MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA (Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, 1792). CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE FERROVIÁRIO DE CARGAS LAYDA FAUSTINA ANSELMO ALAS APLICAÇÃO DA METODOLOGIA DE MANUTENÇÃO CENTRADA NA CONFIABILIDADE EM LOCOMOTIVAS DA FROTA RJ - MRS Rio de Janeiro Junho de 2012
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MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
(Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, 1792).
CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE FERROVIÁRIO D E CARGAS
LAYDA FAUSTINA ANSELMO ALAS
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA DE MANUTENÇÃO CENTRADA NA
CONFIABILIDADE EM LOCOMOTIVAS DA FROTA RJ - MRS
Rio de Janeiro
Junho de 2012
Layda Faustina Anselmo Alas
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA DE MANUTENÇÃO CENTRADA NA
CONFIABILIDADE EM LOCOMOTIVAS DA FROTA RJ - MRS
Monografia apresentada ao Curso de Especialização
em Transporte Ferroviário de Cargas do Instituto Militar
de Engenharia.
Orientador: Professor Marcelo Sucena
Tutor: Fernando César Paim
Rio de Janeiro
Junho de 2012
Layda Faustina Anselmo Alas
Trabalho de conclusão do curso de Especialização em
Transporte Ferroviário de Cargas do Instituto Militar de
m trechos estratégico, a MRS possui acesso aos principais portos da
região sudestes, acesso direto o porto da Usiminas Cubatão, às margens direita e
esquerda do Porto de Santos; acesso exclusivo aos Portos de Itaguaí e único acesso ao
Terminais Estratégicos Região Município UF Tipo de Carga
Grande BH Belo Horizonte MG Siderúrgicos Grande BH Sarzedo MG Gusa/Contêineres/Granéis (Minério) Conselheiro Lafaiete
Conselheiro Lafaiete
MG Gusa/Contêineres
Grande Rio Rio de Janeiro RJ Gusa/Siderúrgicos/Contêineres/Cimento Sul Fluminense
Volta Redonda RJ Siderúrgicos
Sul Fluminense
Resende RJ Siderúrgicos
Vale do Paraíba
São José dos Campos
SP Contêineres
Vale do Paraíba
Caçapava SP Contêineres
Campinas Sumaré SP Contêineres São Paulo Mooca SP Contêineres São Paulo Ipiranga SP Siderúrgicos São Paulo Água Branca SP Siderúrgicos/Madeira Grande São Paulo
Itaquaquecetuba SP Siderúrgicos
Grande São Paulo
Mogi das Cruzes SP Gusa/Siderúrgicos/Contêineres/Granéis (Minério)
Grande São Paulo
Suzano SP Contêineres
Baixada Santista
Cubatão SP Fertilizantes/Siderúrgicos/Granéis
Baixada Santista
Santos/Guarujá SP Contêineres/Granéis/Papel e Celulose
Figura 13. Mapa da via férrea da MRS Logística S.A.
6.4. INFRAESTRUTURA MRS
Além das frotas de ativos para circulação na via a empresa conta com centros de
controle, equipamentos de manutenção, sinalização e comunicação que asseguram seu
crescimento.
Para monitorar toda movimentação ferroviária a empresa conta com um
moderno Centro de Controle Operacional - CCO. Este fica localizado na cidade de Juiz
de Fora e conta com computadores e telões para representar a configuração da malha
ferroviária. E ainda, sistema de controle de Aparelhos de Mudança de Via - AMV e
comunicação via rádio com maquinistas.
A MRS é a primeira ferrovia do Brasil a operar a desguarnecedora de ombro de
lastro. O equipamento é utilizado para manutenção da via férrea e é composto por
quatro unidades principais: o vagão de escavação (escavação e transporte de lastro),
vagão de peneiramento (separação dos finos e do lastro bom), o vagão suporte (apoio à
tripulação) e o vagão basculante (material descartado
Figura 14. Desguarnecedora de ombro de lastro (Fonte: site MRS)
A MRS foi também
equipamentos para correção e manutenção de via: o trem esmerilhador e o Track
Evaluation Vehicle, o Track Star.
Figura 16. Esmerilhadora (Fonte: site MRS)
6.5. DIVISÃO DE ACIONISTAS
Gráfico 2. Relação de Acionistas da MRS Logística S.A.
MBR, CSN, USIMINAS, VALE e
Acordo de Acionistas, o Grupo de Acionistas que controla a MRS.
vagão de peneiramento (separação dos finos e do lastro bom), o vagão suporte (apoio à
basculante (material descartado).
Desguarnecedora de ombro de (Fonte: site MRS)
Figura 15. Socadora MRS (Fonte: acervo pessoal)
também pioneira na compra de dois dos mais modernos
equipamentos para correção e manutenção de via: o trem esmerilhador e o Track
ehicle, o Track Star.
(Fonte: site MRS) Figura 17. TrackStar (Fonte:
. DIVISÃO DE ACIONISTAS
. Relação de Acionistas da MRS Logística S.A. – adaptado (Fonte: site MRS)
MBR, CSN, USIMINAS, VALE e GERDAU integram, em decorr
o Grupo de Acionistas que controla a MRS.
vagão de peneiramento (separação dos finos e do lastro bom), o vagão suporte (apoio à
Socadora MRS (Fonte: acervo
pioneira na compra de dois dos mais modernos
equipamentos para correção e manutenção de via: o trem esmerilhador e o Track
(Fonte: acervo pessoal)
adaptado (Fonte: site MRS)
GERDAU integram, em decorrência de
6.6. HISTÓRICO DE PRODUÇÃO
Gráfico 2. Indicador Operacional
7. MATERIAL RODANTE
Material rodante trata
ferrovias seja de passageiros ou de carga. Compreende
linha. Sendo eles veículos ferroviários para rebocar ou os rebocados
Os principais tipos de locomotivas podem ser a vapor
A locomotivas à vapor foram as pioneiras nesse moda de transporte, porém hoje quase
extintas para uso, encontradas em centros históricos para fins turísticos; seu combustível
é óleo, lenha ou carvão.
Figura 18. Locomotiva à vapor
. HISTÓRICO DE PRODUÇÃO
. Indicador Operacional - atualizado em 24/05/12 (Fonte: site MRS)
ATERIAL RODANTE
trata-se de todos os veículos utilizados para transporte em
seja de passageiros ou de carga. Compreende-se locomotivas, vagões
. Sendo eles veículos ferroviários para rebocar ou os rebocados
Os principais tipos de locomotivas podem ser a vapor, elétricas, diesel
A locomotivas à vapor foram as pioneiras nesse moda de transporte, porém hoje quase
extintas para uso, encontradas em centros históricos para fins turísticos; seu combustível
vapor - trem turístico de São João del Rey à Tiradentes (fonte:
acervo pessoal)
atualizado em 24/05/12 (Fonte: site MRS)
todos os veículos utilizados para transporte em
, vagões e auto de
, elétricas, diesel-elétrica.
A locomotivas à vapor foram as pioneiras nesse moda de transporte, porém hoje quase
extintas para uso, encontradas em centros históricos para fins turísticos; seu combustível
trem turístico de São João del Rey à Tiradentes (fonte:
As locomotivas elétricas possuem fonte de alimentação externa através
pantógrafos que tocam a rede aérea ou de sapata em contato com o terceiro trilho
energizado, corrente contínua de 600 à 3000 volts ou alternada 25 à 50 KV rebaixada e
retificada para corrente contínua que alimenta os motores de tração, possui controle por
resistores e por chopper control.
Figura 19. Locomotiva Elétrica HITACHI, sistema cremalheira (fonte: curso professor
Shimura)
A diesel-elétrica é a mais utilizada para transporte de cargas, seus principais
componentes são motor diesel, gerador e motores elétricos de tração, pesa
aproximadamente 180 toneladas e tem um tanque de combustível com 18.000 litros de
autonomia.
Figura 20. Locomotiva diesel-elétrica GE AC44 (fonte: acervo pessoal)
Os vagões são conhecidos também como material rodante rebocado. Possuem
classificação identificada pelas três letras tipadas na chaparia. Exemplo: HAT, PES,
entre outras, onde a primeira letra refere-se ao tipo, a segunda ao sub-tipo e a terceira e
última a manga de eixo que diz-se da capacidade do vagão. Tem-se também o código
numérico onde o primeiro número representa o proprietário, os cinco seguintes tratam-
se da sequencia e por último o dígito verificador.
Figura 21. Vagão GDT geminado - Gôndola Dumper com capacidade de 130 toneladas
brutas (fonte: curso professor Shimura)
Tabela 2 - Tipos de vagões
Tipo Descrição
Fec
hado
FR Convencional, caixa metálica com revestimento FS Convencional, caixa metálica sem revestimento FM Convencional, caixa de madeira FE Com escotilhas e portas plug FH Com escotilhas, tremonhas no assoalho e portas plug FL Com laterais corrediças (all-door) FP Com escotilhas, portas basculantes, fundo em lombo de camelo FV Ventilado FQ Outros tipos
Gon
dola
GD Para descarga em giradores de vagão (car-dumper) GP Com bordas fixas e portas laterais GF Com bordas fixas e fundo móvel (drop - bottom) GM Com bordas fixas e cobertura móvel GT Com bordas tombantes GS Com semi-bordas tombantes GH Com bordas Basculantes ou semi-tombantes com fundo em lombo de
camelo GC Com bordas tombantes e cobertura móvel GB Basculante GQ Outros tipos
Hop
per
HF Fechado convencional HP Fechado com proteção anti-corrosiva HE Tanque (center-flow) com proteção anti-corrosiva HT Tanque (center-flow) convencional HA Aberto HQ Outros tipos
Pla taf
or ma PM Convencional com piso de madeira
PE Convencional com piso metálico
PD Convencional com dispositivo para contêineres PC Para contêineres PR Com estrado rebaixado PG Para serviço piggyback PP Com cabeceira (bulkhead) PB Para bobinas PA Com dois pavimentos para automóveis PH Com abertura telescópica PQ Outros tipos de vagão plataforma
Tan
que
TC Convencional TS Com serpentinas para aquecimento TP Para produtos pulverulentos TF Para fertilizantes TA Para ácidos e líquidos corrosivos TG Para gás liqüefeito de petróleo TQ Outros tipos
Isot
érm
ico IC Convencional com bancos de gelo
IF Com unidade frigorífica IQ Outros tipos
Esp
ecia
is ST Torpedo (produtos siderúrgicos de alta temperatura)
SB Basculante SP Plataforma para lingotes, placas de aço, etc SG Gôndolas para sucata, escórias, etc SQ Outros tipos
Tabela 3 - Relação de manga de eixo de vagões
Manga (por bitola) Peso por eixo
Peso bruto máximo do vagão (t) 1,00 m 1,6 m
A 7,5 30 B P 11,75 47 C Q 16 64 D R 20 80 E S 25 100 F T 32,5 130 U 37,5 150
Os auto de linha são os veículos utilizados para manutenção das linhas férreas,
bem como caminhonetes adaptadas com rodeiro para circulação nos trilhos,
desguarnecedoras de ombro de lastro, esmerilhadora, socadora, carro de controle, dentre
outros.
No transporte ferroviário o trajeto é guiado pelos trilhos e não tem rotas
mutáveis. E a interação do veículo na via dá-se com o contato roda-trilho, ambos
metálicos. As rodas são cônicas e com friso na lateral interna que impede o
deslocamento lateral, por conseguinte, o descarrilamento.
Figura 22. Rodeiro sobre boletos de trilho. (Fonte: curso professor Shimura - IME)
Figura 23. Contato roda-trilho. (Fonte: curso professor Shimura - IME)
A distância entre os trilhos, denominada bitola, é padronizada mundialmente em
1.0 m, 1.435 m e 1.6 m. Essa tolerância varia em função da velocidade da via, em
função do país e da organização ferroviária. Porém, a bitola de 1.6 m só é utilizada no
Brasil, Irlanda e Austrália.
No Brasil, a primeira locomotiva a circular foi a Manchester, mas a Baronesa
(homenagem à esposa do Barão de Mauá) foi a locomotiva que puxou o trem inaugural
da ferrovia Barão de Mauá.
No princípio, a Inglaterra dominava o mercado de material rodante no Brasil, e
em 1860 chegaram as primeiras locomotivas americanas.
O modal ferroviário é mais utilizado no Brasil para transporte de cargas, sendo
elas em grandes quantidades e para maiores distâncias, tendo como foco matérias
primas e grãos. Embora a ferrovia predomine no país para transporte de cargas, tem-se
também o transporte de passageiros, sendo trens turísticos e urbanos.
8. LOCOMOTIVA
Equipamento capaz de gerar movimento à composição. Para isso é dotada de um
conjunto de elementos que são responsáveis pela transferência da potência mecânica
gerada no motor diesel às rodas das locomotivas.
A locomotiva pode ser classificada pela disposição de seus truques e a
quantidade de eixos. Principais tipos:
BB - 2 truques cada um com 2 eixos
BBB - 2 truques cada um com 3 eixos
CC - 2 truques cada um com 3 eixos
DD - 2 truques cada um com 4 eixos
Uma locomotiva possui quatro principais sistemas que podem englobar
subsistemas. Esses sistemas são:
- Elétrico;
- Mecânico;
- Pneumático;
- Truque, plataforma e engates.
Figura 24. Locomotiva GM
O sistema elétrico compreende todo circuito de baixa e de alta tensão. O circuito
de baixa é responsável pela iluminação interna da cabine do maquinista, faróis, buzina e
carga de bateria. Já o de alta tensão
responsável pelo movimento
O sistema mecânico compreende a parte de geração de energia, tendo como
principal componente o motor diesel.
Equipamento capaz de gerar movimento à composição. Para isso é dotada de um
conjunto de elementos que são responsáveis pela transferência da potência mecânica
iesel às rodas das locomotivas.
A locomotiva pode ser classificada pela disposição de seus truques e a
quantidade de eixos. Principais tipos:
2 truques cada um com 2 eixos
2 truques cada um com 3 eixos
2 truques cada um com 3 eixos
truques cada um com 4 eixos
Uma locomotiva possui quatro principais sistemas que podem englobar
subsistemas. Esses sistemas são:
Truque, plataforma e engates.
. Locomotiva GM SD40-3. (Fonte: acervo pessoal)
O sistema elétrico compreende todo circuito de baixa e de alta tensão. O circuito
de baixa é responsável pela iluminação interna da cabine do maquinista, faróis, buzina e
carga de bateria. Já o de alta tensão alimenta motores de tração das locomo
responsável pelo movimento.
O sistema mecânico compreende a parte de geração de energia, tendo como
principal componente o motor diesel.
Equipamento capaz de gerar movimento à composição. Para isso é dotada de um
conjunto de elementos que são responsáveis pela transferência da potência mecânica
A locomotiva pode ser classificada pela disposição de seus truques e a
Uma locomotiva possui quatro principais sistemas que podem englobar
pessoal)
O sistema elétrico compreende todo circuito de baixa e de alta tensão. O circuito
de baixa é responsável pela iluminação interna da cabine do maquinista, faróis, buzina e
motores de tração das locomotivas, é
O sistema mecânico compreende a parte de geração de energia, tendo como
Tão importante quanto iniciar o movimento de uma composição é a frenagem da
mesma, e a responsabilidade de
as aplicações funcionais bem como as de emergência.
Já o truque suporta todo o peso da locomotiva e transfere movimento a mesma.
A plataforma é o principal elemento estrutural. Os engates são peças fund
acoplam um veículo ferroviário ao outro e os aparelhos de choque tração amortecem as
pancadas desses acoplamentos.
Figura 25. Esquemático locomotiva
1. Conexões para Unidade Múltipla “Jumper”
2. Reservatórios de areia
3. Toalete
4. Faróis e Caixa de Números
5. Painel de Comando
6. Compartimento Elétrico Superior
7. Bebedouro
8. Compartimento de Controle do Motor Diesel
9. Filtros Inerciais da Galeria
10. Soprador
11. Painel Retificador
12. Gerador Auxiliar
13. Excitatriz (lado direito)
14. Gerador de Tração CA
15. Governador de Controle
16. Componentes do Sistema de Combustível
17. Motor Diesel GE 7FDL16
Tão importante quanto iniciar o movimento de uma composição é a frenagem da
mesma, e a responsabilidade de parar o trem é dada ao sistema pneumático que executa
as aplicações funcionais bem como as de emergência.
Já o truque suporta todo o peso da locomotiva e transfere movimento a mesma.
A plataforma é o principal elemento estrutural. Os engates são peças fund
acoplam um veículo ferroviário ao outro e os aparelhos de choque tração amortecem as
pancadas desses acoplamentos.
. Esquemático locomotiva GE C36-7. (Fonte: Manual GE)
Conexões para Unidade Múltipla “Jumper”
Faróis e Caixa de Números
Compartimento Elétrico Superior
Compartimento de Controle do Motor Diesel
Filtros Inerciais da Galeria
Excitatriz (lado direito)
Gerador de Tração CA
Governador de Controle
Componentes do Sistema de Combustível
Motor Diesel GE 7FDL16
Tão importante quanto iniciar o movimento de uma composição é a frenagem da
parar o trem é dada ao sistema pneumático que executa
Já o truque suporta todo o peso da locomotiva e transfere movimento a mesma.
A plataforma é o principal elemento estrutural. Os engates são peças fundidas que
acoplam um veículo ferroviário ao outro e os aparelhos de choque tração amortecem as
. (Fonte: Manual GE)
18. Resfriador Intermediário “Intercooler”
19. Turboalimentador
20. Tanque de Expansão
21. Resfriador de Óleo Lubrificante
22. Filtro de Óleo Lubrificante
23. Filtros Inerciais do Motor Diesel
24. Filtros de Ar do Motor Diesel
25. Compressor de Ar
26. Resistores de Freio Dinâmico
27. Ventilador dos Radiadores
28. Radiadores
29. Reservatórios Principais de Ar
30. Tanque de Combustível
31. Alternador de Eixo (lado direito) – Não Usado
32. Compartimento Elétrico Inferior
8.1 SISTEMA ELÉTRICO
É o maior sistema das locomotivas. Pode constituir-se de corrente contínua e
corrente alternada. E os circuitos existentes são de alta e baixa tensão. Seus principais
equipamentos são: geradores principal e auxiliar, alternador, conjunto de baterias e
motor de tração (parte integrante de dois sistemas: truque e elétrico).
O circuito de baixa tensão tem função de alimentar as baterias, o sistema de
iluminação e sinalização e ainda acionar contatores, relés e válvula solenoides.
O circuito de alta tensão é responsável pela propulsão da locomotiva com a
alimentação do motor de tração que transfere movimento às rodas e por conseguinte à
locomotiva.
O gerador principal é acoplado mecanicamente ao eixo do motor diesel dessa
forma ele transforma a energia mecânica em energia elétrica que alimenta o motor de
tração. Em alguns casos, trabalha também como motor de arranque do motor diesel.
Podem ser de corrente contínua ou alternada.
O gerador auxiliar gera a corrente contínua de baixa tensão, sendo assim é ele
que alimenta o circuito de baixa - 74 volts - e recarrega o conjunto de baterias. Ele
também é acoplado ao motor diesel.
O conjunto de baterias fornece corrente para o circuito de baixa tensão quando o
motor diesel não está funcionando. Então, é esse conjunto que fornece corrente no ato
da partida da locomotiva. As baterias podem ser de chumbo-ácida ou de níquel-cádmio.
8.2 SISTEMA MECÂNICO
8.2.1. Motor Diesel
É responsável por transformar energia química em energia mecânica através da
combustão interna decorrente do aumento da pressão nos cilindros e injeção de
combustível.
Entre 1893 a 1898, foi desenvolvido o primeiro motor em Augsburg, Alemanha,
pelo engenheiro francês Rudolf Diesel.
Os sistemas que constituem o motor diesel são:
- Admissão de ar: responsável pela obtenção do ar necessário para encher os
cilindros
- Combustível: abastece o sistema de injeção com combustível
- Lubrificação: através de uma película de lubrificante reduz o atrito entre as peças
móveis do motor
- Injeção de combustível: injeta nos cilindros o combustível em quantidade e
condições ideais para que ocorra a combustão
- Arrefecimento: responsável pela manutenção da temperatura de trabalho do motor
diesel
- Distribuição: permite a entrada de ar e saída dos gases após a queima
- Arranque ou partida:
- Conjunto móvel: converte o movimente retilíneo do embolo em movimento de
rotação do virabrequim.
Os motores diesel queimam gradualmente o combustível à medida que esse é
injetado nos cilindros. Eles são de simples sucção ou superalimentados, alta
compressão, cilindros em linha ou em V e podem ser de dois ou quatro tempos. Os
motores diesel são formados por:
- Pistões;
- Cilindros;
- Bielas;
- Virabrequim ou eixo de manivelas;
- Sistema de inflamação;
- Dispositivo de alimentação;
- Dispositivo de lubrificação;
- Dispositivo de resfriamento.
8.2.1.1 Motores Quatro Tempos
Esses motores têm quatro etapas: admissão, compressão, expansão e exaustão
(ou escape). Para isso é efetuado duas voltas do eixo de manivelas efetuando assim um
ciclo de trabalho. A repetição sucessiva desse ciclo com alterações de volume,
temperatura e pressão da massa gasosa é utilizada como fonte de energia.
Admissão: com a válvula de admissão aberta, o embolo começa seu
deslocamento do PMS - Ponto Morto Superior, para o PMI - Ponto Morto Inferior. Ao
chegar nesse, a válvula se fecha. Compreende-se então, meia volta do eixo virabrequim.
Compressão: o embolo se desloca do PMI para o PMS, dessa forma comprime-
se o ar de dentro do cilindro, aumenta-se a pressão e a temperatura do sistema. Nesse
momento, o virabrequim completou a sua primeira volta. Cada motor trabalha com uma
taxa de compressão que é a relação entre o volume do cilindro e a câmara de
combustão.
TC =V + v
v
Onde,
TC: Taxa de Compressão
V: Volume do cilindro
v: Volume da câmara de combustão
Expansão: trata-se do único tempo útil do ciclo, pois é nesse momento que a
força é produzida. Quando o embolo está próximo ao PMS é injetado combustível no
interior do cilindro, como houve o aumento de pressão e temperatura na compressão,
ocorre à explosão que gera os gases e empurra bruscamente o embolo para o PMI,
gerando assim a energia mecânica do sistema. Essa é a terceira volta do eixo de
manivelas.
Descarga: A válvula de escape é aberta, o embolo se desloca de PMI para PMS e
expulsa os gases para o exterior, ao final do curso a válvula se fecha novamente.
Completa-se dessa forma o ciclo de trabalho que se repete sucessivamente.
Figura 26. Primeiro tempo, Admissão Figura 27. Segundo tempo, Compressão
Figura 28. Terceiro tempo, Expansão Figura 29. Quarto tempo, Descarga
8.2.1.1 Motores Dois Tempos
Esse motor não tem válvula de admissão apenas de escape. Para a entrada de ar
no cilindro existem janelas de admissão.
O primeiro tempo inicia-se no PMI e com a válvula de escape aberta, o ar é
impulsionado através das janelas pelo blower (ou soprador), a medida que o embolo se
desloca para o PMS essas janelas vão sendo obstruídas por ele e quando elas são
totalmente fechadas, a aproximadamente ¼ do curso do cilindro, a válvula de escape é
fechada e inicia-se a compressão. Então o eixo de comando realiza meia volta.
O segundo tempo inicia
injetado combustível no interior da câmara para que ocorra a explosão que empurra o
embolo para o PMI. A aproximadamente ¾ do cilindro a válvula de escape se abre e os
gases queimados começam a ser expelidos
admissão, o ar que entra termina de expulsar os gases. Completa
trabalho com uma volta do eixo virabrequim.
Figura 30.
Figura 31.
8.3 SISTEMA PNEUMÁTICO
É composto por dois subsistemas: frenagem e equipamentos auxiliares
buzinas, areeiros, limpadores de para
o compressor, válvulas, cilindros de freio, elementos filtrantes, resfriad
tubulação, isso para frenagem.
totalmente fechadas, a aproximadamente ¼ do curso do cilindro, a válvula de escape é
se a compressão. Então o eixo de comando realiza meia volta.
O segundo tempo inicia-se quando a temperatura e a pressão são ideais e é
injetado combustível no interior da câmara para que ocorra a explosão que empurra o
embolo para o PMI. A aproximadamente ¾ do cilindro a válvula de escape se abre e os
gases queimados começam a ser expelidos e, por fim, com a desobstrução das janelas de
admissão, o ar que entra termina de expulsar os gases. Completa-se assim, um ciclo de
trabalho com uma volta do eixo virabrequim.
. Primeiro tempo, entrada de ar e compressão
. Segundo tempo, explosão e saída dos gases
PNEUMÁTICO
É composto por dois subsistemas: frenagem e equipamentos auxiliares
buzinas, areeiros, limpadores de para-brisa, campainhas. Os principais componentes são
cilindros de freio, elementos filtrantes, resfriad
tubulação, isso para frenagem.
totalmente fechadas, a aproximadamente ¼ do curso do cilindro, a válvula de escape é
se a compressão. Então o eixo de comando realiza meia volta.
quando a temperatura e a pressão são ideais e é
injetado combustível no interior da câmara para que ocorra a explosão que empurra o
embolo para o PMI. A aproximadamente ¾ do cilindro a válvula de escape se abre e os
e, por fim, com a desobstrução das janelas de
se assim, um ciclo de
É composto por dois subsistemas: frenagem e equipamentos auxiliares que são
. Os principais componentes são
cilindros de freio, elementos filtrantes, resfriador de ar e
O compressor é montado no eixo do motor diesel e pode ser de 3 ou 6 cilindros
com 2 estágios. Para os de 3 cilindros, 2 são de baixa pressão - 55 Psi - e 1 de alta - 125
à 140 Psi. Para os de 6 cilindros, 4 são de baixa pressão e 2 de alta. O compressor aspira
o ar da atmosfera para o interior do cilindro de baixa pressão, após essa primeira
compressão ele passa pelo resfriador intermediário e é aspirado pelo cilindro de alta,
quando aí alcança a pressão do sistema e vai para o reservatório principal.
Figura 32. Vista do compressor. (Fonte: curso Material Rodante - João Dornelas)
8.4 TRUQUES, PLATAFORMA E APARELHOS DE CHOQUE TRAÇÃO
O truque é responsável por suportar o peso da locomotiva e transferir
movimento a mesma. É constituído basicamente de peças fundidas que são as laterais
esquerda e direita e a travessa flutuante com apoio central, molas, caixas de rolamentos,
rodeiros, motores de tração, amortecedores, coxins, caixas de engrenagem e timoneria
de freio.
Figura 33. Vista superior e lateral de um truque. (Fonte: curso Material Rodante)
O apoio central permite o movimento giratório livre para que
inscreva nas curvas, nele
helicoidais e elas têm a função de
conjuntos de eixos.
Os motores de tração tem a função de converter energia elétrica que recebem do
gerador principal em energia mecânica para girar as rodas e assim movimentar a
locomotiva. A transmissão de torque é feita pelo conjunto pinhão e coroa, sendo o
pinhão montado no eixo do motor e a coroa montada no eixo do rodeiro. O pinhão e
coroa é feito de aço médio-
Figura 34. Motor de tração e rodeiro (Fonte: curso de eletricidade de locomotivas)
. Vista superior e lateral de um truque. (Fonte: curso Material Rodante)
permite o movimento giratório livre para que
tem-se anel e placa de desgaste de aço. A
e elas têm a função de transferir igualmente o peso da locomotiva para os
ores de tração tem a função de converter energia elétrica que recebem do
l em energia mecânica para girar as rodas e assim movimentar a
locomotiva. A transmissão de torque é feita pelo conjunto pinhão e coroa, sendo o
pinhão montado no eixo do motor e a coroa montada no eixo do rodeiro. O pinhão e
-carbono tratado termicamente.
. Motor de tração e rodeiro (Fonte: curso de eletricidade de locomotivas)
. Vista superior e lateral de um truque. (Fonte: curso Material Rodante)
permite o movimento giratório livre para que a locomotiva se
. As molas são
transferir igualmente o peso da locomotiva para os
ores de tração tem a função de converter energia elétrica que recebem do
l em energia mecânica para girar as rodas e assim movimentar a
locomotiva. A transmissão de torque é feita pelo conjunto pinhão e coroa, sendo o
pinhão montado no eixo do motor e a coroa montada no eixo do rodeiro. O pinhão e
. Motor de tração e rodeiro (Fonte: curso de eletricidade de locomotivas)
Timoneria de freio consiste em conjunto de alavancas que multiplica o esforço
resultante do acionamento pneumático dos cilindros de freio até as sapatas que em
contato com a roda estabelece a frenagem. Esse sistema tem barras de regulagem para
compensar o desgaste das sapatas e rodas.
Os coxins são feitos de borracha vulcanizada e de aço. Eles fazem a ligação da
travessa flutuante com a estrutura do truque, absorvem parte dos impactos provenientes
do truque e controlam o movimento lateral.
A plataforma é o principal elemento estrutural, serve para apoiar as partes de
motor diesel, cabinas, geradores e alternadores.
O conjunto aparelho de choque tração é construído de engate, abraçadeira e
aparelho de choque tração. Trata-se de peças de ferro fundido. Os engates mais
utilizados são os tipo E e tipo F e são providos de hastes para movimentar a castanha
que trava a mandíbula e permite o acoplamento entre os veículos ferroviários. A
abraçadeira trabalha quando acontece o impacto no momento de engatar e também
quando a locomotiva está tracionando. Ela envolve o aparelho de choque tração que é
responsável pelo amortecimento no instante das pancadas dos acoplamentos.
Figura 35. Engate tipo E - AAR 1932 Figura 36. Engate tipo F - AAR 1954
9. TIPOS DE MANUTENÇÃO
Ainda existe alguma confusão quanto à nomenclatura utilizada para definir os
tipos de manutenção. Os nomes podem até variar, mas o conceito deve estar bem
compreendido. A firme conceituação permite a escolha do tipo mais conveniente para
um determinado equipamento, instalação ou sistema, Comiti (2004).
9.1. MANUTENÇÃO CORRETIVA
Define-se como consertar um equipamento após sua quebra ou diminuição do
seu desempenho esperado. É um tipo de gerenciamento reativo onde os equipamentos
comandam a manutenção. Existem dois tipos de Manutenção Corretiva, Planejada e
Não Planejada.
Quando se fala em Manutenção Corretiva propriamente dita, os custos desse
gerenciamento são altos devido aos grandes estoques de peças sobressalentes, ao
elevado tempo de parada para reparo, as horas de trabalho extra e a baixa
disponibilidade de produção. Esse tipo de manutenção dificilmente posicionará as
indústrias num patamar mais alto de competitividade.
9.1.1. Manutenção Corretiva Não Planejada
Corrige a falha aleatoriamente. É a atuação da manutenção após o fato ocorrido,
seja uma quebra ou desempenho abaixo do padrão. É o método mais caro de
gerenciamento de manutenção, pois envolvem custos com a perda de produção e
qualidade do produto e altos custos indiretos. Poucas plantas industriais utilizam esse
método unicamente.
9.1.2. Manutenção Corretiva Planejada
Esse tipo de manutenção ocorre quando há uma falha ou um desempenho menor
que o esperado. Representa mais economia, segurança e agilidade porque atua segundo
um acompanhamento preditivo, detectivo e com isso a decisão de deixar o equipamento
funcionar até quebrar pode ser feita com maior tranqüilidade.
9.2. MANUTENÇÃO PREVENTIVA
Esse tipo de manutenção tem a característica de intervir nos equipamentos
periodicamente. É feito uma análise da vida útil das máquinas e seus componentes, com
base nisso, determina-se o tempo das trocas antes que aconteça a falha ou quebra. Esse
tempo é determinado estatisticamente pela Curva do Tempo Médio entre Falhas
(CTMF) ou curva da “banheira”.
A aplicação da manutenção preventiva pode variar desde lubrificações e ajustes
menores a grandes reparos e recondicionamentos dos equipamentos. É importante
observar que o desgaste do equipamento é influenciado pelo tipo de trabalho que ele
realiza e pelo ambiente no qual está inserido.
Nesse tipo de manutenção, as intervenções têm previsão, preparação,
programação e controle. Ou seja, são planejadas. As rotinas de manutenção preventiva
englobam:
- Lubrificação;
- Inspeções com máquina parada e em operação;
- Ajuste ou troca de componentes em períodos pré-determinados;
- Revisão de garantia;
- Cuidados com transporte e armazenamento;
- Reparos de defeitos detectados pela inspeção.
A equipe de manutenção preventiva não admite que a falha ocorra, ao contrário
da manutenção corretiva. Ela trabalha para prevenir a ocorrência de falhas.
Normalmente, a utilização desse tipo de manutenção é considerada quando a reposição
é rápida e simples, as falhas podem acarretar grandes prejuízos à linha de produção e
altos custos ou riscos à segurança operacional e pessoal.
A manutenção preventiva proporciona um conhecimento prévio das ações,
permitindo uma boa condição de gerenciamento das atividades e nivelamento de
recursos, além de previsibilidade de consumo de materiais e sobressalentes, Kardec e
Nascif (2007). Mas também pode ocorrer a retirada dos equipamentos para execução
dos serviços programados antes de se alcançar a vida útil máxima dos mesmos, porque a
tendência é que se tenham intervalos conservadores para as trocas.
9.3. MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL
Iniciou no Japão, sendo considerada a evolução da manutenção corretiva para a
preventiva. Foi aperfeiçoada pelo Japan Institute of Plant Maintenance - JIPM à partir
de 1970 na Nippon Denso, grupo Toyota.
Consiste em um sistema de gestão abrangente, transformador dos modelos
tradicionais de administração e que busca a eliminar continuamente as perdas, obtendo
assim a evolução permanente da estrutura empresarial, pelo constante aperfeiçoamento
das pessoas, dos meios de produção e da qualidade dos produtos e serviços.
TPM apoia-se na mudança cultural, sistemas para prevenção de perdas
associadas aos equipamentos e local de trabalho, envolvimento de todas as áreas da
empresa, envolvimento de todos em atividades de melhoria contínua, educação e
treinamento.
O método tem como foco evitar defeitos de qualidade provocados pelo desgaste
e mau funcionamento dos equipamentos, isso considerando que os maiores
conhecedores, ou seja, aqueles que utilizam os equipamentos devem contribuir nos
reparos e modificações - daí se tem o Programa de Manutenção Autônoma.
A Manutenção Autônoma busca a melhoria da eficiência dos equipamentos,
desenvolvendo a capacidade dos operadores para a execução de pequenos reparos e
inspeções, mantendo o processo de acordo com padrões estabelecidos, antecipando-se
aos problemas potenciais, além de estreitar a distância que existe entre as equipes de
operação e manutenção.
Os possíveis ganhos com a implantação desse programa são:
- Aumento da qualidade das informações;
- Redução do tempo de manutenção
- Aumento do índice de identificação das falhas.
Os equipamentos estão sujeitos à perdas e para melhorar seu rendimento é
preciso reconhecer, medir e eliminá-las. As perdas são classificadas como:
- Avarias: quebras devido a falhas do equipamento;
- Preparativos e ajustes: setup e ajustes de linha;
- Operação ociosa e paradas menores;
- Redução de velocidade de operação;
- Defeitos de qualidade e retrabalho;
- Arranque: perdas de rendimento.
9.4. MANUTENÇÃO PREDITIVA
É o aperfeiçoamento da manutenção preventiva, baseado no real conhecimento
das condições da máquina, equipamento ou componente. É conhecida também como
manutenção por condição.
Reúne atividades sistemáticas de acompanhamento dos parâmetros de condição
da performance ou desempenho dos equipamentos, a fim de identificar a necessidade de
intervenção para reparo pouco antes da falha. Essa manutenção nasceu da uma
constatação de que muitos componentes ainda em bom estado são trocados nas
intervenções de preventiva. Seu objetivo é prevenir falhas nos equipamentos e permitir
a operação contínua pelo maior tempo possível, diminuindo assim as intervenções
preventivas e corretivas.
A manutenção preditiva é a primeira quebra de paradigma na Manutenção e
tanto mais se intensifica, quanto mais o conhecimento tecnológico desenvolve
equipamentos que permitam avaliação confiável das instalações e sistemas operacionais
em funcionamento, Kardec e Nascif (2007).
O monitoramento dos equipamentos sem que haja a parada de operação e, com
isso, também não ocorre perda de produção. Os benefícios da manutenção preditiva são:
- Aumento da segurança operacional e disponibilidade dos equipamentos, com
redução dos riscos de acidentes e interrupções inesperadas de produção;
- Diminuição dos custos e prazos das intervenções, através do conhecimento
antecipado dos defeitos a serem corrigidos;
- Redução das quebras de equipamentos em operação, que provocam danos
secundários em muitos componentes;
- Eliminação das trocas de componentes e das intervenções preventivas
desnecessárias.
A aplicação de técnicas de manutenção preditiva em plantas industriais reduz 2/3
de prejuízos com paradas inesperadas e 1/3 de gastos com manutenção.
Além da aquisição dos equipamentos para diagnósticos, é imprescindível que a
mão-de-obra que será responsável pela manutenção, diagnóstico e análise, seja
altamente qualificada. Medir sem analisar torna o trabalho incompleto e os benefícios
esperados não serão alcançados.
Uma das maiores dificuldades em iniciar a aplicação da manutenção preditiva é
exatamente: por onde começar? Por isso é importante que seja feito um estudo das
condições básicas para aplicar a manutenção preditiva. Essas condições são:
- As falhas devem ser oriundas de causas que possam ser monitoradas e ter sua
progressão acompanhada;
- O equipamento, sistema ou instalação devem permitir algum tipo de
monitoramento/ medição;
- O equipamento, sistema ou instalação devem merecer esse tipo de ação, em
função dos custos envolvidos;
- Seja estabelecido um programa de acompanhamento, análise e diagnóstico
sistematizados.
Depois de verificado as condições básicas, fazer uma análise de onde está a
maior perda do equipamento que se deseja monitorar. Assim, define-se a tecnologia
(instrumentos, softwares e acessórios), a estratégia (execução própria, terceirizada ou
mista), a capacitação (treinamento e desenvolvimento contínuo) e finalmente, a gestão
do processo preditivo.
A manutenção preditiva é uma filosofia ou atitude que usa a condição
operacional real do equipamento e sistemas da planta industrial para otimizar a operação
total da planta industrial, Almeida (2008). Com base nisso, busca-se uma melhora na
produtividade, qualidade do produto, lucro, e na efetividade global dos processos
industriais de manufatura e de produção.
Numa planta industrial, possivelmente será utilizada mais de uma técnica a fim
de que se tenha um programa de manutenção preditiva total que oriente de forma
confiável na tomada de decisões.
9.5. MANUTENÇÃO CENTRADA NA CONFIABILIDADE
Seus conceitos iniciaram-se em 1960 na indústria aeronáutica com a certificação
do Boeing 747 pela Federal Aviation Authority (FAA).
O objetivo da Manutenção Centrada na Confiabilidade (MCC), ou Reability
Centred Maintenance (RCM), é estabelecer melhores políticas para gerenciar as funções
dos ativos e a consequência de suas falhas, ou seja, o foco do programa são as funções
mais importantes do equipamento e o que os usuários esperam que ele faça. Para
combater os altos custos passou-se a planejar e controlar as atividades de manutenção a
fim de aumentar a vida útil dos equipamentos e garantir a confiabilidade e a segurança
operacional.
Para alcançar os resultados da MCC ela segue os seguintes passos:
- Identificar os modos de falha que afetam a função dos equipamentos;
- Determinar a importância de cada falha funcional à partir de seu modo de
falha;
- Selecionar as tarefas aplicáveis e efetivas na prevenção das falhas funcionais;
Como a MCC é um processo utilizado para determinar a função do ativo, é
preciso que esse seja definido, dessa forma pode-se identificar políticas de
gerenciamento de falhas. Definir o sistema ou ativo consiste em delimitar o nível de
detalhe para as análises, sistemas e sub-sistemas, questionando sobre as funções e os
padrões de desempenho que serão aceitáveis, bem como o contexto operacional, causa
da falha e suas consequências, prevenção e o fazer caso não se encontre medidas
preventivas para bloquear a falha. Então, o principal objetivo da MCC é aumentar a
confiabilidade do ativo.
Confiabilidade é a probabilidade de que um componente ou sistema funcionando
dentro dos limites especificados de projeto, não falhe durante o período de tempo
previsto para a sua vida, dentro das condições de agressividade ao meio, Lafraia (2001).
Basicamente, a metodologia consiste em identificar os modos de falha que
afetam a função do ativo, determinar a importância de cada falha funcional à partir de
seus modos de falha e por fim, selecionar as tarefas aplicáveis e efetivas na prevenção
das falhas funcionais.
Espera-se com a MCC resultados como aumento de segurança, melhoria no
desempenho do ativo, maior efetividade do custo da manutenção, aumento da vida útil
dos itens físicos mais caros, criação de banco de dados.
Algumas definições são de suma importância para desenvolvimento do projeto.
São elas:
- Funções: aquilo para qual se destina. Pode ser principal ou secundária, sendo
primordial que a MCC garanta o desempenho mínimo da função principal.
- Padrões de desempenho: o ativo deve ser capaz de produzir mais que o padrão
mínimo de desempenho esperado pelo cliente.
- Contexto Operacional: diz-se das condições na qual o ativo irá operar,
exemplo, turno de trabalho, tempo de reparo, etc.
- Falhas funcionais e potenciais: a funcional trata-se da perda da função
específica do ativo, porém considerando que muitas das falhas não acontecem
repentinamente, tem-se a falha potencial que é a condição identificável de que a falha
funcional pode ocorrer a qualquer instante, ou seja, o ponto onde o ativo inicia a perda
do seu desempenho.
Figura 37. Falha Potencial x Falha Funcional
- Modos de falha: eventos que provocam a perda parcial ou total da função do
ativo, exemplos: fraturas, desalinhamento, desgastes, má montagem, entre outros.
Os passos a serem seguidos na metodologia da Manutenção Centrada na
Confiabilidade são:
1) Conhecer o sistema;
2) Destacar as funções do sistema;
3) Para cada função, relacionar as possíveis falhas;
4) Para cada falha, avaliar os modos de falha, os efeitos e consequências;
5) Relacionar as possíveis atividades de manutenção;
6) Definir a periodicidade das atividades;
7) Avaliar a efetividade das atividades.
Baseado nas informações citadas é necessário que se faça uma avaliação da
importância do componente para desempenhar as funções do ativo, considerando as
condições operacionais de seus componentes. Para tanto se tem a Avaliação de
Criticidade.
9.5.1. Avaliação de Criticidade
Figura 38. Modelo para Hierarquização Componentes Críticos. (Fonte: Sucena
Conhecimento do sistema (1°
operacionais do sistema sob análise contemplando suas importâncias ambiental e social.
Decomposição do sistema (2° passo): decomposição e definição de cada um de
seus subsistemas e respectivos componentes,
operacionais. Caracterização das possíveis falhas, suas
probabilidades de ocorrência e detecção
Avaliação de Criticidade
. Modelo para Hierarquização Componentes Críticos. (Fonte: Sucena
Conhecimento do sistema (1° passo): definição dos objetivos e metas
operacionais do sistema sob análise contemplando suas importâncias ambiental e social.
Decomposição do sistema (2° passo): decomposição e definição de cada um de
seus subsistemas e respectivos componentes, com suas características
operacionais. Caracterização das possíveis falhas, suas consequências ou severidades e
probabilidades de ocorrência e detecção das mesmas.
. Modelo para Hierarquização Componentes Críticos. (Fonte: Sucena - 2002)
passo): definição dos objetivos e metas
operacionais do sistema sob análise contemplando suas importâncias ambiental e social.
Decomposição do sistema (2° passo): decomposição e definição de cada um de
características técnicas e
consequências ou severidades e
Figura 39. Diagramação Hierarquizada
Determinação dos pesos
se identificar o ramo com maior número de níveis. E da
de Peso de Severidade de Falha (PSF), Peso da Probabilidade de Ocorrência da Falha
(PPOF) e o Peso da Probabilidade de Detecção da Falha (PPDF).
Figura 40. Exemplifica o ramo a ser analisado. (Fonte: curso professor Sucena)
Tabela 4 - Classificação para pesos de Severidade
Classificação Nenhuma A falha não tem efeito real no
Leve A falha causa leves transtornos ao cliente não afetando o nível de serviço do sistema
Baixa A falha causa pequenos transtornos ao cliente afetando pouco o nível de serviço do
Moderada A falha causa de serviço do
Média A falha causa relevantes transtornos ao cliente deixando
Diagramação Hierarquizada - 3° passo. (Fonte: curso professor Sucena)
minação dos pesos (4° passo): analisa-se o diagrama hierarquizado a fim de
se identificar o ramo com maior número de níveis. E da-se os pesos segundo as tabelas
de Peso de Severidade de Falha (PSF), Peso da Probabilidade de Ocorrência da Falha
Peso da Probabilidade de Detecção da Falha (PPDF).
Exemplifica o ramo a ser analisado. (Fonte: curso professor Sucena)
Classificação para pesos de Severidade
Severidade A falha não tem efeito real no sistema não afetando o usuárioA falha causa leves transtornos ao cliente não afetando o nível de serviço do sistema A falha causa pequenos transtornos ao cliente afetando pouco o nível de serviço do sistema A falha causa relevantes transtornos ao cliente afetando o nível de serviço do sistema A falha causa relevantes transtornos ao cliente deixando
3° passo. (Fonte: curso professor Sucena)
se o diagrama hierarquizado a fim de
se os pesos segundo as tabelas
de Peso de Severidade de Falha (PSF), Peso da Probabilidade de Ocorrência da Falha
Exemplifica o ramo a ser analisado. (Fonte: curso professor Sucena)
PSF sistema não afetando o usuário 1
A falha causa leves transtornos ao cliente não afetando o nível de 2
A falha causa pequenos transtornos ao cliente afetando pouco o 3
relevantes transtornos ao cliente afetando o nível 4
A falha causa relevantes transtornos ao cliente deixando-o 5
desconfortável, degradando o nível de serviço do sistema.
Média/Alta A falha causa irritação ao cliente deteriorando sensivelmente o nível de serviço
6
Alta
A falha causa alto grau de insatisfação ao cliente devido ao nível de deterioração do nível de serviço. Não envolve riscos à segurança dos usuários nem descumprimento dos requisitos legais
7
Muito Alta A falha envolve alto risco à segurança dos equipamentos e leve risco à segurança dos usuários, não causando descumprimento de requisitos legais.
8
Altíssima A falha envolve alto risco à segurança operacional e dos usuários causando descumprimento legal de requisitos legais.
9
Grave A falha promove acidente com graves proporções 10
Tabela 5 - Classificação para pesos de Probabilidade de Ocorrência
Classificação da Probabilidade de Ocorrência
Taxa de Falhas PPOF
Remota A falha é improvável <1 falha em 106.000 horas 1
Baixa Poucas falhas 1 falha entre 106.000 e 20.000 horas 2 1 falha entre 20.000 e 4.000 horas 3
Moderada Falhas ocasionais 1 falha entre 4.000 e 1.000 horas 4 1 falha entre 1.000 e 400 horas 5 1 falha entre 400 e 80 horas 6
Alta Falhas repetitivas 1 falha entre 80 e 40 horas 7 1 falha entre 40 e 20 horas 8
Muito Alta Falhas quase inevitáveis 1 falha entre 40 e 8 horas 9 1 falha entre 8 e 2 horas 10
Tabela 6 - Classificação para pesos de Probabilidade de Detecção
Classificação da Probabilidade de Detecção PPDF
Muito Alta A falha é detectada durante o projeto, fabricação, montagem ou na operação.
1
Alta A falha é detectada durante a fabricação, montagem ou na operação.
2
Média/Alta A falha é detectada pela montagem ou pelos processos de controle na operação.
3
Moderada A falha é detectada pelos processos de controle na operação 4 Média Existe 50% de chance da falha ser detectada na operação. 5
Média/Baixa Há possibilidade de detecção da falha pelos processos de controle na operação
6
Baixa Há alguma possibilidade de detecção da falha pelos processos de controle operacionais
7
Muito Baixa É improvável a detecção da falha pelos processos de controle na Operação
8
Baixíssima Os sistemas de controle na operação não estão apropriados para detecção da falha
9
Não detectável A falha não será detectada com certeza 10
Cálculo dos IR’s (5° passo): IR = PSF x PPOF x PPDF
Tabela 7 - Exemplo de descrição dos componentes classificados pelos seus pesos
Nível 2
Nível 3
Nível 4
Descrição dos componentes PSF PPOF PPDF IR
X Subsistema 3 X Área 3.1 X Subárea 3.1.1 10 3 1 30 X Subárea 3.1.2 6 2 1 12 X Área 3.2 X Subárea 3.2.1 5 2 2 20 X Subárea 3.2.2 10 2 2 40 X Subárea 3.2.3 3 8 4 96
Alocação do máximo IR ao nível imediatamente superior correspondente (6°
passo).
Figura 41. Representação do 6° passo. (Fonte: curso professor Sucena)
Tabela 8 - Alocação do peso máximo do IR ao nível imediatamente superior
Nível 2
Nível 3
Nível 4 Descrição dos componentes PSF PPOF PPDF IR
X Subsistema 3 96 X Área 3.1 30 X Subárea 3.1.1 10 3 1 30 X Subárea 3.1.2 6 2 1 12 X Área 3.2 96 X Subárea 3.2.1 5 2 2 20 X Subárea 3.2.2 10 2 2 40 X Subárea 3.2.3 3 8 4 96
Tabela 9 - Identificação dos componentes do subsistema crítico (7° e 8° passos)
Descrição dos componentes dos componentes do subsistema 3 (IR = 96) IR Subárea 3.2.3 96 Subárea 3.2.2 40
O Grupo de Análise de Falhas (GAF) - RJ foi piloto para testar a metodologia da
MCC. Para desenvolver esse trabalho foi analisado o histórico de falhas das
locomotivas da Frota RJ.
Foi desenvolvida a Análise de Criticidade considerando a locomotiva como o
sistema de análise, sem diferir pelas particularidades de cada modelo e aplicada a
metodologia da Manutenção Centrada na Confiabilidade.
A frota de locomotivas do Rio de Janeiro contempla 161 máquinas que são
utilizadas para transporte de produtos e para serviços de manutenção de via,
respectivamente, produção e serviço. Na MRS esses ativos são divididos em grupos de
1 à 10, dos quais os de 7 à 10 são destinados à clientes chaves e possuem as locomotivas
com maior capacidade de transporte.
10.1. LEVANTAMENTO DE DADOS
Utilizado a base de dados que é alimentada pelas informações do Discoverer e
CMRo. Dessa forma foram buscados desde maio/11 quais os componentes que mais
apresentaram falhas. Essa base de dado faz parte da análise do peso da probabilidade de
ocorrência, passo 4.
Gráfico 3. Relação dos componentes que apresentaram falhas.
10.2. AVALIAÇÃO DE CRITICIDADE
Para essa avaliação foi considerada a locomotiva como o sistema de estudo,
abrangendo o escopo de maneira generalista
pneumático e truques, plataformas e engates. Esses já foram descritos no item
Com a análise do levantamento de dados, junto às informações do item 8,
conclui-se os passos 1 - Conhecimento do Sistema, e 2
Figura 43. Representação do sistema e subsistema analisado.
10.3. PASSO 3 - DIAGRAMAÇÃO HIERARQUIZADA
Figura
AVALIAÇÃO DE CRITICIDADE - PASSOS 1 e 2
Para essa avaliação foi considerada a locomotiva como o sistema de estudo,
opo de maneira generalista - subsistemas: elétrico, mecânico,
pneumático e truques, plataformas e engates. Esses já foram descritos no item
do levantamento de dados, junto às informações do item 8,
Conhecimento do Sistema, e 2 - Decomposição do sistema.
Representação do sistema e subsistema analisado.
DIAGRAMAÇÃO HIERARQUIZADA
Figura 44. Diagramação do sistema.
Para essa avaliação foi considerada a locomotiva como o sistema de estudo,
subsistemas: elétrico, mecânico,
pneumático e truques, plataformas e engates. Esses já foram descritos no item 8.
do levantamento de dados, junto às informações do item 8,
Decomposição do sistema.
Representação do sistema e subsistema analisado.
10.4. PASSOS: 4 - DETERMINAÇÃO DOS PESOS, 5 - CÁLCULO DOS IR’s, 6 -
ALOCAÇÃO DO MÁXIMO IR AO NÍVEL SUPERIOR
Tabela 10 - Sistema locomotiva e seus subsistemas
10.5. PASSO 1 - MCC - CONHECER O SISTEMA
Depois da análise do levantamento de dados junto à avaliação de criticidade, foi
aplicada, então, a metodologia da Manutenção Centrada na Confiabilidade. Como os
passos já foram descritos no item 9.5, será apresentado somente os resultados de cada
passo para o componente crítico em estudo.
Figura 45. Passo 1 da MCC para bateria.
SISTEMA
PASSO 1: CONHECER O SISTEMA
BATERIA
INTERFACE COM
OUTROS SISTEMASMotor diesel não parte.
DESENHO FUNCIONAL
DESCRIÇÃOO conjunto de baterias fornece corrente para o circuito de baixa tensão quando o motor diesel não está funcionando. Então, é esse conjunto que fornece corrente no ato da partida da locomotiva.
INFLUÊNCIAS NA
OPERAÇÃO
Problemas nesse sistema pode ocasionar atrasos na circulação decorrente da demora na partida da locomotiva e impactar também no THP (Trem Hora Parado).
10.6. DESTACAR FUNÇÕES DO SISTEMA - PASSO 2 MCC
As funções do sistema analisado são:
- Enviar corrente para partida do motor diesel;
- Alimentar circuito de baixa tensão quando o MD desligado.
Tabela 11 – Destaque para funções do sistema bateria
10.7. RELACIONAR AS POSSÍVEIS FALHAS - PASSO 3 MCC
O conjunto de baterias pode apresentar as seguintes falhas:
- Bateria sem carga;
- Nível baixo de água;
- Baixa densidade da solução;
- Campos rompidos;
- Mau contato nos conectores.
ALIMENTAR CIRCUITO DE
BAIXA TENSÃO QUANDO
MD DESLIGADOX
1 1 8
2 6
7 56
1 1 3
ENVIAR CORRENTE PARA
PARTIDA DO MOTOR
DIESELX
PASSO 2: DESTACAR FUNÇÕES DO SISTEMA
CATEGORIA PESOS: DE 1 A 10 ( 1 - MENOR IMPACTO)
PRINCIPAL SECUNDÁRIA AUXILIAR SUPÉRFLUA SEGURANÇA PESSOAL MEIO AMBIENTE OPERAÇÃO ECONOMIA PESO FINALFUNÇÃO
Tabela 12 - Relação das possíveis falhas para sistema bateria.
10.8. AVALIAR MODOS DE FALHA, EFEITOS E CONSEQUÊNCIAS - PASSO 4
Tabela 13 - Relação dos modos de falha, efeitos e consequências
10.9. PASSO 5 - RELACIONAR AS PRINCIPAIS ATIVIDADES DE
MANUTENÇÃO E DEFINIR SUA PERIODICIDADE
EVIDENTE OCULTA MULTIPLA
x
MAU CONTATO NOS CONECTORES X
CABOS ROMPIDOS X
BAIXA DENSIDADE DA SOLUÇÃO
NÍVEL BAIXO DE ÁGUA x
MAU CONTATO NOS CONECTORES X
ALIMENTAR CIRCUITO DE
BAIXA TENSÃO QUANDO
MD DESLIGADO
BATERIA SEM CARGA x
x
CABOS ROMPIDOS X
BAIXA DENSIDADE DA SOLUÇÃO x
PASSO 3: PARA CADA FUNÇÃO RELACIONAR AS POSSÍVEIS FALHAS
FUNÇÃO FALHASCLASSIFICAÇÃO DA FALHAFUNCIONAL
POTENCIAL
ENVIAR CORRENTE PARA
PARTIDA DO MOTOR
DIESEL
BATERIA SEM CARGA x
NÍVEL BAIXO DE ÁGUA
x
x x
x x
x
x x
x
x
x x
x
x
x
x
FALHAS NO FUNCIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS DE BORDO
EQUIPAMENTOS DE BORDO INOPERANTES
EQUIPAMENTOS DE BORDO INOPERANTES
INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM
INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM
INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM
MOTOR DIESEL NÃO PARTE
DIFICULDADE NA PARTIDA DO MD
DIFICULDADE NA PARTIDA DO MD
MOTOR DIESEL NÃO PARTE
MOTOR DIESEL NÃO PARTE
EQUIPAMENTOS DE BORDO INOPERANTES
FALHAS NO FUNCIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS DE BORDO
INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM
INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM
INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM
INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM
INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM
INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM
NÍVEL BAIXO DE ÁGUA
BAIXA DENSIDADE DA SOLUÇÃO
CABOS ROMPIDOS
MAU CONTATO NOS CONECTORES
ALIMENTAR
CIRCUITO DE
BAIXA TENSÃO
QUANDO MD
DESLIGADO
BATERIA SEM CARGA
NÍVEL BAIXO DE ÁGUA
BAIXA DENSIDADE DA SOLUÇÃO
MAU CONTATO NOS CONECTORES
CABOS ROMPIDOS
PASSO 4: PARA CADA FALHA, AVALIAR OS MODOS DE FALHA, EFEITOS E CONSEQUÊNCIAS
FUNÇÃO FALHAS MODOS DE FALHA DESCRIÇÃO DOS EFEITOS
CONSEQUÊNCIAS: CLASSIFICAR IMPACTO
SEGURANÇAMEIO
AMBIENTE
NIVEL DE
SERVIÇOECONOMIA
DIFICULDADE
DE REPARO
ENVIAR
CORRENTE PARA
PARTIDA DO
MOTOR DIESEL
BATERIA SEM CARGA INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM
Tabela 14 - Atividades de manutenção e periodicidades
11. CONCLUSÃO
O trabalho apresentou uma metodologia que busca não só resolver ocorrências
pontuais para bloquear a falha, mas sim investir em uma sistemática para análise. Trata-
se de uma metodologia útil e amigável, porém se os conceitos não forem bem
difundidos é possível tornar essa metodologia simples em algo complexo e difícil de se
implantar. O coordenador da MCC deve ter seus conceitos bem entendidos para que seja
possível conduzir o processo de maneira clara e objetiva.
Para implantação dessa metodologia é necessário mudança cultural, o que muita
das vezes pode ser um processo moroso. Nesse estudo foi observado que a grande
dificuldade para difundir essa metodologia trata-se exatamente dessa mudança de
cultura das pessoas que trabalham no GAF - RJ.
É importante ressaltar que equipe que trabalhará com Manutenção Centrada na
Confiabilidade deve ser estruturada para obedecer a rotina que o programa exige e não
utilizá-lo apenas para situações esporádicas, pois do contrário pode-se perder boas
oportunidades de agir. Considerando ainda que há uma grande dispersão dessas falhas,
faz-se de suma importância essa análise constante.
Como continuidade desse trabalho sugere-se a verificação da efetividade das
ações, ou seja, o passo 7 da metodologia, bem como a análise qualitativa e quantitativa.
ATIVIDADES DE MANUTENÇÃOFUNÇÃO FALHAS MODOS DE FALHA
SemanalENVIAR
CORRENTE
PARA PARTIDA
DO MOTOR
DIESEL
BATERIA SEM CARGA INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM INSPEÇÃO COM VOLTÍMETRO Mensal
BAIXA DENSIDADE DA SOLUÇÃO INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM INSPEÇÃO COM DENSÍMETRO
NÍVEL BAIXO DE ÁGUA INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM INSPEÇÃO VISUAL EM OFICINAS E PÁTIOS
Mensal
MAU CONTATO NOS CONECTORES INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM TERMOGRAFIA
CABOS ROMPIDOS INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM INPEÇÃO EM OFICINAS - VISUAL E TERMOGRAFIA Mensal
MensalMAU CONTATO NOS CONECTORES INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM TERMOGRAFIA
CABOS ROMPIDOS INDICAÇÃO DE TENSÃO ZERO NA IHM INPEÇÃO EM OFICINAS - VISUAL E TERMOGRAFIA Mensal
PASSOS 5 e 6: RELACIONAR AS POSSÍVEIS ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO - DEFINIR PERIODICIDADE
PERIODICIDADE
Mensal
Mensal
MensalBAIXA DENSIDADE DA SOLUÇÃO INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM INSPEÇÃO COM DENSÍMETRO
NÍVEL BAIXO DE ÁGUA INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM INSPEÇÃO VISUAL EM OFICINAS E PÁTIOS SemanalALIMENTAR
CIRCUITO DE
BAIXA TENSÃO
QUANDO MD
DESLIGADO
BATERIA SEM CARGA INDICAÇÃO DE CARGA BAIXA NA IHM INSPEÇÃO COM VOLTÍMETRO
12. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
SHIMURA, Wilson Tadashi. Material Rodante - Fundamentos - Curso de
Especialização em Transporte Ferroviário de Cargas - IME
SUCENA, Marcelo. Engenharia de Manutenção - Curso de Especialização em
Transporte Ferroviário de Cargas – IME
DORNELAS, João e OLIVEIR, Cássio Eduardo. Material Rodante - Locomotivas -
Curso de Especialização em Transporte Ferroviário de Cargas - IME
HAMAOKA, Ricardo Eiji e SILCA, Paulo Afonso Lopes. Otimização de Sistemas
Logísticos: Metodologia Aplicada à Unidade de Manutenção de Aviação do Exército
Brasileiro. Instituto Militar de Engenharia - Departamento de Engenharia de Sistemas,
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