Antecedentes: O Problema Chamado Rail Creep
Quando um trem freia, as rodas empurram o trilho para frente; quando acelera, as rodas puxam o trilho para trás. Ao longo de milhares de passagens, essa ação semelhante a uma catraca move os trilhos lentamente ao longo dos trilhos na direção do tráfego, e o movimento é chamado de deslizamento dos trilhos. A expansão e contração térmica aumentam o efeito. Nos trilhos articulados, os trilhos já são interrompidos por juntas com placas de peixe, de modo que mesmo pequenas fluências se acumulam: as juntas são fechadas de um lado e abertas do outro, os dormentes são arrastados para fora do esquadro e as fixações, os parafusos da placa de peixe e o medidor são gradualmente distorcidos. A âncora do trilho existe para evitar isso, prendendo o trilho ao dormente para que os dois se movam juntos.
Como funciona uma âncora ferroviária
Uma âncora de trilho é uma braçadeira de aço com mola que prende a alma e a base do trilho e se apoia na face lateral do dormente. Instalado em ambos os lados do dormente, ele transmite a força de fluência do trilho para o dormente e do dormente para o lastro, que resiste ao movimento através do seu próprio peso e atrito. A âncora é colocada na base do trilho com um martelo ou máquina, e sua ação de mola a mantém no lugar sem parafusos ou soldagem. O posicionamento correto é próximo ao dormente, com a face de apoio firme contra o lado do dormente; âncoras colocadas no meio da baía não funcionam.
Tipos e tamanhos
| Designação de tamanho | Seção ferroviária típica | Peso da âncora aprox. | Material |
|---|---|---|---|
| 50 lb | Trilho leve de 50 lb/jarda | Cerca de 0,8kg | aço de mola 60Si2MnA |
| 70 lb | Trilho de 70 lb/jarda | Cerca de 0,8kg | aço de mola 60Si2MnA |
| 85 lb | Trilho de 85 lb/jarda | Cerca de 0,8kg | aço de mola 60Si2MnA |
| 90-91 libras | Trilhos de 90 e 91 lb/jarda | Cerca de 0,8kg | aço de mola 60Si2MnA |
A âncora é dimensionada de acordo com as dimensões do pé do trilho, e não apenas com o peso do trilho: a empunhadura deve corresponder à geometria da alma e da base para que a âncora assente completamente e fixe sem esmagar o trilho. O aço da mola 60Si2MnA confere à âncora sua aderência elástica, que deve ser mantida ao longo dos anos de serviço; uma âncora relaxada perde seu apoio e deve ser substituída.
Prática de instalação
Instalar âncoras em ambos os trilhos e em ambos os lados do dormente na zona ancorada; a ancoragem unilateral tem metade da eficácia.
Concentre as âncoras perto das extremidades das longas cordas soldadas e ao redor das juntas, onde as forças de fluência são mais altas.
Em declives, ancore mais densamente no lado descendente, porque a frenagem em declives aumenta a força de fluência.
Conduza a âncora totalmente contra a face do dormente; uma âncora solta chacoalha, desgasta e cai.
Verifique a aderência da âncora durante patrulhas de pista; as âncoras que podem ser movidas manualmente estão gastas ou mal dimensionadas e devem ser substituídas.
Cenários de aplicação
As âncoras são usadas principalmente em trilhos articulados, onde o trilho possui juntas discretas que podem ser empurradas ou abertas por fluência, e em trilhos dormentes de madeira ou aço, onde a fixação por si só não consegue segurar o trilho longitudinalmente. Em trilhos soldados continuamente, as forças de fluência são gerenciadas pelo próprio trilho e pelas juntas de dilatação, de modo que as âncoras são usadas seletivamente em pontos fixos, como pontes, desvios e batentes. As linhas mineiras e industriais com declives acentuados e travagens bruscas são as aplicações mais exigentes, e a densidade de ancoragem é normalmente a mais elevada.
Equívocos comuns
As âncoras seguram o trilho verticalmente. Eles seguram o trilho longitudinalmente; a fixação vertical é tarefa do clipe ou espigão.
Um tamanho de âncora serve para todos os trilhos. A âncora deve corresponder à geometria do pé do trilho; uma âncora superdimensionada não consegue segurar, uma âncora subdimensionada esmaga a base do trilho.
As âncoras são desnecessárias em trilhos soldados. Os trilhos soldados ainda se movem com a temperatura e pontos fixos, como pontes, precisam de âncoras ou restrições equivalentes.
Uma âncora enferrujada ainda está funcionando. A corrosão relaxa a mola e reduz a aderência; as âncoras são substituídas na condição e não são deixadas até que caiam.
Perguntas frequentes
Q1: Qual é a finalidade de uma âncora ferroviária?
A âncora do trilho evita o movimento longitudinal do trilho, ou fluência, fixando a base do trilho contra o dormente, protegendo as juntas, bitolas e fixações contra danos por fluência.
Q2: O que causa a fluência do trilho?
A fluência é causada pelas forças de frenagem e aceleração dos trens que atuam repetidamente nos trilhos, combinadas com a expansão e contração térmica dos trilhos.
Q3: Quais tamanhos de âncoras ferroviárias estão disponíveis?
Os tamanhos comuns correspondem a seções de trilho de 50 lb, 70 lb, 85 lb e 90-91 lb, com um peso de ancoragem típico de cerca de 0,8 kg em aço de mola 60Si2MnA.
Q4: Onde as âncoras ferroviárias devem ser instaladas?
As âncoras são colocadas em ambos os lados do dormente, firmemente contra a face do dormente, concentradas perto de juntas, pontas de cordas, gradientes e pontos fixos, como pontes.
Q5: O que acontece se a fluência do trilho não for controlada?
As juntas são fechadas ou abertas, os dormentes se inclinam, o medidor distorce, os parafusos da placa de fixação se soltam e as fixações se desgastam, levando à falha prematura da via e ao risco de descarrilamento.
Q6: Como é instalada uma âncora ferroviária?
Ele é conduzido no pé do trilho com um martelo ou chave mecânica até que a mola prenda a base e a face do rolamento assente no lado do dormente.