Nos carris que conduzem ao futuro: projetos de desenvolvimento inovadores para o setor ferroviário

O futuro da mobilidade tem de ser mais sustentável, mais eficiente e, portanto, mais fiável. Por esta razão, a Schaeffler investe em numerosos projetos de investigação para otimizar a conceção e desenvolver novos componentes e sistemas digitais. Para o prestigioso fornecedor dos setores automobilístico e industrial, a prioridade está em uma economia circular otimizada e em operações que economizam recursos dos veículos ferroviários no tráfego de alta velocidade, de mercadorias e urbano.   Como parceiro de desenvolvimento fundamental no campo das soluções de rolamento, a Schaeffler concentra-se em desenvolver novos componentes e soluções digitais.

Um revolucionário rolamento para caixas de eixos: TwinTandem com esferas em vez de rolos
Com o projeto de investimento em I&D TwinTandem, os especialistas da Schaeffler estão a desenvolver um novo tipo de conceito de rolamentos para caixas de eixos e a anunciar um grande passo em frente na inovação do transporte ferroviário. A conceção inovadora deste rolamento de apoio interno, permitirá novas características de desempenho que terão um impacto positivo muito significativo no funcionamento e manutenção. A principal inovação do TwinTandem é a utilização de rolamentos de esferas com um grau de fricção notavelmente reduzido. Como resultado, baixas temperaturas são mantidas mesmo a altas velocidades, o que confere, por sua vez, uma maior duração da vida útil das massas lubrificantes utilizadas e, portanto, de todo o rolamento da caixa de eixos. 

"O TwinTandem é, atualmente, um dos nossos projetos de desenvolvimento mais promissores", explicou o Dr. Michael Holzapfel, Senior Vice President Business Unit Rail - Industrial Europe da Schaeffler. "Com a utilização de rolamentos de esferas,  proporcionamos uma melhoria considerável no transporte ferroviário em termos de quilometragem e intervalos de manutenção. De acordo com os nossos cálculos, validações e testes, prevemos uma vida útil estimada de até três milhões de quilómetros, o que é um verdadeiro avanço, especialmente para o transporte de alta velocidade".

Estudos aprofundados com a ferramenta de cálculo Bearinx da Schaeffler confirmam e quantificam uma redução de peso do TwinTandem de até 20% em comparação com um rolamento de rolos cónicos convencional. Além disso, foi medida uma redução da fricção de 55% graças à geometria. Em comparação com os rolamentos de apoio interno com rolos, espera-se uma redução de CO2 superior a 1,1 toneladas por milhão de quilómetros e rolamento. Ademais, quando utilizado em rolamentos de caixas de eixos, sendo internamente suportado, o TwinTandem permite uma redução até 30% do peso do bogie, de modo que o desgaste dos carris é menor.

Pelo relatório de investigação, acima mencionado, sobre o projeto de desenvolvimento TwinTandem, a Schaeffler foi reconhecida com o prémio Best Paper Award no World Congress of Railway Research, que teve lugar em junho de 2022 em Birmingham. 

Damos um novo passo na revolução: potencial de desenvolvimento do TwinTandem
Os especialistas da Schaeffler já estão a trabalhar em possíveis implementações para tornar o TwinTandem ainda melhor em termos de eficiência e sustentabilidade. Neste contexto, um fator crucial é o material utilizado. Para minimizar a fricção e maximizar a vida útil dos lubrificantes, a utilização de cerâmica de alta qualidade no fabrico dos rolamentos pode ser uma opção adequada. No que respeita aos objetivos de proteção do clima e de sustentabilidade da Schaeffler, a utilização de aço verde desempenhará um papel importante. O objetivo da identificação dos rolamentos por meio do Código Datamatrix (DMC, nas suas siglas em inglês) é colmatar a lacuna com a digitalização visando implementar um transporte ferroviário sustentável.

O DMC permite a utilização de dados obtidos com um sistema de medição fixa para diagnosticar o estado dos rolamentos de esferas 
Juntamente com a interface padrão GS1 EPCIS, reconhecida internacionalmente e independente de qualquer fabricante, o DMC permite o intercâmbio de dados entre fabricantes de componentes, OEMs e operadores ferroviários. Entre outras coisas, o DMC permite que os dados específicos de cada veículo, recolhidos por sensores fixos, sejam atribuídos digitalmente aos rolamentos instalados no comboio e utilizados para diagnosticar o estado do veículo. A Schaeffler testou com sucesso este processo específico num projeto-piloto realizado com o fabricante de material ferroviário Stadler Rail AG e um operador ferroviário suíço. A Schaeffler irá apresentar na InnoTrans 2022 os resultados obtidos com base no referido teste de conceito. A base de dados para o fornecimento recíproco de dados de produção, operação e manutenção de componentes, deve ser fornecida pelo European EPC Competence Center, líder do mercado europeu de soluções e serviços relacionados com o código eletrónico de produtos (Electronic Product Code. EPC, nas suas siglas em inglês). Uma grande vantagem de combinar este processo com a recolha de dados na própria via é que permite realizar um Condition Monitoring informativo sobre o estado do veículo, mesmo sem o reequipar com um sistema de sensores separado.