BR112021007776A2 - método e dispositivo para estabilizar uma via férrea - Google Patents

Abstract

método e dispositivo para estabilizar uma via férrea. a invenção refere-se a um método para estabilizar uma via férrea (5), tendo dormentes (6) suportados no lastro da via férrea (7) e trilhos (4) fixados na mesma por meio de uma unidade de estabilização (8) que é conectada a uma estrutura de máquina (2) móvel sobre os trilhos (4) e compreende um excitador de vibração (13), bem como rolos (9, 10) projetados para rolar sobre os trilhos (4), em que o excitador de vibração (13) gera em particular, vibrações horizontais (15) correndo transversalmente em relação à direção longitudinal da via férrea. assim, durante um ciclo de vibração, um curso (21) de uma força (f, fb, fs) atuando a partir da unidade de estabilização (8) na via férrea (5) é registrado por meio de sensores (18, 19, 20) ao longo de uma trajetória de oscilação (ydgs, ys), em que, por meio de uma unidade de avaliação (22), pelo menos um parâmetro é derivado da mesma, por meio do qual ocorre uma avaliação do procedimento de estabilização e/ou da qualidade do lastro da via férrea (7). a operação de trabalho de estabilização torna-se um procedimento de medição para determinar, no local, o comportamento carga-deformação do lastro da via férrea (7) e suas mudanças.

Description

MÉTODO E DISPOSITIVO PARA ESTABILIZAR UMA VIA FÉRREA CAMPO DA TECNOLOGIA

[0001] A invenção se refere a um método para estabilizar uma via férrea tendo dormentes suportados no lastro da via férrea e trilhos fixados nos mesmos, por meio de uma unidade de estabilização que é conectada a uma estrutura de máquina móvel nos trilhos e compreende um excitador de vibração, bem como rolos projetados para rolar nos trilhos, em que o excitador de vibração gera em particular, vibrações horizontais que correm transversalmente à direção longitudinal da via férrea. A invenção também se refere a um dispositivo para implementação do método.

ANTECEDENTES

[0002] A estabilização de uma via férrea, também chamada de estabilização dinâmica de via férrea, serve para produzir uma posição duradoura da via férrea após o levantamento, forro e socagem de uma via férrea no leito de lastro. Durante isso, uma vibração horizontal é produzida por meio de uma unidade de estabilização e transmitida para a via férrea a fim de trazer uma maior durabilidade da posição da via férrea ao sacudir a via férrea no lugar. Isso minimiza muito os pós-recalques no leito de lastro que ocorrem após o levantamento, revestimento e compactação de uma via férrea. Além disso, a resistência de deslocamento transversal da via férrea no leito de lastro é significativamente aumentada. Como regra, as unidades de estabilização são dispostas em máquinas de manutenção que são denominadas estabilizadores dinâmicos de via férrea (DTS). Uma máquina correspondente é conhecida, por exemplo,

da EP 0 666 371 A1 ou DE 41 02 870 A1.

[0003] No WO 2008/009314 A1, uma unidade de estabilização com uma força de impacto dinâmica variável é revelada. Neste, entretanto, apenas a vibração efetiva na respectiva cabeceira da via férrea pode ser medida, mas não a vibração resultante dos dormentes da via.

[0004] De acordo com o AT 518 373 A1, é conhecido um método para estabilizar uma via férrea tendo um leito de lastro da via férrea, no qual as vibrações geradas na via férrea são registradas por meio de uma câmera fixada na estrutura da máquina. Em uma sequência adicional, uma amplitude de vibração resultante da grade da via férrea é derivada dos dados de imagem obtidos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] Os objetivos da invenção são fornecer um método e um dispositivo do tipo mencionado no início com um comportamento de estabilização melhorado, em particular com um monitoramento otimizado do procedimento de estabilização.

[0006] De acordo com a invenção, estes objetivos são alcançados por meio das características das reivindicações 1 e 11. Outros desenvolvimentos vantajosos tornam-se evidentes a partir das reivindicações dependentes.

[0007] Neste, por meio de sensores instalados em particular na unidade de estabilização, um curso de uma força atuando a partir da unidade de estabilização na via férrea ao longo de uma trajetória de oscilação é registrado durante um ciclo de vibração, em que, por meio de uma unidade de avaliação, pelo menos um parâmetro é derivado disso, por meio do qual uma avaliação do procedimento de estabilização e/ou uma qualidade do lastro da via férrea é realizada. O processo de trabalho de estabilização torna-se um procedimento de medição para determinar no local o comportamento carga-deformação do lastro da via férrea e suas mudanças. De acordo co a análise dos valores de medição em tempo real e formação de pelo menos um parâmetro, é possível avaliar online a qualidade do lastro da via férrea e a consolidação do lastro da via férrea já durante o procedimento de estabilização. Em outra sequência, os parâmetros do processo de consolidação e a posição da via férrea estabilizada podem ser ajustados continuamente de acordo.

[0008] Desta forma, existe um método de controle de consolidação por meio da medição integrada ao trabalho no estabilizador da via férrea e na via férrea em execução. A unidade de estabilização dinamicamente excitada transmite vibrações para a grade da via férrea e seu leito de lastro, resultando na consolidação. Durante isso, a unidade de estabilização e a via férrea de lastro formam um sistema de interação dinâmica, cujo estado de movimento permite conclusões quanto às características da condição do leito de lastro. De acordo com uma análise adequada, o sistema é usado para controle de consolidação e para otimizar a consolidação de lastro.

[0009] A vantagem do controle de consolidação que acompanha o processo é um controle de qualidade contínuo do trabalho de consolidação executado e da documentação do mesmo. Isso também serve para otimizar toda a consolidação em conexão com um procedimento de compactação que é realizado por meio de uma unidade de compactação antes da estabilização. Neste, ocorre um levantamento da via férrea durante a socagem da via férrea com uma sobrecorreção prescrita na medida em que, após a consolidação final otimizada do lastro da via férrea, por meio da unidade de estabilização, ocorre o recalque da via férrea que leva precisamente à posição alvo pretendida da via férrea. Esta vantagem deve ser realçada em particular no caso de máquinas combinadas que compreendem uma unidade de compactação, bem como uma unidade de estabilização de reboque.

[00010] Embora o objetivo deva ser uma condição de lastro o mais homogeneizada possível após a consolidação, a obtenção de uma consolidação final ótima tem precedência absoluta, de modo que a maioria dos recalques da grade da via férrea são antecipados de maneira controlada e a posição da via férrea é doravante estável. Neste caso, uma capacidade de carga suficiente e, acima de tudo, uniforme do lastro da via férrea é um requisito básico essencial para a estabilidade da posição da via férrea durante a operação ferroviária.

[00011] Assim, o tema central da invenção reside na análise do sistema de interação dinâmica do estabilizador de via férrea-trilhos do trem, e para identificar as características dinâmicas dos componentes individuais. Nesse sentido, o foco principal está no rastreamento das mudanças nos parâmetros do sistema que descrevem o lastro da via.

[00012] Se, durante a consolidação do lastro da via férrea por meio da unidade de estabilização, todos os parâmetros do processo (velocidade de deslocamento,

frequência, excentricidade, carga vertical, etc.) e as características dinâmicas da grade da via férrea (perfil do trilho, fixações do trilho, massa do dormente - e geometria, etc.) permanecem inalterados, então uma mudança no comportamento de vibração pode ser claramente rastreada até a mudança do lastro da via férrea. Por meio das medições de acordo com a invenção e da análise das mesmas, também é possível levar em consideração ou reconhecer os efeitos das alterações dos parâmetros do processo ou das características da grade da via férrea.

[00013] Em um desenvolvimento posterior do método, o parâmetro é especificado como um parâmetro para o controle da unidade de estabilização. O ajuste automatizado do procedimento de estabilização assim alcançado permite uma reação rápida, a uma mudança de condição do leito de lastro. Por exemplo, a partir da avaliação da qualidade do leito de lastro, um valor de especificação para uma estabilização com carga vertical alterada ou com frequência de vibração adaptada pode ser derivado. Assim, há uma seleção automática da frequência da excitação dinâmica e da carga vertical estática que a unidade de estabilização exerce na via férrea tratada na direção vertical. Nesse caso, é favorável que ocorra um controle automático dos parâmetros do processo.

[00014] Desta forma, os valores de medição do controle de consolidação dinâmico integrado ao trabalho são a base para um controle automático dos parâmetros do processo para o ajuste ideal automático da ferramenta de consolidação para as condições de lastro dadas, em vista da consolidação final ótima do lastro da via férrea por meio da unidade de estabilização.

[00015] Em uma modalidade vantajosa da invenção, quando o excitador de vibração está ativo, pelo menos duas massas excêntricas giram com posições de fase combinadas uma à outra e com uma frequência angular prescrita. Com isso, uma adaptação da introdução de vibrações na via férrea é possível de uma maneira simples, sendo prescrita uma mudança de posição de fase ou mudança de frequência angular. Ajustando as massas excêntricas, a excentricidade resultante pode ser adaptada continuamente.

[00016] Favoravelmente, uma força de excitação é determinada a partir da massa giratória, da excentricidade e da frequência angular. Uma vez que a massa e a excentricidade são conhecidas, o registro contínuo da frequência angular é suficiente para derivar daí a força de excitação. No caso de massas excêntricas com excentricidade ajustável, este valor também é incluído na determinação da força de excitação.

[00017] Como um primeiro parâmetro vantajoso, a inclinação do curso é derivada do trilho para determinar as condições de rigidez. Esta inclinação da linha de trabalho do diagrama de trabalho, indicando rigidez de tensão, fornece informações sobre a capacidade de carga do lastro da via férrea. Ela sobe no decurso da estabilização do lastro e é usada como prova de consolidação ou estabilização. Nesse caso, será favorável se uma inclinação total for determinada por regressão linear do percurso registrado, por exemplo, pelo método do erro quadrático mínimo.

[00018] Uma curvatura do curso é vantajosamente derivada como um segundo parâmetro a fim de determinar as condições de amortecimento. Por exemplo, um coeficiente de amortecimento da massa ressonante da via férrea pode ser determinado. Por meio de princípios mecânicos do solo, uma constante de mola, o coeficiente de amortecimento e a massa ressonante da via férrea estão em relação ao módulo de cisalhamento do lastro da via, que pode ser determinado por cálculo retroativo. O módulo de cisalhamento do lastro da via férrea é um parâmetro importante para avaliar a rigidez do lastro e, portanto, a condição de consolidação do lastro da via.

[00019] Outra determinação de parâmetro vantajosa prevê que, para pelo menos um curso de uma força atuando a partir da unidade de estabilização na via férrea ao longo da trajetória de oscilação associado, uma área circunscrita é determinada como trabalho transmitido dinamicamente por meio de integração de círculo ao longo de um período de excitação em cada caso. Para o trabalho transmitido pela unidade de estabilização para os trilhos e para o trabalho transmitido pelos trilhos para o leito de lastro da via, segue-se um respectivo desempenho por intervalo de tempo. Esses valores de desempenho correspondem entre si, bem como ao desempenho do motor da unidade de estabilização.

[00020] Além disso, pode ser vantajoso se uma massa modal da unidade de estabilização for especificada no dispositivo de avaliação, em que uma força que atua sobre os trilhos é determinada levando-se em consideração o produto da referida massa modal vezes uma aceleração da unidade de estabilização, e em que o curso da força que atua sobre os trilhos sobre a trajetória de oscilação da unidade de estabilização for determinado. Vantajosamente, a aceleração da unidade de estabilização é determinada como a segunda derivação da trajetória de oscilação.

[00021] Um aperfeiçoamento adicional do método prevê que uma massa modal dos dormentes vibratórios, em particular com uma seção vibratória dos trilhos, seja especificada no dispositivo de avaliação, que uma força atuando no lastro da via férrea seja determinada levando em consideração o produto da referida massa modal vezes uma aceleração dos dormentes, e que é determinado o curso da força que atua no leito de lastro da via férrea ao longo da trajetória de oscilação de um dormente. Nesse caso, é favorável que a vibração do dormente seja registrada por meio de um sensor sem contato disposto na estrutura da máquina.

[00022] Informações adicionais sobre a condição da via férrea são obtidas se um modelo mecânico da unidade de estabilização e da seção da via férrea ajustada em vibrações for armazenado no dispositivo de avaliação, e se os parâmetros mecânicos do solo forem calculados por meio do referido modelo. Os dados de medição registrados com os sensores permitem, desta forma, conclusões sobre as características dinâmicas dos componentes do sistema ajustados em vibração.

[00023] Outra variante do método prevê que o registro do curso da força ao longo da trajetória de oscilação ocorra enquanto a unidade de estabilização está em operação estacionária. É útil principalmente para fins de calibração e teste, para parar a máquina de manutenção de vias férreas que contendo a unidade de estabilização durante uma operação de medição.

[00024] O dispositivo de acordo com a invenção para a implementação de um dos métodos descritos inclui uma unidade de estabilização que é fixada a uma estrutura de máquina e compreende um excitador de vibração e rolos projetados para rolar sobre trilhos, em que sensores para registrar o curso de uma força atuando a partir das unidades de estabilização na via férrea, ao longo de uma trajetória de oscilação, são dispostas no dispositivo, em que os sinais de medição dos sensores são fornecidos a um dispositivo de avaliação e em que o dispositivo de avaliação é projetado para determinar um parâmetro derivado do curso. Desta forma, a unidade de estabilização é usada durante um procedimento operativo, adicionalmente como um aparelho de medição para registrar uma progressão da trajetória de força (diagrama de trabalho) da unidade e derivar disso um parâmetro significativo.

[00025] Vantajosamente, pelo menos um sensor de medição de trajetória está disposto no dispositivo. Com isso, a posição do dispositivo na via férrea pode ser registrada de forma simples e pode ser atribuída ao parâmetro derivado em cada caso. Em seguida, existe um registro correspondente dos resultados da medição de uma maneira relacionada à posição, de modo que a condição da via férrea seja documentada ao longo de toda a seção tratada.

[00026] Outro aperfeiçoamento do dispositivo prevê que o dispositivo de avaliação seja acoplado a um controle de dispositivo, a fim de controlar a unidade de estabilização na dependência do parâmetro. As circunstâncias alteradas na via férrea levam, portanto, automaticamente, a um ajuste do procedimento de estabilização, a fim de garantir uma qualidade de consolidação uniforme em toda a seção tratada da via férrea.

[00027] De modo a determinar as forças geradas pela unidade de estabilização, o dispositivo de avaliação inclui, vantajosamente, um dispositivo de memória no qual as massas modais da unidade de estabilização e da via férrea a ser estabilizada são armazenadas. Os dados dos dormentes e trilhos instalados na área de trabalho são geralmente conhecidos do operador ferroviário. Se for preciso, uma execução de medição é realizada com antecedência para registrar os dados necessários. Para tanto, o dispositivo inclui, por exemplo, scanners a laser para a determinação dos trilhos e dormentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00028] A invenção será descrita abaixo a título de exemplo com referência aos desenhos anexos. É mostrado de forma esquemática em: Figura 1: uma máquina de manutenção de vias férrea tendo unidades de estabilização; Figura 2: uma seção transversal de uma via férrea com uma unidade de estabilização; Figura 3: é uma vista superior de uma via férrea com unidades de estabilização; Figura 4: uma seção transversal de uma via férrea com introdução de força dinâmica por meio da unidade de estabilização; Figura 5: ilustra diagramas de trabalho; Figura 6: um modelo dinâmico para descrever a interação dinâmica da unidade de estabilização e da via férrea lastrada.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[00029] O dispositivo 1 mostrado na Figura 1 é configurado como uma máquina de manutenção de via férrea (estabilizador dinâmico de via férrea DTS) e compreende uma estrutura de máquina 2 que, suportada sobre carrinhos inferiores 3, é móvel sobre trilhos 4 de uma via férrea 5. Os trilhos 4 são fixados aos dormentes 6 e, em conjunto com estes, formam uma grade da via férrea que é suportada no lastro da via férrea 7. Vantajosamente, duas unidades de estabilização 8 são conectadas de forma móvel à estrutura da máquina 2 para transmitir vibrações direcionadas de forma oposta para via férrea 5. Em modalidades simples, apenas uma unidade de estabilização 8 é fornecida.

[00030] A unidade de estabilização 8 compreende rolos flangeados 9 e rolos de fixação 10 para agarre à grade de trilho. Especificamente, o agarre dos trilhos 4 pelos rolos de fixação 10 ocorre por meio de um mecanismo de fixação

11. Vantajosamente, os rolos flangeados 9 são pressionados contra os trilhos 4 por dentro, por meio de eixos telescópicos travados 12. A unidade de estabilização 8 define a grade da via férrea localmente, em vibrações que são transmitidas pela grade da via férrea para o lastro da via férrea 7. As vibrações têm o efeito de que os grãos na estrutura granular se tornam móveis, permitem o deslocamento e assumem um acondicionamento mais denso. No caso de um novo lastro de via férrea 7 sem uma porção apreciável de peças finas, o lastro 7 pode começar a fluir, o que aumenta adicionalmente o efeito de consolidação. Como resultado da consolidação do lastro da via férrea 7, a capacidade de carga e a rigidez da mesma são aumentadas, e os recalques que acompanham a consolidação são antecipados de forma controlada.

[00031] A Figura 2 mostra um corte transversal através de uma terraplenagem ferroviária com a unidade de estabilização 8 agindo na via férrea 5. A Figura 3 mostra uma vista superior correspondente. A unidade de estabilização 8 é excitada dinamicamente em uma direção horizontal transversalmente ao eixo da via férrea 14, por meio de um excitador de vibração 13 (vibrador direcionado). Por meio dos rolos de fixação 10 e dos rolos flangeados 9, essas vibrações horizontais 15 são transmitidas aos trilhos 4 e, por meio das fixações de trilhos 16, aos dormentes 6. O respectivo dormente 6 - opcionalmente por meio de uma palmilha de dormente 17 - transmite as vibrações assim produzidas para lastro da via férrea 7 que deve ser consolidado.

[00032] Em uma modalidade exemplar, o excitador de vibração 13 compreende massas excêntricas rotativas (desequilíbrios) com posições de fase sincronizadas entre si. De preferência, as massas excêntricas giram em direções opostas, em que as forças excêntricas se cancelam na direção vertical e se amplificam na direção horizontal. Alterando a respectiva posição de fase ou a excentricidade, o efeito das massas excêntricas pode ser ajustado. Para determinar o tamanho da excentricidade efetiva, a frequência e a posição de fase da excitação dinâmica, as posições das massas excêntricas em rotação são continuamente registradas metrologicamente. No caso de excitadores de vibração alternativos 13, o registro da excitação dinâmica ocorre de uma forma correspondentemente adequada.

[00033] De acordo com a invenção, um curso 21 de uma força F, FS, FB atuando por meio da unidade de estabilização 8, na via férrea 5, ao longo de uma trajetória de vibração yDGS, yS (deslocamento horizontal) é registrado durante um ciclo de vibração por meio de sensores 18, 19, 20 dispostos na unidade de estabilização

8. Na disposição de acordo com a Figura 2, um sensor 18 mede o movimento da unidade de estabilização 8 e um sensor 19 mede a posição das massas excêntricas rotativas do excitador de vibração 13. Por exemplo, uma aceleração é determinada primeiro por meio de um sensor de aceleração 18 e, por meio de integração em cada caso, uma velocidade de vibração e a trajetória de vibração yDGS da unidade de estabilização 8 e, portanto, também dos boletos dos trilhos é determinado.

[00034] Vantajosamente, o estado de movimento dos dormentes 6 na direção efetiva da unidade de estabilização 8 é determinado por meio de um sensor sem contato 20. Esta é, por exemplo, uma câmera com avaliação de imagem automatizada que é direcionada ao dormente 8 colocado em vibração. Desta maneira, o deslocamento ou a trajetória de vibração yS da respectiva travessa 8 é registrado.

[00035] De preferência um dispositivo de avaliação 22 está disposto na máquina de manutenção de vias ferroviárias para avaliação em linha ao qual são alimentados os sinais do sensor ou dados recodificados por meio dos sensores 18, 19, 20. Este é, por exemplo, um computador industrial com um dispositivo de memória. No dispositivo de memória, os dados estruturais do dispositivo 1 e da via férrea tratada 4, bem como um modelo dinâmico, são armazenados. Um software é instalado no dispositivo de avaliação 22, por meio do qual diagramas de trabalho são compilados e avaliados. Além disso, os resultados de medição de um sensor de medição de trajetória 23 são fornecidos ao dispositivo de avaliação 22, a fim de ligar os diagramas de trabalho dos ciclos de vibração individuais a uma posição respectiva na via férrea 5. Em outra modalidade, o dispositivo de avaliação 22 está disposto em uma central, em que uma transmissão de dados é estabelecida entre a máquina de manutenção da via férrea e a central.

[00036] Com referência à Figura 4, as relações trajetória-deslocamento (diagramas de trabalho) são explicadas, as quais são compiladas com base nas medições de acordo com a invenção. A força F da excitação da unidade de estabilização 8 por meio do excitador de vibração 13 é o produto da excentricidade efetiva (massa excêntrica m vezes excentricidade e) e o quadrado da frequência do circuito de excitação ω multiplicado pelo seio do produto de frequência do circuito de excitação ω e tempo t: F = m ∙ e ∙ ω2 ∙ sen (ω ∙ t) tanto a amplitude quanto a posição de fase são conhecidas das medições. A posição de fase determinada metrologicamente serve como referência para as outras posições de fase e, portanto, é zerada no cálculo.

[00037] Como regra, as medições ocorrem de forma integrada no trabalho durante a operação da unidade de estabilização movida 8, mas também podem ser realizadas durante uma parada para fins de calibração ou teste, a fim de rastrear o curso de consolidação em um ponto fixo.

[00038] O deslocamento horizontal yDGS da unidade de estabilização 8 e as suas derivações com as posições de fase relacionadas são conhecidas a partir da medição. A massa MDGS da unidade de estabilização 8 e a massa modal MS dos dormentes excitados 6 são conhecidas com base no projeto. A massa dos boletos dos trilhos pode ser adicionada modalmente à massa MDGS da unidade de estabilização 8 e aquela das bases dos trilhos à massa modal MS dos dormentes 6 excitados.

[00039] Se as respectivas forças de inércia de massa dos componentes forem deduzidas da força de excitação F, então a força de excitação FS no dormente 8 e a força de excitação FB no lastro da via férrea 7 podem ser determinadas:

[00040] Os diagramas de trabalho mostrados na Figura 5 podem ser compilados a partir das relações entre essas forças F, FB, FS e as trajetórias de vibração associadas ou deslocamentos yDGS, yS na direção efetiva. Eles fornecem informações sobre as relações de rigidez (inclinação da linha) e relações de amortecimento (curvatura), bem como o trabalho introduzido no sistema por ciclo de excitação (área circunscrita A1 e A2) as relações de amplitude das forças F, FB, FS e as relações de amplitude dos trajetórias de vibração yDGS, yS no sistema também podem ser lidas.

[00041] De modo a determinar as características dinâmicas dos componentes do sistema por meio das amplitudes e posições de fase estabelecidas a partir das medições e da análise das mesmas, é utilizado um modelo mecânico de acordo com a Figura 6. Nesse caso, os componentes do sistema relevantes para a modelagem mecânica são trocados em série.

[00042] A força de excitação dinâmica metrologicamente conhecida F atua sobre a massa modal MDGS da unidade de estabilização 8 que sofre o deslocamento yDGS. A unidade de estabilização 8 é conectada através dos trilhos 4 e das fixações dos trilhos 16 aos dormentes 6 (massa modal MS e deslocamento yS). Neste, a resiliência dos trilhos 4 e das fixações dos 16 é modelada por meio de um elemento Kelvin- Voigt (mola kS e amortecedor cS dispostos em paralelo).

[00043] Os dormentes 6 apoiam-se no lastro 7 que é modelado como um elemento de fricção rB, opcionalmente de uma massa ressonante MB e um elemento Kelvin-Voigt (mola kB e amortecedor cB dispostos em paralelo). Neste, o elemento de atrito rB descreve a resistência de deslocamento transversal dinâmico.

[00044] Por meio de princípios mecânicos do solo, a constante de mola kB, o coeficiente de amortecimento cB e a massa ressonante MB permanecem em relação ao módulo de cisalhamento GB do lastro da via férrea 7 que pode ser determinado por cálculo retroativo. Além das informações dos diagramas de trabalho (Figura 5), o módulo de cisalhamento GB do lastro da via férrea 7 é um dos parâmetros mais importantes para avaliar a rigidez do lastro e, portanto, o estado de consolidação do lastro da via férrea 7. É determinado continuamente por meio das medições relacionadas ao processo (Figura 2) por cálculo retroativo com o auxílio do modelo mecânico (Figura 6).

[00045] Se duas ou mais unidades de estabilização 8 estão trabalhando uma atrás da outra em uma máquina de manutenção de vias férreas, então o princípio de medição descrito pode ser aplicado a cada uma dessas unidades de estabilização 8. Os resultados, determinados independentemente um do outro, são definidos em relação um em relação ao outro, como resultado do que informações adicionais sobre a condição do lastro da via férrea, compactabilidade, desenvolvimento da capacidade de suporte, curso de recalque, etc. estão disponíveis e podem ser aplicadas. Portanto, será vantajoso se várias unidades de estabilização 8 estiverem dispostas uma atrás da outra e se os sinais de medição dos sensores 18, 19, 20 associados às unidades de estabilização 8 forem alimentados a um dispositivo de avaliação comum 22.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para estabilizar uma via férrea (5) tendo dormentes (6) suportados em lastro da via férrea (7) e trilhos (4) fixados na mesma, por meio de uma unidade de estabilização (8) que é conectada a uma estrutura de máquina (2) móvel sobre os trilhos (4) e compreende um excitador de vibração (13), bem como rolos (9, 10) projetados para rolar sobre os trilhos (4), em que o excitador de vibração (13), gera em particular, vibrações horizontais (15) correndo transversalmente para a direção longitudinal da via férrea, caracterizado pelo fato de que um curso (21) de uma força (F, FB, FS) atuando a partir da unidade de estabilização (8) na via férrea (5) ao longo de uma trajetória de oscilação (yDGS, yS) é registrado durante um ciclo de vibração por meio de sensores (18, 19, 20), e que, por meio de uma unidade de avaliação (22), pelo menos um parâmetro é derivado desta por meio do qual ocorre uma avaliação do procedimento de estabilização e/ou uma qualidade do lastro de via férrea (7).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro é especificado como um parâmetro para o controle da unidade de estabilização (8).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que quando o excitador de vibração (13) estiver ativo, pelo menos duas massas excêntricas giram com posições de fase combinadas entre si e com uma frequência angular prescrita.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma força de excitação (F) é determinada a partir da massa rotativa, da excentricidade e da frequência angular.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que para a determinação das condições de rigidez, uma inclinação do curso (21) deriva como um primeiro parâmetro.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que para a determinação das condições de amortecimento, uma curvatura do curso (21) deriva como segundo parâmetro.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, para pelo menos um curso (21) de uma força (F, FB, FS) atuando a partir da unidade de estabilização (8) sobre a via férrea (5) sobre a trajetória de oscilação associada (yDGS, yS), uma área circunscrita (A1, A2) é determinada como trabalho transmitido dinamicamente por meio de integração de círculo ao longo de um período de excitação em cada caso.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que uma massa modal (MDGS) da unidade de estabilização (8) é especificada no dispositivo de avaliação (22), que uma força (FS) atuando sobre os trilhos (4) é determinada levando-se em consideração o produto da referida massa modal (MDGS) vezes uma aceleração da unidade de estabilização (8), e que o curso (21) da força (FS) que atua nos trilhos (4) ao longo da trajetória de oscilação (yDGS) da unidade de estabilização (8).

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que uma massa modal (MS)

dos dormentes vibratórios (6), em particular com uma seção vibratória dos trilhos (4), é especificada no dispositivo de avaliação (22), que uma força (FB) atuando no lastro da via férrea (7) é determinada levando em consideração o produto da referida massa modal (MS) vezes uma aceleração dos dormentes (6), e que é determinado o curso (21) da força (FB) atuando no lastro da via férrea (7) sobre a trajetória de oscilação (yS) de um dormente (6).

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação (22) armazena um modelo mecânico da unidade de estabilização (8) e da seção da via férrea regulada nas vibrações, e os parâmetros mecânicos do solo são calculados por meio do referido modelo.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o registro do curso (21) da força (F, FB, FS) ao longo da trajetória de oscilação (yDGS, yS) ocorre enquanto a unidade de estabilização (8) é operada estacionária.

12. Dispositivo (1) para implementar um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, com uma unidade de estabilização (8) que é fixada a uma estrutura de máquina (2) e compreende um excitador de vibração (13), bem como rolos (9, 10) projetados para rolar sobre trilhos (4), caracterizado pelo fato de que sensores (18, 19, 20) para registrar o curso (21) de uma força (F, FB, FS) atuando a partir da unidade de estabilização (8) na via férrea sobre uma trajetória de oscilação (yDGS, yS) são dispostos no dispositivo (1), que os sinais de medição dos sensores (18, 19, 20) são fornecidos a um dispositivo de avaliação (22), e que o dispositivo de avaliação (22) é projetado para determinar um parâmetro derivado do curso (21).

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de medição de trajetória (23) encontra-se disposto.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação (22) está acoplado a um comando do dispositivo, de modo a controlar a unidade de estabilização (8) em função do parâmetro.

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação (22) inclui um dispositivo de memória no qual são armazenadas as massas modais (MDGS, MS) da unidade de estabilização (8) e da via férrea (5) a serem estabilizadas.