voltá-la para a
esquerda, e prosseguir o trabalho. Isto é explicado pela figura 2 parte 1.
Referência elétrica para a direita
Figura 2 parte 1:
• Vamos usar como exemplo a retificação de uma curva horizontal para a direita (trilho base)
cujo levantamento topográfico indicou a necessidade de um levante longitudinal de
20mm . À proporção que a máquina se desloca da tangente para a transição, o operador
inicia a colocação dos valores de superelevação, que são eletricamente positivos, mas o
pêndulo frontal detecta que o trilho esquerdo já está mais alto do que o direito, em função da
superelevação remanescente, e manda um valor eletricamente negativo para ser subtraído do
valor de superelevação imputado. Assim, no pino 28 z , só estará presente a diferença de
valor necessária para colocar o trilho externo na cota correta. Este sinal da diferença vai para
Pedro Barros Neto

o cartão EK 229 esquerdo para ser somado ao sinal do longitudinal de 20mm que está
presente nos dois lados.
Figura 2 parte 2:
• Este caso pode explicar porque tem que haver um levantamento prévio no trecho em
tangente a ser levantado, para a escolha correta do trilho base para a referência elétrica do
nivelamento.
Neste trecho vai ser feito um levante longitudinal de 30mm , com a referência elétrica
para a direita, mas em determinado ponto, há um “caroço” de 20 mm nesse trilho base, onde
o pêndulo frontal vai enviar um sinal negativo mas que vai ser invertido para positivo e será
enviado pelo pino 28 z do EK 345 para o EK 229 esquerdo para ser adicionado ao
valor do longitudinal de 30mm , suficiente para gerar um “caroço” no trilho esquerdo.
Esta situação não é viável.
Como o “caroço” é mais baixo do que o levante longitudinal, a solução é inverter a
referência elétrica para a esquerda, durante a extensão do “caroço”, e depois voltá-la para a
direita, e prosseguir o trabalho. Isto é explicado pela figura 1 parte 1.
Pedro Barros Neto

Cabine de trabalho
O processo de aferição prossegue com o zeramento e ajuste de ganho dos sinais da cabine de
trabalho.
Cartões processadores dos sinais de nivelamento EK – 229 direito e esquerdo
Entradas analógicas:
• Transmissor do longitudinal direito (esquerdo): É uma caixa metálica montada no alto da
haste direita (esquerda) do carrinho de medição, que abriga um potenciômetro cujo eixo é
acionado pelo movimento de uma haste móvel externa, que na outra extremidade é solidária
com o cabinho do nivelamento. Qualquer movimento do cabinho (corda), para cima ou para
baixo, faz o eixo do potenciômetro girar. Esse potenciômetro é alimentado com ±10 V .
A relação entre a tensão no pino central do potenciômetro e a amplitude do levante
dependerá do comprimento da haste móvel.
• Potenciômetro do ponto zero : fica no braço direito (esquerdo) da poltrona do operador, é
alimentado com ±10 V e tem uma faixa de ±3 mm .
• Potenciômetro de compensação de levante: fica no braço direito (esquerdo) da poltrona do
operador, é alimentado com + 10 V e tem uma faixa de + 3 mm .
• Sinal do longitudinal único , procedente do cartão EK 345 na cabine frontal e com fator
de redução.
• Sinal de superelevação: o cartão frontal EK 345 manda o sinal resultante de
superelevação e transversal pelo pino 30 z para o cartão EK – 229 esquerdo e pelo
pino 28 z para o cartão EK – 229 direito.
Entradas de 24 V :
• Liga nivelamento.
• Montar grupo lado direito (esquerdo).
• Bancas embaixo ( −100mm do ponto zero) e pedal de descida da banca acionado:
liga/desliga nivelamento.
Saídas analógicas:
• Sinal para o instrumento analógico indicador do nivelamento longitudinal do lado direito.
• Sinal de saída para excitar o cartão EK−79 .
Ajuste mecânico dos transmissores de nivelamento longitudinal direito e esquerdo
Pedro Barros Neto

O movimento da haste pivotada é limitado por dois batentes, além de ter um interruptor de
segurança, que se acionado, corta o sinal do transmissor para evitar levantes maiores do que 50 mm.
Com a cordinha tensionada numa linha ser erro de longitudinal e transversal, a base do transmissor
deve ter uma faixa de 50mm para se elevar sem que a haste pivotada encoste no batente inferior
e uma faixa de 10mm para baixar sem que a haste pivotada encoste no batente superior.
Numa máquina com FR =3,1383 , um levante de 50mm no carrinho medidor, equivale a um
valor frontal de NLONG FRONTAL=50 mmx 3,1383=157 mm .
O processo de aferição prossegue com o zeramento dos sinais analógicos de entrada nos cartões
EK – 229 direito e esquerdo.
NOTA: a chave S 1 do EK – 229 , na posição ON , exclui o sinal do transmissor do
nivelamento longitudinal e na posição OFF deixa passar o sinal para o cartão.
• Posicionar a máquina numa linha alinhada e nivelada.
• Ligar a alimentação dos cartões e transmissores de nivelamento na cabine de trabalho e
tensionar as cordinhas.
• Garantir que os sinais da cabine frontal estejam zerados.
Zeramento elétrico dos transmissores longitudinais direito e esquerdo:
• Abrir o transmissor para ter acesso ao potenciômetro interno e soltar as presilhas.
• Utilizar um multímetro para medir a tensão entre o pino central e o terra (chassi da
máquina).
• Girar lentamente o potenciômetro do transmissor até obter uma leitura de zero volt no
multímetro.
• Fixar as presilhas do potenciômetro e fechar a tampa do transmissor.
Pedro Barros Neto

Zeramento do instrumento analógico indicador do nivelamento longitudinal direito e esquerdo
• Colocar a chave S 1 em ON e manter zerados os sinais dos potenciômetros ajuste de
zero e compensação 3mm .
• Colocar P9 no centro.
• Atuar no potenciômetro P2 para zerar o instrumento.
Ajuste do ganho do sinal do potenciômetro de compensação 3 mm
• Colocar a chave S 1 em ON e manter zerado o sinal do potenciômetro ajuste de zero.
• Puxar totalmente a alavanca do potenciômetro de compensação para ler 3mm no
instrumento indicador analógico, e se necessário, atuar no potenciômetro P5 do cartão
EK – 229 .
Pedro Barros Neto

Ajuste do ganho do sinal dos transmissores do longitudinal direito e esquerdo
• Colocar a chave S 1 em OFF e manter zerados os sinais dos potenciômetros ajuste de
zero e compensação 3 mm.
• Tensionar a cordinha, colocar um calço de aço de 4 mm de espessura sob a rodinha do
carro medidor, lado direito: a base do transmissor longitudinal vai levantar, e enviar um sinal
elétrico equivalente a 4 mm . Para colocar o ponteiro do instrumento analógico na marca
de 4 mm , ajustar o potenciômetro P1 do cartão EK – 229 direito.
• Remanejar o calço para a rodinha esquerda e repetir o procedimento para o cartão esquerdo.
• Retirar o calço.
Aferição do valor da redução de erro do nivelamento longitudinal direito
Considerar nesta máquina FR =3,1383 e o carro frontal com transversal zero, manter a chave
S 1 em OFF e manter zerados os sinais dos potenciômetros ajuste de zero e compensação 3
mm.
• Com a referência elétrica para a esquerda, colocar um calço de aço de 40mm sob a
rodinha direita do carro medidor e compensar com 125,5mm de valor longitudinal,
imputado manualmente na cabine frontal.
• Ajustar P6 no cartão EK 229 direito para zerar o instrumento analógico indicador.
Pedro Barros Neto

Aferição do valor da redução de erro do nivelamento longitudinal esquerdo
• Inverter a referência elétrica para a direita, colocar um calço de aço de 40mm sob a
rodinha esquerda do carro medidor e compensar com 125,5mm de valor longitudinal,
• Ajustar P6 no cartão EK 229 esquerdo para zerar o instrumento analógico indicador.
• Zerar o potenciômetro longitudinal na cabine frontal.
Aferição do valor da redução de erro do nivelamento transversal direito
• Colocar a referência elétrica para a direita, colocar um calço de aço de 40mm sob a
rodinha direita do carro medidor e compensar com 125,5mm de valor da superelevação,
• Ajustar P4 no cartão EK 229 direito para zerar o instrumento analógico indicador.
Aferição do valor da redução de erro do nivelamento transversal esquerdo
• Inverter a referência elétrica para a esquerda, remanejar o calço de aço de 40mm para a
rodinha esquerda do carro medidor e compensar com 125,5mm de valor da
superelevação, imputado manualmente na cabine frontal.
• Ajustar P 4 no cartão EK 229 esquerdo para zerar o instrumento analógico indicador.
• Retirar o calço e zerar o potenciômetro de superelevação na cabine frontal.
Pedro Barros Neto

Ajuste final do zero no instrumento indicador analógico direito
• Colocar todos os valores frontais em zero e todas as entradas dos cartões EK 229, inclusive
S 1 na posição ON , e se o instrumento indicador analógico não estiver zerado, dar um
ajuste no P 9 do cartão correspondente.
O cartão EK−79 é único para acionar as válvulas hidráulicas do nivelamento lado direito e do
lado esquerdo.
Entradas:
• Sinal analógico entregue pelos dois cartões EK – 229 do lado direito e do lado esquerdo.
Saídas:
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do levante rápido do lado direito.
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do levante lento do lado direito.
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do levante rápido do lado esquerdo.
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do levante lento do lado esquerdo.
Pedro Barros Neto

Como funciona o cartão EK−79 em conjunto com as válvulas hidráulicas restritoras
Se o cartão EK−79 recebe uma tensão elétrica de
excitação que corresponda a um levantamento maior ou
igual a 3 mm, ponto previamente ajustado por P2 ,
entra em operação o módulo “rápido”, cuja velocidade
V 2 é ajustada pela válvula hidráulica restritora que
está na saída da válvula direcional dessa função.
A partir do instante em que a tensão elétrica de excitação
alcança um valor correspondente a um levante menor do
que 3 mm, entra em operação o módulo “lento” , cuja
velocidade V 1 é ajustada pela válvula hidráulica
restritora que está na saída da válvula direcional dessa função.
A partir do instante em que a tensão elétrica alcança um valor correspondente a um levante menor
do que 0,5 mm, ponto previamente ajustado por P1 , a válvula hidráulica é desligada e o levante
chega a zero. Essa região, definida por P1 , é denominada “zona morta”. A largura da zona
morta é diretamente dependente da velocidade “lenta” V 1 .
Ajuste do sinal de excitação do cartão EK−79
Para estas etapas é necessário que o sinal de banca embaixo esteja presente no cartão
EK – 229 para habilitar o sinal de saída para excitação do cartão EK−79 .
Ajuste da transição de rápido para lento – lado direito
• No cartão EK – 229 , colocar a chave S 1 em ON , manter zerado o potenciômetro
de compensação 3mm e colocar os potenciômetros P8 e P10 no centro.
• Colocar 3 mm de levante no potenciômetro do ponto zero.
• No cartão EK−79 , ajustar P2 para acender as lâmpadas de rápido e lento do lado
direito.
• No catão EK – 229 , ajustar P8 para apagar a lâmpada de rápido do lado direito,
ficando acesa somente a lâmpada do lento.
Repetir o procedimento para o lado esquerdo.
Pedro Barros Neto

Ajuste da zona morta
• Colocar 0,5 mm de levante no potenciômetro do ponto zero na entrada do catão
EK – 229 .
• No cartão EK−79 , ajustar P1 para apagar a lâmpada de lento do lado direito.
• Zerar o potenciômetro do ponto zero.
Zeramento final do instrumento analógico
Agora é hora de verificar se o instrumento analógico indicador ainda está zerado:
• Valores da cabine frontal zerados.
• Colocar a chave S 1 em ON , manter zerados os potenciômetros de compensação
3mm e do ponto zero.
• Se o instrumento não estiver zerado, ajustar P9 .
Pedro Barros Neto

AFERIÇÃO DO NIVELAMENTO TRANSVERSAL
Ajuste do sistema autônomo de indicação do erro transversal na área de trabalho composto pelo
pêndulo montado no carrinho medidor C , pela chave de referência elétrica do nivelamento a
partir da cabine frontal, e do potenciômetro com indicação por dígitos, na cabine de trabalho, com
range de ±200 mm , alimentado com +10V .
Estes procedimentos são feitos com o carro medidor numa linha com transversal zero e sem
referência pneumática aplicada.
• Zeramento mecânico e elétrico:
◦ Zerar o potenciômetro de compensação do transversal, girando o botão totalmente à
esquerda. Caso os dígitos não indiquem zero: folgar o parafuso de fixação do botão no
eixo com chave allen e retirá-lo; girar o eixo do potenciômetro todo à esquerda; repor o
botão e fixá-lo.
◦ Nivelar mecanicamente a base do pêndulo no carrinho e fixá-lo.
◦ Zerar a escala do pêndulo em relação ao ponteiro e fixá-la.
◦ Soltar as fixações do potenciômetro do pêndulo para girá-lo lentamente até medir zero
volt do pino central para o terra (chassi da máquina) e fixá-lo.
◦ Com os potenciômetros zerados, atuar na placa EK – 277 colocando a chave S 1
para trabalho e ajustando o potenciômetro P1 para zerar o instrumento analógico do
transversal.
• Ajuste de ganho do sinal do pêndulo, em função da referência elétrica que estiver aplicada:
Pedro Barros Neto

◦ Com a referência elétrica para o LD e a chave S 1 para trabalho, levantar a rodinha
direita do carro medidor com um calço de aço de 150mm de altura e compensar no
potenciômetro digital com 150mm . O pêndulo envia um sinal com polaridade
negativa para somar algebricamente com o sinal positivo do potenciômetro digital e cujo
resultado esperado é zero. Se o instrumento analógico do transversal não marcar zero,
ajustar P4 no EK 277 .
◦ Com a referência elétrica para o LE e a chave S 1 para trabalho, levantar a rodinha
esquerda do carro medidor com um calço de aço de 150mm de altura e compensar no
potenciômetro digital com os mesmos 150mm . O pêndulo envia um sinal com
polaridade positiva para somar algebricamente com o sinal do potenciômetro digital, já
invertido, e cujo resultado esperado é zero. Se o instrumento analógico do transversal
não marcar zero, ajustar P3 no EK 277 .
Pedro Barros Neto

• Ajuste da escala do instrumento analógico:
◦ Com a referência elétrica para o LD e a chave S 1 para trabalho, retirar qualquer
calço das rodinhas do carro medidor para que o pêndulo fique zerado, e colocar
1,5mm no potenciômetro digital. Ajustar P 8 no EK 277 para que o ponteiro
do instrumento analógico fique no final da marca vermelha do lado direito.
◦ Inverter a referência elétrica para LE para inverter o lado de caimento do ponteiro do
instrumento analógico.
Pedro Barros Neto

AFERIÇÃO DO ALINHAMENTO
Cabine frontal
O sinal de flecha horizontal é fornecido por um potenciômetro multivoltas com janela de indicação
por dígitos, com range de ± 200 mm , alimentado com ±10V através de uma chave seletora
de duas posições: flecha direita −10V e flecha esquerda + 10V . O sinal deste potenciômetro
vai direto para o cartão EK 249 , na cabine de trabalho. Não passa no cartão da cabine frontal.
Cartão processador dos sinais de alinhamento EK - 345
Entradas:
• Entrada única do sinal de alinhamento, através do
borne central de uma chave seletora de duas
posições, que permite escolher entre:
◦ Valores manuais fornecidos por um
potenciômetro que entrega ±10V para uma
faixa de ±100 mm exibida no display.
◦ Valores fornecidos por receptor laser que entrega
±10V correspondente a uma faixa de
±100 mm .
• Polaridade do sinal frontal (manual ou laser):
◦ Puxamento para a esquerda: sinal positivo.
◦ Puxamento para a direita: sinal negativo.
Saídas:
• Display digital para indicação do valor do alinhamento manual ou laser no painel da cabine
frontal.
• Sinal do alinhamento para o cartão EK 249 , na cabine de trabalho.
Ajuste mecânico do transmissor de flecha horizontal:
◦ Zerar o potenciômetro digital da flecha horizontal, girando o botão totalmente à
esquerda. Caso os dígitos não indiquem zero: folgar o parafuso de fixação do botão no
eixo com chave allen, e retirá-lo; girar o eixo do potenciômetro à esquerda para zerar os
dígitos, repor o botão e fixá-lo.
Pedro Barros Neto

A aferição do sistema de alinhamento se inicia com os ajustes de zero e ganho dos sinais da cabine
frontal, que entram no cartão analógico EK – 345 :
• Ajuste do valor de alinhamento manual:
◦ Selecionar a chave para a posição “manual”.
◦ Colocar um multímetro entre o pino central do transmissor de alinhamento e o terra
(chassi da máquina) e girar o potenciômetro para a direita até ler 5V .
◦ No cartão EK−345 , ajustar P 8 para ler 5V no pino de saída 4 d .
◦ Ajustar o display, ligado nessa saída, para mostrar + 100mm . Relação do sinal
50mV /mm .
◦ Voltar o potenciômetro do nivelamento longitudinal manual para zero.
• Ajuste do valor de alinhamento por laser:
◦ Selecionar a chave para a posição “laser”.
◦ Zerar o receptor laser conforme instrução e tipo do equipamento.
◦ Ajustar o zero no potenciômetro P7 da placa EK – 345 para ler zero volt no pino
de saída 4 d .
◦ Colocar o receptor laser em +100mm .
◦ Ajustar o ganho no potenciômetro P5 da placa EK−345 para ler 5V no pino
de saída 4 d . Relação do sinal 50mV /mm .
◦ Voltar o receptor laser para zero.
Cabine de trabalho
Cartão EK 249
P1 – Corrente máxima da servo
válvula (não usado).
P2 – Ganho do sinal de saída para o
EK 80.
P3 – Ajuste do zero do sinal de saída
para o EK 80.
P4 – Zeramento do instrumento
analógico do alinhamento.
P5 – Compensação final direita três
pontos.
Pedro Barros Neto

P6 – Compensação final esquerda três pontos.
P7 - Compensação final direita quatro pontos (não usado).
P8 - Compensação final esquerda quatro pontos (não usado).
P9 – Compensação de flecha lado direito.
P10 – Compensação de flecha lado esquerdo.
P11 , P12, P13 e P14 – não usados.
P16 – Ajuste de ganho do potenciômetro de compensação.
P17 – Não usado
P18 – Ajuste de ganho do valor do alinhamento frontal.
P20 – Não usado
P21 – Amplificação.
P22 e P23 – Não usados.
Entradas analógicas
• Valor do alinhamento manual ou laser procedente do cartão EK 345 na cabine frontal.
• Potenciômetro digital com valores de flecha horizontal com range de ±200mm ,
diretamente da cabine frontal.
• Transmissor do carrinho medidor (régua potenciométrica com range de ±200mm e
alimentado com ±10 V .
• Potenciômetro de compensação manual ±4 mm .
Entradas com 24 V
• Seletora de 3 e 4 pontos. Manter esta chave sempre em 3 pontos.
• Seletora manual/automático.
• Alinhamento forçado LD e LE: chave de três posições com zero central.
• Bancas embaixo: liga alinhamento e nivelamento.
Saída analógica
• Para o cartão EK 80 : excitador das válvulas hidráulicas do puxamento rápido e lento.
Pedro Barros Neto

Saída de 24 V
• Para duas válvulas hidráulicas by-pass: por segurança, essas válvulas funcionam
permanentemente ligadas e desligam quando o sinal “alinhar” estiver ligado. Quando a
banca sobe, após o trabalho de socaria, desliga alinhamento/nivelamento e essas válvulas
são desligadas e desviam para tanque a pressão hidráulica dos cilindros de puxamento. Isso
faz com que o grupo de levante e puxamento fique com os roletes sobre os trilhos apenas
por gravidade e não interfiram durante o avanço da máquina.
Ajustes preliminares :
• Ajuste mecânico do transmissor de flechas do carrinho medidor:
◦ Montar os carrinhos numa linha sem defeitos e colocar referência pneumática para a
esquerda.
◦ Ligar o alinhamento e posicionar a chave seletora em 3 pontos.
◦ Liberar a forquilha da cordinha e fixá-la no ponto zero da escala milimetrada.
Pedro Barros Neto

◦ Abrir o compartimento do potenciômetro, soltar as presilhas e, com um multímetro,
medir 0V do pino central para o terra (chassi da máquina). Se necessário, girar
lentamente o potenciômetro e depois fixá-lo.
• Ajuste do zero do transmissor:
◦ No cartão EK 249 , com a chave S 1 na posição de serviço, colocar o cursor de
P6 no centro.
◦ Voltar a forquilha para a cordinha, que está tensionada na posição zero.
◦ Liberar a fixação do transmissor no carrinho medidor e posicioná-lo para deixar o
ponteiro do indicador analógico em zero.
A partir deste ponto, vamos fazer o ajuste prévio de alguns potenciômetros do cartão EK 249 :
Pedro Barros Neto

• Colocar a meio curso:
◦ Circuito do instrumento analógico: P4 .
◦ Circuito excitador do EK 80 : P2 e P3 .
• Com todas as entradas zeradas, carros montados, cordinha tensionada:
◦ Referência pneumática LE (lado esquerdo), ajustar P6 para zerar o instrumento
analógico.
◦ Referência pneumática LD (lado direito), ajustar P5 para zerar o instrumento
analógico.
• Teste do sentido da oscilação do ponteiro do instrumento analógico, em relação ao
deslocamento da forquilha do transmissor :
◦ Referência pneumática LE (lado esquerdo).
◦ Retirar a forquilha da cordinha e prender no gabarito de 200mm LD.
◦ Na placa EK 249 , puxar completamente o cursor do potenciômetro P 4 , girando
todo à direita, o que vai forçar o ponteiro do instrumento analógico cair para o LE,
sentido contrário à posição da forquilha do transmissor.
◦ Voltar o cursor de P4 para o centro.
Ajuste de ganho dos sinais de entrada.
Pedro Barros Neto

• Ajuste de fundo de escala do transmissor:
◦ Manter a referência pneumática para o LE.
◦ Manter a forquilha do transmissor no gabarito de 200mm LD.
◦ Cursor de P4 no centro.
◦ Colocar 200mm de valor de flecha para LE na cabine frontal.
◦ As outras entradas zeradas.
◦ Ajustar P9 para zerar o ponteiro do instrumento analógico.
◦ Colocar 200mm de valor de flecha para LD na cabine frontal.
◦ Inverter a forquilha do transmissor para o gabarito de 200mm LE.
• Valor do alinhamento da cabine frontal:
◦ Colocar 100mm de valor de flecha para LE.
Pedro Barros Neto

◦ Colocar 100mm de valor do alinhamento para LD na cabine frontal.
◦ As outras entradas zeradas.
• Ajuste do fundo de escala do potenciômetro de compensação de ±5mm :
◦ Colocar a forquilha do transmissor na cordinha tensionada e zerada.
◦ Colocar 5 mm de compensação girando o potenciômetro para LD.
◦ Colocar 5 mm de valor de flecha para LE na cabine frontal.
◦ Manter os outros valores de entrada zerados.
Pedro Barros Neto

Ajuste da oscilação do ponteiro do instrumento analógico
◦ Colocar 5 mm de valor de flecha para LE na cabine frontal.
◦ Manter os outros valores de entrada zerados.
◦ Ajustar P 4 para levar o ponteiro do instrumento para o final da marca vermelha do
lado direito.
Pedro Barros Neto

◦ Deslocar a máquina para frente e para trás, ajustando P6 para que o ponteiro oscile
simetricamente à esquerda e à direita do centro do instrumento indicador analógico.
◦ Mudar a referência pneumática para LD e repetir a manobra com a máquina, ajustando a
oscilação simétrica com P5 .
Agora que a centragem da oscilação do instrumento analógico e toda a linha de soma do cartão
EK 249 estão ajustada, vamos trabalhar com os ajustes da placa EK 80 e das válvulas
hidráulicas restritoras de fluxo, para determinação dos pontos de transição do puxamento rápido e
lento.
Cartão a EK 80 Acionador do rápido/lento das válvulas hidráulicas do alinhamento
O cartão EK80 é único para acionar as válvulas hidráulicas do puxamento para a direita e para a
esquerda.
Entradas:
• Sinal analógico entregue pelo cartão EK – 249 .
Saídas:
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do puxamento rápido para a direita.
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do puxamento lento para a direita.
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do puxamento rápido para a esquerda.
• Para a válvula hidráulica e lâmpada indicadora do puxamento lento para a esquerda.
Pedro Barros Neto

Como funciona o cartão EK 80 em conjunto com as válvulas hidráulicas estranguladoras
Gráfico da transição do puxamento “rápido” e “lento”.
Se o cartão EK 80 recebe uma tensão elétrica de excitação que corresponda a um puxamento
maior ou igual a ±3 mm , ponto previamente ajustado por P2 , entra em operação o módulo
“rápido” referente ao lado definido pela polaridade do sinal elétrico, cuja velocidade V 2 é
ajustada pela válvula hidráulica restritora que está na saída da válvula direcional dessa função.
A partir do instante em que a tensão elétrica de excitação alcança um valor correspondente a um
puxamento menor do que ±3 mm , entra em operação o módulo “lento” referente ao lado
definido pela polaridade do sinal elétrico, cuja velocidade V 1 é ajustada pela válvula hidráulica
restritora que está na saída da válvula direcional dessa função.
A partir do instante em que a tensão elétrica de excitação alcança um valor correspondente a um
puxamento igual ou menor do que ±0,5 mm , ponto previamente ajustado por P1 , a válvula
hidráulica é desligada e o levante chega a zero. Essa região, definida por P1 , é denominada
“zona morta”. A largura da zona morta é diretamente dependente da velocidade “lenta” V 1 .
Ajuste do sinal de excitação do cartão EK 80
Para estas etapas é necessário que o sinal de banca embaixo esteja presente no cartão
EK – 249 para habilitar o sinal de saída para excitação do cartão EK 80 .
Pedro Barros Neto

Zeramento do sinal de saída do EK – 249
• No cartão EK – 249 , colocar a chave
S 1 para a posição de aterramento dos
sinais de saída e confirmar se os
potenciômetros P2 e P3 estão no
centro.
• Girar P3 para forçar o acendimento de
todas as lâmpadas de um dos lados.
• Girar em sentido contrário até apagá-las e
marcar a posição do parafuso.
• Girar no sentido de acender e parar ao acender a lâmpada (lento), conferindo o número de
voltas que foram dadas.
• Girar a metade das voltas anteriores no sentido contrário.
• Voltar a chave S 1 para a posição de trabalho.
Ajuste da transição de rápido para lento
• Independe da referência pneumática.
• Todas as entradas zeradas.
• Colocar + 3 mm no potenciômetro de compensação LE.
• Ajustar P2 do cartão EK 80 para acender a lâmpada do puxamento rápido LE.
• Ajustar P2 do cartão EK – 249 para apagá-la.
• Inverter o sinal de compensação e verificar que a lâmpada do puxamento rápido LD vai
acender.
Pedro Barros Neto

Ajuste da transição do lento para a zona morta
• Independe da referência pneumática.
• Todas as entradas zeradas.
• Colocar + 0,5 mm no potenciômetro de compensação LE.
• Ajustar P1 do cartão EK 80 para acender a lâmpada do puxamento lento LE, em
seguida girar no sentido contrário para apagá-la.
• Zerar o potenciômetro de compensação.
O sistema hidráulico do alinhamento é dotado de duas válvulas direcionas de grande vazão na
configuração normalmente abertas e que operam simultaneamente com o comando de alinhamento /
nivelamento ligado. Esta função é ativada quando a banca de socaria está descendo para socar e
desativada assim que sobe acima do lastro, assim, quando a máquina avança, as válvulas by pass
são desligadas e toda a pressão lateral nos cilindros de puxamento é aliviada instantaneamente para
tanque, evitando descarrilhamento do grupo de levante e puxamento.
Entendendo os sinais elétricos do alinhamento
• Polaridade do sinal frontal (manual ou laser):
◦ Puxamento, flecha e compensação para a esquerda: sinal positivo.
◦ Puxamento, flecha e compensação para a direita: sinal negativo.
◦ Transmissor do carro de medição: polaridade contrária.
Pedro Barros Neto

Caso 1 - a máquina com FR =3 está numa linha perfeitamente alinhada e na cabine fontal é
colocado um valor de puxamento para a direita de 10mm⇔(−1 V ) , que na linha de soma do
cartão EK 249 chegará como 3,33mm⇔(−0,33 V ) por causa de P18 :
• A forquilha do transmissor está no centro, com 0 V mas o ponteiro do instrumento
analógico vai girar 3,33mm para a esquerda, proporcionalmente ao FR da máquina.
• A hidráulica faz um puxamento para a direita, proporcional ao FR e o transmissor, junto
com o carrinho medidor, vão se deslocar 3,33mm para a direita, enquanto a forquilha vai
para a esquerda, até o transmissor chegar a + 0,33 V . Isto vai zerar a linha de soma do
cartão EK 249 , parar o puxamento e também zerar o instrumento indicador analógico.
• Claro que a linha ficou com um “gancho”, que deve ser retirado imediatamente.
Caso 2 - a máquina com FR =3 vai tirar um defeito longo onde a linha está à esquerda do eixo.
Procedimento inicial:
Compensação de entrada
• A partir do início do defeito:
◦ Marcar um ponto com a distância C D e anotar no dormente o valor do erro em D.
◦ Marcar outro ponto adiante, com a distância BC .
Concordância na saída
• Antes do final do defeito:
◦ Marcar um ponto inicial da concordância de saída com a distância BC e anotar no
dormente do final do defeito, o valor do erro nesse ponto inicial.
• Após o final do defeito:
Pedro Barros Neto

◦ Marcar um ponto com a distância C D .
Corrigindo o defeito:
• Carro frontal D está no início do defeito: todos os valores zerados, instrumento
analógico no zero.
• Carro frontal D entra na região do defeito levando a corda do alinhamento para a
esquerda e o ponteiro do instrumento analógico cai lentamente para a direita, pedindo
puxamento. Como o carro medidor C ainda está na linha sem defeito, esse puxamento
deve ser bloqueado através do potenciômetro do alinhamento frontal, para zerar o ponteiro
do instrumento (puxamento para esquerda). Esse procedimento é representado pela primeira
parte da figura vermelha e deverá ser feito dormente a dormente, até que o carro C
chegue no início do defeito.
• Carro medidor C no início do defeito: agora potenciômetro frontal deve ser
decrementado até zero, dormente a dormente, na distância equivalente a BC . O ponteiro
do instrumento analógico cairá gradualmente pedindo puxamento à direita, e o sistema passa
a fazer esse puxamento em função do desvio do carro frontal. À proporção que a máquina
avança, o defeito será corrigido.
• Concordância de saída antes do final do defeito: o carro frontal D chega no ponto inicial
da concordância de saída.
Pedro Barros Neto

◦ Neste ponto a cordinha e o instrumento analógico estarão quase zerados, com tendência
do sinal de puxamento à direita zerar quando o carro D chegar no final do defeito, o
que deixaria a linha sem corrigir entre C e D.
◦ Por isso, a partir do ponto inicial, é necessário colocar valores crescentes de puxamento
para a direita, dormente a dormente, para chegar no final do defeito com o valor do erro
verificado no ponto inicial. (primeira figura azul).
• Concordância de saída depois do final do defeito:
◦ A partir deste ponto, deve-se decrementar o valor de puxamento à direita, dormente a
dormente, zerando quando o carro C chegar no final do defeito (segunda figura azul).
Pedro Barros Neto

SISTEMA DE TRAÇÃO EM VIAGEM E TRABALHO DA SOCADORA 08 – 16 Plasser &
Theurer
1- Motor diesel;
2 - Eixo cardan primário: interliga o motor diesel ao PTO;
3 - Caixa principal (PTO) com duas tomadas de força laterais para as bombas hidráulicas B1, B2 e
B3;
4 - Embreagem de disco de atrito com acionamento hidro pneumático através de
pedais em cada cabine. Utiliza fluído de freio veicular;
5 - Caixa reversora, com alavanca comutadora, posicionada entre a caixa de marchas ZF
e a caixa principal. Serve para selecionar o sentido de viagem.
6 - Caixa de marchas ZF com seis marchas, acoplada diretamente à caixa principal;
7 - Eixo cardan secundário: interliga a caixa de marchas ZF com a caixa distribuidora dos eixos
dianteiros;
8 - Caixa distribuidora de cardans para os eixos dianteiros: uma entrada e duas saídas, dotada de
alavanca seletora (não utilizada) para uma ou duas saídas;
Pedro Barros Neto

9 - Dois cardans para os eixos motrizes 1 e 2;
10 - Cardan para interligar o motor hidráulico de trabalho com a caixa ZF;
11 - Motor hidráulico (HY916 N630) para acionar a caixa ZF em trabalho;
12 - Mancal de apoio para extensão do cardan do eixo 1;
13 - Cardan do eixo 1;
14 – Eixos motrizes dianteiros (1) e (2) com relação de transmissão de 4,75 :1;
15 - Eixo motriz traseiro (4), com relação de transmissão de 5,14:1;
16 - Cardan para motor hidráulico do eixo motriz (4);
17 - Motor hidráulico (HY916 N500) para acionar o eixo motriz (4) em trabalho.
Tração em viagem
• Bancas de socaria travadas em cima;
• Grupo de levante travado em cima;
• Carros de correção geométrica, travados em cima;
• Bombas hidráulicas desacopladas manualmente do PTO;
• Motor hidráulico de trabalho (11) desacoplado da caixa ZF;
• Motor hidráulico de tração do 4° eixo (17) desacoplado;
• Reversora com sentido selecionado a partir da cabine;
• PTO aciona somente a caixa ZF através da reversora e embreagem de disco;
• Caixa ZF aciona os eixos motrizes (1) e (2) por cardans e caixa distribuidora.
Sistema hidráulico de trabalho
• Com o motor parado, são acopladas as bombas hidráulicas acionadas pelo PTO.
• A caixa reversora é colocada em Neutro, assim, a caixa ZF não é mais acionada pelo PTO e
embreagem.
Tração em trabalho
• O motor hidráulico de trabalho (11) é acoplado à caixa ZF, que fica na 2ª marcha, acionando
os eixos motrizes (1) e (2).
• Acoplar o motor hidráulico de tração do 4° eixo;
Pedro Barros Neto

• Colocar o freio pneumático de viagem em neutro;
Hidráulica de trabalho
• Suspensão de trucks e cabines;
• Movimentação do grupo de levante e puxamento;
• Movimentação de subida e descida das bancas de socaria;
• Movimento de fechamento e abertura das ferramentas de soca;
• Vibração dos braços das bancas de socaria;
• Freio hidráulico de trabalho;
Hidráulica auxiliar
• Ar condicionado das cabines;
• Ventiladores dos radiadores hidráulicos;
Sistema pneumático
Um compressor acionado pelo motor diesel alimenta dois reservatórios de ar comprimido com 100
litros cada: um para o sistema de trabalho e outro para o sistema de freios em viagem e liberação do
freio de estacionamento.
As funções de trabalho dependentes de ar comprimido, são:
• Subida, deslocamento lateral e trava dos carros de medição;
• Trava do grupo de levante e das bancas de socaria;
• Tensionamento das cordinhas de alinhamento e nivelamento;
• Comutação da caixa reversora;
Pedro Barros Neto

Manutenção ferroviária socadoras

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a Manutenção ferroviária socadoras

Semelhante a Manutenção ferroviária socadoras (20)

Mais de Pedro Barros Neto

Mais de Pedro Barros Neto (20)

Último

Último (7)

Manutenção ferroviária socadoras