Influência do tipo de válvula de controle no tempo de frenagem de vagões

Abstract

O bom desempenho do transporte ferroviário depende de vários fatores, inclusive da eficiência do seu sistema de freio. Por se tratar de um sistema mecânico com uma massa muito grande em movimento, o sistema de freio de uma composição ferroviária deve ser adequado para realizar as frenagens durante a operação, que são utilizadas não apenas para parar totalmente o trem, mas também auxiliam nos trajetos íngremes e curvas. Atualmente, os sistemas de freio pneumático são os mais utilizados em composições de transporte de carga ferroviária, que utilizam ar comprimido como sinal e força motriz para a frenagem. As simulações computacionais auxiliam no entendimento de como esse sistema funciona, suas vantagens e permitem analisar o funcionamento do mesmo. Esse trabalho objetiva simular e analisar diferentes operações de frenagem ferroviárias (operação mínima, total e de emergência) com variações de quantidade de vagões nas composições de 50 a 200, utilizando o simulador Train-Dynamics Systems 5000 (TDS) da New York Air Brake e as válvulas de controle AB, ABD e ABDX, produzidas pela Westinghouse Air Brake Company (WABCO). Os tempos que as válvulas levaram para mandar o sinal da frenagem por toda a composição e os tempos para chegar no regime permanente de operação foram calculados e então discutidos, notando que as válvulas ABDX e ABD possuem tempo de resposta menores quando comparadas com a válvula AB.

The good performance of rail transportation is dependent on several factors, including the efficiency of the brake system. As it is a mechanical system with a very large mass in motion, the brake system of a railway composition should be suitable for braking during operation, which are used not only to stop the train altogether, but also to assist in the steep paths and curves. Currently, pneumatic brake systems are the most commonly used in railway freight transport compositions, which use compressed air as a signal and driving force for braking. The computational simulations help understanding how this system works, its advantages and to analyze how the system operates. This work aims to simulate and analyze different rail operations (minimun, total and emergency) with variations of the number of wagons in the compositions from 50 to 200 using the New York Air Brake Train-Dynamics Systems 5000 (TDS) simulator and the AB, ABD and ABDX control valves produced by Westinghouse Air Brake Company (WABCO). The times the valves took to send the brake signal throughout the whole composition and the times to reach the permanent regime were calculated and then discussed, noticing that the ABDX and ABD valves have a shorter response time when compared to the AB valve.