Transporte ferroviário

Universidade de São Paulo

Escola de Engenharia de São Carlos

Dep. De Transportes

STT605 – Transporte Ferroviário – 1º Semestre de 2014 – 1º prova

Aluno: Diego Sousa Garcia Sanz n°usp:7595313

Questão 1.

(a)Estabelecer a condição de contorno desejável para as ferrovias de acesso aos portos em termos de: raio mínimo de curva; rampa máxima, seção transversal davia a céu aberto e em túneis.

(b) Com o apoio do Google Earth propor uma ferrovia de pista dupla de acesso ao Porto de São Sebastião.

Dados estabelecidos na questão proposta.

- Velocidade de projeto: 60km/h.

- Superelevação máxima de 4%.

- Força lateral máxima do Britsh Railway Board de 71 kN por eixo.

- 50 vagões de 20 toneladas de tara, 15 m de comprimento, do tipo Double Stack e 8 locomotivas do tipo GE Dash9.

Vagão Double Stack:

-Comprimento 15m;

-Largura 2,972m;

-Altura 0,889m;

- Tara 20t;

-Peso bruto máximo 81.000t;

-4 eixos.

Container:

Resolução

Raio Mínimo:

Para o cálculo do raio mínimo existem 2 critérios, de segurança e conforto.

Critério de Segurança:

Este critério verifica a condição de tombamento.

Vmáx= √(127*(hmáx/B+(B/2-d)/(H*ɳ)) )*√R

Em que:

Vmáx: a velocidade máxima em [km/h];

R: é o raio da curva [m];

hmáx: a superelevação [m];

B: é a bitola [m];

H: o centro de massa [m];

d: deslocamento do centro de gravidade [m];

ɳ: coeficiente de segurança[m/s²].

Tendo: Vmáx=60km/h; hmáx=4/100*1,6=0,064; B=1,6m; H=?; d e ɳ considerados aproximadamente 0,1m e 5 respectivamente.

Para o calculo do cento de massa calculamos os centros de massa do vagão e do container separadamente e depois faz se o calculo do CG do conjunto.

Hvagão=1/2*0,889=0,444m

Container suposto homogêneo e com carga máxima.

Hcontainer=1/2*2,895m=1,348m

Para o CG do conjunto: (Yvagão*Mv+Ycontainer*Mc)/(Mv+Mc)

-Vagão: 20*0,444

-Containers: 30,48*(0,889+1,348)+30,48*(0,889+2,895+1,348)

H=2,884m

Com isso Rmínimo = 320,14m.

Critério de Conforto

Este critério verifica o desconforto causado pela aceleração horizontal exercida nos passageiros.

Vmáx=√(127*((hmáx+(ɳ*B)/g)/B) )* √R

Em que:

Vmáx: a velocidade máxima em [km/h];

R: é o raio da curva [m];

hmáx: a superelevação [m];

B: é a bitola [m];

g: gravidade [m/s ²]

ɳ: coeficiente de segurança[m/s²].

Novamente: Vmáx=60km/h; hmáx=4/100*1,6=0,064; B=1,6m; g=9,81m/s²; para bitola de 1,6m, n=0,65m/s² quando em movimento e n=0,98m/s² quando parado(excepcional).

Assim Rmínimo=266,77m, logo adota-se o raio mínimo pelo critério de segurança, Rmin=320,14m. Como raio prático adota-se 330,0m

Rmínimo=330,0m

Condição de Força Lateral Máxima.

Para esta condição foi adotado o peso por eixo da locomotiva devido ele ser maior.

Locomotiva: