A tecnologia da socaria em detalhe

Durante o ciclo de socaria o lastro é compactado debaixo do dormente, garantindo-lhe uma camada de apoio estável. Devido a essa compactação controlada obtém-se um plano longitudinal duradouro da via.

Para este efeito, a Plasser & Theurer desenvolveu um processo mecanizado, ou seja, a socaria segundo o princípio da pressão uniforme e assíncrona, cujos resultados são considerados determinantes e até hoje insuperados. Hoje em dia estamos em condições de oferecer a tecnologia de socaria adequada para todas as condições do leito de lastro (duro, mole, incrustrado, diferentes materiais de lastro ...).

Os fatores que adicionalmente cuidam da segurança operacional de socaria são demonstrados nas páginas seguintes.

Parâmetros decisivos da socaria

  • Frequência 35 Hz
  • Força de aperto (estática) 10–12 kN
  • Tempo de aperto das ferramentas de socaria 0,8–1,2 seg.
  • Amplitude 4–5 mm

A SOCARIA SEGUNDO O PRINCÍPIO DA PRESSÃO UNIFORME E ASSÍNCRONA

As ferramentas de socaria penetram no lastro de cima para baixo e compactam a brita debaixo do dormente com um movimento de fechamento, denominado aperto.

Aqui, três fatores são decisivos: Primeiro, todas as ferramentas de socaria trabalham com a mesma pressão, segundo, as ferramentas de socaria vibram com a frequência ideal de 35 Hz e, terceiro, com uma amplitude estável de 4 a 5 mm, graças à sólida estrutura mecânica.

Esta frequência foi selecionada, pois nesta faixa é gerada uma força para cima e uma constante tendência de levantamento. Nas frequências mais baixas a compactação não é suficiente. Nas frequências maiores, o lastro começa a fluir. Quando isso acontece fica difícil dirigir o lastro para debaixo do dormente e formar o plano longitudinal desejado. Esta vibração linear e direcional, em combinação com o movimento assíncrono da ferramenta de socaria, cria uma camada de lastro homogeneamente compactada.

PROCESSO CORRETO DE SOCARIA DEVIDO AOS PARÂMETROS IDEAIS DE TRABALHO

Ao lado da pressão e da frequência, a qualidade da socaria também é influenciada por outros parâmetros:

Para a rearrumação e o encaixe da estrutura granulométrica nos espaços vazios do lastro (compactação), além da pressão de aperto é necessário aplicar um impulso de força adequado. Se a duração do impulso for muito curta, o efeito da compactação diminui, mesmo sob aplicação de ­grandes pressões de aperto.

A experiência de longa data e os estudos e testes em campo demonstraram que os tempos ideais de compactação devem ser de, no mínimo, 0,8 segundos e no máximo, de 1,2 segundos. Tempos de compactação acima destes não trazem resultados significativamente melhores. Também uma amplitude de vibração estável de 4 a 5 mm é condição necessária para a consolidação duradoura do leito de lastro.

O deslocamento de aperto das ferramentas de socaria depende das condições do lastro (incrustrado, pré-compactado) e da posição de penetração das ferramentas. Via de regra, os deslocamentos de aperto situam-se em torno de 120 mm.

A profundidade de socaria é de importância vital para uma compactação de alta qualidade do lastro sob o dormente. Se a profundidade não for suficiente, as ferramentas de socaria batem nos dormentes, se for muito profunda, a compactação da camada de apoio do dormente é irregular e incompleta (vide também controle proporcional da profundidade de socaria).

Outra condição importante para uma compactação homogênea do lastro é a ação de levante da via por meio dos dispositivos de levantamento. Durante essa operação são criados os espaços livres debaixo dos dormentes, nos quais as pedras se rearrumam e se encaixam em uma nova estrutura consolidada.

NOVO CONTROLE DE ROTAÇÕES DAS BANCAS DE SOCARIA

O controle da rotação do acionamento da vibração proporciona um aumento da produtividade nos lastros incrustrados e uma redução dos custos de manutenção das bancas de socaria, isto é, a rotação das bancas de socaria é modulada. Uma rotação baixa reduz o desgaste na marcha em vazio. O aumento da rotação ao penetrar no lastro conduz a uma produtividade ainda maior nos lastros incrustrados, ao mesmo tempo que reduz o desgaste. Ao compactar o lastro sob o dormente trabalha-se com a rotação ideal e, assim, com a frequência ideal de 35 Hz.

O reduzido desgaste das ferramentas de socaria conduz também a um menor desgaste da máquina como um todo. Muitos anos de aplicação bem sucedida sob as mais diversas condições operacionais nos mais diversos países comprovaram o sucesso dessa tecnologia.

QUALIDADE DAS FERRAMENTAS DE SOCARIA

As ferramentas de socaria constituem o elo de ligação entre a banca de socaria e o lastro, o qual é responsável pela transmissão da energia de compactação. Por este motivo, o perfeito estado das ferramentas de socaria é condição imprescindível para alcançar os melhores resultados de socaria. Ferramentas de socaria gastas devem ser substituídas após um desgaste máximo de 20 %.

Ferramentas de socaria de alta qualidade permitem uma produtividade quilométrica maior e aumentam os ciclos de substituição das mesmas. Nestes dois aspectos nossas ferramentas de socaria originais servem de padrão. Aqui, os fatores determinantes são a fabricação da ferramenta como peça única forjada em monobloco, além do revestimento de carboneto de tungstênio em todas as superfícies que entram em contato com o lastro.As ferramentas de socaria, com sua forma otimizada, apresentam um desgaste muito baixo e possuem uma longa vida útil.

Ao aplicar o controle de rotação das bancas de socaria pudemos constatar uma redução substancial do comportamento de desgaste. Assim, podemos operar a máquina de forma ainda mais rentável.

Monti GmbH, Alemanha

Inovações para o futuro

Johannes Max-Theurer, CEO da Plasser & Theurer, sobre o desenvolvimento da tecnologia da socaria

Conferimos às inovações feitas na nossa empresa um valor extremamente importante. Nossa tecnologia da socaria é um ótimo exemplo disso. Componentes mecânicos produzidos com a maior precisão e com a melhor matéria-prima permitem a manutenção de parâmetros de socaria constantes e, com isso, uma qualidade uniforme. A aplicação da hidráulica segundo o princípio da socaria assíncrona por igual pressão é responsável por um trabalho de socaria de alta precisão.

Este princípio está sendo constantemente aperfeiçoado e continua alcançando os melhores resultados nas mais diversas condições de lastro e formas de superestrutura, sendo aplicado com grande sucesso em todo o mundo. Para cada linha corrida, aparelho de mudança de via e tipo de lastro podemos oferecer a máquina socadora mais adequada. Além disso, continuamos a aperfeiçoar constantemente nosso sistema de socaria: ao desenvolvermos novos conceitos de máquinas e de bancas de socaria integramos os mais recentes resultados de pesquisa. Desta forma incrementamos a qualidade e a produtividade dos trabalhos e prolongamos os intervalos de manutenção. Nosso objetivo determinante é o de ajudar nossos clientes a trabalhar com maior eficiência de custos, agir de forma flexível e de fortalecer o sistema de transporte ferroviário ambientalmente sustentável.

Na socaria por igual pressão e vibração um eixo excêntrico rotativo exerce um movimento de vibração de amplitude constante nas ferramentas de socaria. Assim, a amplitude de vibração é completamente independente da resistência do lastro, podendo trabalhar em todas as condições de lastro.

Catedrático Eng° Dr. Klaus Rießberger antigo Instituto de Ciências Ferroviárias e Economia dos Transportes Universidade Técnica de Graz


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