Trabalho de Conclusão de Curso

Documento

Autoria

Russo, Sofia Catarina Cravo Dias

Unidade da USP

Data de Apresentação

Orientador

Salomão, Rafael

Banca

Bose Filho, Waldek Wladimir
Fortulan, Carlos Alberto

Título em Português

Aplicação de método de elementos finitos para análise mecânica do equipamento máquina de chave utilizada na mudança de rota em sinalização ferroviária e estudo de nacionalização da caixa e tampa deste equipamento

Palavras-chave em Português

Nacionalização
Máquina de chave
Seleção de materiais
Resistência mecânica
Elementos finitos

Resumo em Português

Para viabilidade de implantação do sistema de sinalização ferroviário para VLTs (Veículo Leve Sob Trilhos) na América do Sul tem-se dependência do financiamento à baixas de juros. Contudo o equipamento de alteração de rota na via tem apresentado grande impacto no peso total do sistema de sinalização e foi adquirido integralmente de empresas situadas fora do Brasil, descumprindo as regras estabelecidas para liberação do empréstimo. O objetivo deste trabalho foi analisar a possibilidade de nacionalização parcial da máquina de chave preservando-se custo acessível, alta confiabilidade de resistência mecânica e mão de obra local. A máquina de chave tem aplicação no sistema ferroviário como elemento de alta segurança, sendo responsável pelo direcionamento efetivo dos vagões de acordo com a rota traçada pelo programa operacional baseado em lógica computacional. A análise mecânica deste sistema composto por tampa, caixa e conjunto eletromecânico foi realizada pelo software Ansys 15.0 baseado na análise de elementos finitos, tendo o resultado de tensão de tração normal comparado à resistência à tração uniaxial referenciada em Handbook. A verificação de custo foi feita utilizando diagrama de mérito de referência Michael Ashby. A viabilidade de nacionalização da caixa e tampa foi investigada a partir das matérias-primas disponíveis no Brasil que atendessem às necessidades mecânicas de aplicação associadas à mão de obra especializada do local de instalação, visto que o fornecimento do conjunto interno eletromecânico foi mantido de acordo com a provisão atual (Alemanha).

Título em Inglês

Application of the Finite element method for the mechanical analysis of the switch machine equipment used in the change of route in railway signaling and study of the partial nationalization of the equipment

Palavras-chave em Inglês

Nationalization
Switch machine
Material selection
Mechanical resistance
Finite elements

Resumo em Inglês

The feasibility of the implementation of the LRT (Light Rail Transit) rail signaling system, commonly known as tramway, in South America depends on financings at low interest rates. However, the equipment has shown to highly impact on the total weight of the signaling system and has been purchased by foreign companies, which does not comply with the rules established for the release of the loans. This study addresses the possible partial nationalization of the switch machine, so that affordable costs, high mechanical strength reliability and local labor can be preserved. The machine can be applied to the railway system as a high-security element responsible for the effective direction of the train cars according to the route mapped by the operational program based on computational logic. The mechanical analysis of the system composed of a cover, an "Earth Box" and electromechanical assembly was performed by Ansys 15.0 software based on the finite element analysis and the result of the normal stress was compared to the uniaxial tensile strength referenced in Handbook. The costs were analyzed by the Ashby's reference selection graph. The viability of the nationalization of both cover and "Earth Box" was investigated from brazilian raw materials that meet the mechanical application requirements associated with the skilled labor of the installation site. The supply of electromechanical internal assembly was maintained in accordance with the current provision (Germany).

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Data de Publicação

2018-05-03

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