BOGIE INTELIGENTE EMEF – Empresa de ?· Empresa de Manutenção de Equipamento Ferroviário (EMEF),…

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    25-Sep-2018

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  • Julho de 2008

    Mestrado Integrado em Engenharia Mecnica Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

    Orientador na EMEF: Eng. Augusto Costa Franco

    Orientador na FEUP: Prof. Lus Andrade Ferreira

    Daniel Jos Pereira Cardoso Dias

    Tese de Mestrado Integrado em Engenharia Mecnica 2007/2008

    BOGIE INTELIGENTE

    EMEF Empresa de Manuteno de Equipamento Ferrovirio UITF Unidade de Inovao e Tecnologia Ferroviria

  • Bogie Inteligente

    Resumo

    No mbito da Tese do 5 ano do Mestrado Integrado em Engenharia Mecnica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, intitulado Bogie Inteligente e realizado na Empresa de Manuteno de Equipamento Ferrovirio (EMEF), desenvolveu-se um estudo tcnico, mecnico e vibratrio de equipamentos ferrovirios.

    A proposta lanada pela empresa visa o inicio e desenvolvimento do Projecto Bogie Inteligente, nomeadamente no estudo tcnico, mecnico e vibratrio de Bogies aplicados em sries de material rebocado. Ser integrado o estudo do sistema de aquisio de grandezas vibratrias, a preparao e a realizao de um ensaio Locomotiva/Vago com o intuito de auxiliar a construo de um modelo terico que descreva o comportamento dinmico de material rebocado.

    As actividades desencadeadas foram as seguintes:

    Estudo dos aspectos tcnicos ferrovirios (estudo da linha e fenmeno Hunting);

    Estudo dos Bogies;

    Estudo e preparao do plano de Ensaio Locomotiva/Vago;

    Para a EMEF, que iniciou em 2001 a procura de Projectos na rea da inovao, este trabalho visa dar resposta ao controlo do custo do ciclo de vida do Bogie, equipamento considerado crtico sob o ponto de vista da segurana e custos de manutenibilidade.

    Com a criao da Unidade de Inovao e Tecnologia Ferroviria UITF, e o lanamento desta proposta de Tese permitiu-se o estudo do sistema Bogies vs Vages. Trata-se de um trabalho que visa dar resposta aos novos desafios do transporte de mercadorias, recentemente liberalizado.

    A Tese permitiu ao Aluno a possibilidade de integrao num ambiente de inovao, aquisio de conhecimentos da indstria metalomecnica e ferroviria, o aprofundamento da capacidade de tomar decises e a aquisio de experincia profissional.

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  • Bogie Inteligente

    SMART BOGIE

    Abstract

    Under the thesis for a degree on Mestrado Integrado em Engenharia Mecnica in Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, entitled "Smart Bogie" developed in the company Empresa de Manuteno de Equipamento Ferrovirio (EMEF), a work was developed on technical, mechanical and vibrational study applied to railway equipment.

    The proposal released by the company aims to begin and develop the project "Smart Bogie", namely in the technical, mechanical and vibrational study of Bogies, applied in series of hauled material. It will be integrated the study of a system for data acquisition of vibrational figures, the preparation and execution of a Locomotive/Wagon test in order to help the construction of theoretical model, which describes the dynamical behaviour of the hauled material.

    The activities undertaken were:

    Study of the railway technical aspects (study of the line and hunting phenomenon)

    Study of the Bogies;

    Study and preparation of the plan for Locomotive/Wagon test;

    Execution of the test

    For EMEF, that started in the year 2001, the search for projects in an innovating area. This project aims to give an answer to the control of the costs of a Bogie life cycle, which is considered critical, in terms of security and costs of Maintainability.

    With the creation of UITF and the launch of this project proposal, it was allowed to study the system Bogies vs Wagons. Its a project has the objective of giving an answer to the new challenges in the business of transportation, recently liberalized.

    The project allowed the student the possibility of integrated working on an innovating environment, the acquisition of new knowledge in the metalomechanics and railway industry, the improvement on the capacity of taking decisions and the acquisition of a working experience.

    iii

  • Bogie Inteligente

    iv

    Agradecimentos

    Agradeo a todos os colaboradores da EMEF que contriburam para o sucesso da Tese e para a minha excelente integrao na organizao, em especial UITF, unidade na qual estive integrado.

    Em particular e em especial, agradeo ao Eng Costa Franco pela extraordinria dedicao no desenvolvimento da Tese, pelas sugestes, pela transmisso de conhecimentos e pela amizade demonstrada.

    Agradeo tambm ao Eng Alfredo Plexa e ao Eng Luis Cabeleira, que na altura em que solicitei os seus servios, demonstraram disponibilidade total para ensinar, acompanhar e ajudar no desenvolvimento do trabalho.

    Administrao da empresa que proporcionou as condies necessrias para a elaborao do trabalho, atravs da disponibilizao de recursos humanos, financeiros e tecnolgicos, os meus sinceros agradecimentos. Agradeo tambm, o apoio financeiro que permitiu suportar os custos inerentes deslocao e alimentao.

    Ao Professor Andrade Ferreira, o meu agradecimento pelo apoio prestado ao longo da Tese, atravs das reunies de acompanhamento e dos comentrios s actividades realizadas.

    O apoio dado por todos foi crucial para o sucesso do trabalho e para o meu excelente primeiro contacto com o mundo do trabalho.

  • ndice de Contedos

    1 Introduo ............................................................................................................................. 11.1 Enquadramento .................................................................................................................................... 21.2 Apresentao do Projecto .................................................................................................................... 3

    Aumento da Importncia da Manuteno Sob Condio .................................................................. 3Objectivos do Projecto ....................................................................................................................... 7Acompanhamento do Projecto .......................................................................................................... 7

    1.3 Apresentao da Empresa de Manuteno de Equipamento Ferrovirio ............................................ 8A Unidade de Inovao e Tecnologia Ferroviria UITF .................................................................. 9Sistema de Gesto da Qualidade .................................................................................................... 10

    1.4 Organizao e Temas Abordados no Presente Relatrio .................................................................. 111.5 Resumo .............................................................................................................................................. 11

    2 Caracterizao do problema ............................................................................................................. 122.1 Estado da arte .................................................................................................................................... 122.2 Problema ............................................................................................................................................ 14

    Mecanismo que permite efectuar curvas ......................................................................................... 14Perfil da Linha Frrea ...................................................................................................................... 16

    2.3 Resumo .............................................................................................................................................. 23

    3 Equipamento Bogie ........................................................................................................................... 243.1 Conceito ............................................................................................................................................. 253.2 Bogie Y25 ........................................................................................................................................... 29

    Estrutura do Bogie ........................................................................................................................... 28rgos de Rolamento ..................................................................................................................... 33rgos de Suspenso ..................................................................................................................... 35rgos de Freio .............................................................................................................................. 37Outros rgos ................................................................................................................................. 39Graus de liberdade .......................................................................................................................... 40Explicao dos Graus de Liberdade ................................................................................................ 43Modelo terico idealizado ................................................................................................................ 46

    3.3 Resumo .............................................................................................................................................. 47

    4 Preparao do Ensaio Locomotiva/Vago ........................................................................................ 48Equipamento de Monitorizao ....................................................................................................... 49Definio do Ensaio ...............