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O esmerilhamento de trilhos é um processo fundamental na manutenção de Via Permanente moderna. O aumento do volume transportado e incremento contínuo da carga por eixo do material rodante levaram ao aceleramento do desgaste de trilho e a níveis limítrofes do esforço mecânico suportado pelo trilho. As consequências destes fenômenos são defeitos superficiais em trilhos e o desenvolvimento de um perfil de trilho não adequado ao balanceamento de esforços de contato roda-trilho e consequente descarrilamento.
DEFEITOS DE TRILHOS
Segundo MOURA (2009), esta condição de carregamento dos trilhos leva em situações específicas a tensões que superam o limite de escoamento do aço utilizado nos trilhos. Neste momento, com a passagem para a região de deformação plástica, há o aparecimento das primeiras fissuras na superfície de rolamento do trilho. Estas fissuras terão taxas de crescimento proporcionais à condição de tráfego da ferrovia considerada (MTBTs – Milhões de toneladas brutas transportadas). Com o acúmulo de MTBTs as fissuras superficiais crescerão, com o aparecimento de defeitos superficiais graves (tipicamente RCF – Rolling Contact Fatigue), que são caracterizados pela perda de material superficial.
PERFIL IDEAL DO TRILHO
Complementarmente à função de remoção de defeitos superficiais de trilhos, o esmerilhamento também permite a formação de um perfil transversal ideal dos trilhos menos propenso ao descarrilamento. A maioria dos estudos relacionados à escalada da roda sobre o trilho esta baseada no trabalho de M.J. Nadal pautado no equilíbrio estático de esforços de contato roda-trilho. Simplificadamente, segundo Nadal, se os esforços laterais (L) superarem em certa magnitude os esforços verticais (V) haverá a escalada do friso sobre o trilho e o consequente descarrilamento. A magnitude limite para esta relação L/V depende principalmente do coeficiente de atrito (µ) do trilho e do ângulo de contato do friso com o trilho (ângulo de ataque – β),
Os valores limites para a relação L/V, conhecida como Coeficiente de Nadal, variam enormemente em função do coeficiente de atrito e do ângulo de ataque, valores usuais para estes parâmetros são os seguintes: Trilho novo bem lubrificado: µ= 0,15 Trilho seco: µ= 0,40 Friso em boa condição: β=70° Friso em condição regular: β=60°
O esmerilhamento de trilhos é o pilar de praticamente todos os programas de manutenção de ferrovias. Para maximizar a vida útil e o valor dos ativos ferroviários, a remoção precisa do metal desgastado, a restauração do perfil do boleto do trilho e a remoção de defeitos nos trilhos são os objetivos de otimização de um programa eficaz de esmerilhamento.
