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Testes de travagem e de proteção contra deslizamento das rodas para comboios no Centro de Testes de Velim
Alexandr Galbavý
VUZ Test Center Velim
April 2, 2026
O Centro de Testes VUZ em Velim é uma instalação ferroviária de referência na República Checa. É reconhecido pelas suas amplas capacidades de ensaio e pela infraestrutura de última geração. O centro apoia os fabricantes, operadores e organismos reguladores da indústria ferroviária no desenvolvimento, certificação e aprovação de veículos e componentes ferroviários. Para garantir os mais elevados padrões de ensaio para travões e sistemas de proteção contra deslizamento das rodas, o Laboratório de Testes VUZ utiliza sistemas de medição Dewesoft para medir grandezas durante os testes de material circulante.
Velim, uma pequena aldeia de apenas 2.000 habitantes na Região da Boémia Central, abriga um dos maiores centros de ensaio ferroviário da Europa. Aqui, a 40 quilômetros a leste de Praga, o Railway Research Institute, Výzkumný Ústav Železniční, a.s. (VUZ), opera instalações únicas de teste e tecnologia.
Centro de ensaios VUZ Velim
O VUZ combina design industrial moderno com funcionalidade de alta tecnologia. A instalação encontra-se num ambiente rural, combinando paisagens naturais e construídas. No entanto, as extensas linhas de ensaio e os traços depurados dos edifícios enfatizam o uso prático e a durabilidade.
No geral, as instalações de ensaio do VUZ possuem tecnologia de ponta e pessoal especializado. As nossas instalações são reconhecidas pelas suas capacidades abrangentes, que servem uma ampla gama de necessidades de ensaio e certificação na indústria ferroviária.
Apoiamos o desenvolvimento de veículos e componentes ferroviários, assegurando a sua segurança, fiabilidade e conformidade com normas internacionais. As principais características da nossa instalação de ensaio incluem:
Um pátio auxiliar de grande dimensão,
Quatro pavilhões para preparação e ensaios, e
Uma estação de alimentação com sistemas elétricos europeus padrão: AC 25 kV/50 Hz, AC 15 kV/16.7 Hz, e DC de 750 V a 3 kV.
A instalação também possui dois circuitos de ensaio:
Um circuito extenso com um traçado de 13.276 km, capaz de atingir uma velocidade máxima de até 230 km/h, e
Um circuito menor com um traçado de 3.951 km, capaz de atingir uma velocidade máxima de até 115 km/h. A Figura 1 ilustra a disposição das instalações.
O laboratório de ensaio do VUZ
O Laboratório de Ensaios do VUZ (ZL VUZ) tem acreditação segundo a norma EN 17025 para ensaios de veículos ferroviários, seus componentes e sistemas ferroviários. O ZL VUZ inclui:
Laboratório de Ensaios Dinâmicos: equipado para avaliar o desempenho dinâmico de veículos ferroviários, incluindo a qualidade de marcha, a estabilidade e o comportamento em várias condições operacionais;
Departamento de Ensaios Mecânicos: ensaios de sistemas de travagem, ensaios de segurança contra descarrilamento, ensaios de higiene, incluindo medições de ruído, iluminação e portas;
Departamento de Ensaios Eletromecânicos: ensaios EMC com circuitos de via e contadores de eixo, medição de campos eletromagnéticos externos, medições de impedância de veículos ferroviários, ensaios de tração, ensaios de sistemas de alimentação elétrica, ensaios de coletores de corrente.
Desde 2010, adotamos sistemas de medição Dewesoft no Laboratório de Ensaios do VUZ. Os primeiros dispositivos foram o mini registrador dinâmico de dados, o MINITAUR , e o sistema de aquisição de dados USB, DEWE-43A, que podia registrar 16 canais. Desde então, ampliamos propositadamente a base de medição para registrar até 80 grandezas Dewesoft.
Agora usamos os módulos robustos e distribuídos do sistema de aquisição de dados EtherCAT, KRYPTON, e o sistema modular de aquisição de dados SIRIUS para a maioria dos testes.
Graças à sua variabilidade, os sistemas de medição permitem que nossos engenheiros realizem medições em um único vagão de carga, incluindo o início e a parada automáticos da gravação, bem como em trens com conjuntos completos de múltiplas unidades ferroviárias.
Teste de freios em um trem elétrico de unidades múltiplas
O Laboratório de Testes da VUZ realiza testes abrangentes de freios e dispositivos de proteção contra derrapagem de rodas simulando condições do mundo real em pistas de teste especializadas. Esses testes estão entre os mais completos do Laboratório de Testes.
Os testes envolvem preparação meticulosa, execução controlada e análise detalhada dos dados para garantir que Sistemas de Frenagem e Dispositivos de Proteção contra Derrapagem de Rodas (WSPs) atendam a rigorosos padrões de segurança e desempenho. Nossas instalações, equipamentos e especialização garantem que todos os testes sejam conduzidos com precisão, fornecendo insights valiosos sobre a eficácia e a confiabilidade desses componentes ferroviários críticos.
Configuração de medição
Para testar os sistemas de freio de um trem elétrico de múltiplas unidades, nossos engenheiros utilizam a seguinte configuração:
Sistema de aquisição de dados
1x SIRIUSi-8×LV: um módulo SIRIUS isolado de oito canais para baixa tensão, ponte completa, CAN e interfaces USB2.
2x KRYPTONi-1xSTG: sistema de aquisição de dados EtherCAT robusto e distribuído de canal único com isolamento completo para medições de tensão, deformação e potenciômetro.
9x KRYPTON-4xSTG: um sistema de aquisição de dados EtherCAT robusto e distribuído, fatia diferencial de três canais para medições de tensão, deformação, potenciômetro.
1x KRYPTONi-1xCAN: um sistema de aquisição de dados EtherCAT robusto e distribuído, módulo isolado de canal único para CAN
1x ECAT-SYNC-JUNCTION: fatia de sincronização para dispositivos KRYPtON EtherCAT e SIRIUS USB.
1x DS-VGPS-HSC: sensor baseado em GPS para posição, velocidade e deslocamento, 100 Hz.
Sensores
Sensores de pressão pneumática
Acelerômetro
Sensores de temperatura
Software
DewesoftX software de aquisição de dados e processamento de sinais
SIRIUS é um sistema de aquisição de dados versátil e robusto que fornece amplificadores de condicionamento de sinal de alto nível para quase qualquer sinal e sensor. O SIRIUS oferece uma ampla faixa dinâmica (160 dB) e isolamento galvânico e está disponível nas configurações USB ou EtherCAT®.
KRYPTON é um sistema de aquisição de dados EtherCAT robusto e distribuído para medições em campo em ambientes extremos e severos. A faixa de temperatura de operação do dispositivo é de -40°C a +85°C, oferecendo alta proteção contra choque de 100G. Ele apresenta grau de proteção IP67, opera na faixa de temperatura extrema de -40°C a +85°C e fornece alta proteção contra choque de 100G.
O DS-VGPS-HSC combina um sensor de velocidade baseado em GPS altamente dinâmico e um gerador de base de tempo sincronizado. A combinação permite a aquisição completa e sincronizada de dados de múltiplos sistemas, tanto internos quanto externos, de veículos em movimento. O sistema portátil e robusto mede posição, velocidade e deslocamento, fornecendo aquisição de dados sincronizada e medição de velocidade em tempo real.
O software DewesoftX, que registra e monitora medições, oferece recursos avançados de gravação de dados, análise, visualização e geração de relatórios.
Tipos de testes
Os testes de frenagem em veículos ferroviários consistem em três partes principais:
Testes estacionários para determinar os parâmetros do sistema de travagem,
Testes dinâmicos para avaliar o efeito da travagem, e
Testes de proteção contra escorregamento das rodas para verificar o correto funcionamento do dispositivo de proteção contra escorregamento das rodas.
Os veículos testados incluem vagões de mercadorias, carruagens de passageiros (tanto unidades simples como múltiplas), locomotivas, bem como unidades elétricas e a diesel. O tamanho do sistema de aquisição de dados e o número de sensores que utilizamos para os ensaios dependem do veículo em teste.
Antes do início do ensaio, preparamos uma especificação de teste. Esta especificação inclui uma lista de grandezas a medir, uma lista de sensores utilizados e um programa de ensaio.
Preparamos o nosso veículo numa sala dedicada à preparação de ensaios, realizamos testes estáticos num pátio auxiliar e efetuamos testes dinâmicos e de proteção contra escorregamento das rodas no nosso grande circuito de ensaios.
Durante os testes de travagem, monitorizamos as pressões em áreas especificadas do sistema de travagem, incluindo o tubo do depósito principal e o tubo de travagem, bem como as pressões de controlo para os distribuidores de travão e os cilindros de travão. Também medimos aceleração, velocidade do veículo, distância e temperaturas dos discos de travão.
Testes estáticos
Realizamos testes de travagem estacionários para verificar as características essenciais do sistema de travagem e garantir que os seus componentes funcionam correctamente e em segurança.
Usando os sistemas de comando da cabine do maquinista, accionamos integralmente os travões do comboio. Os testes estáticos envolvem travagens com diferentes sistemas, incluindo travagem de emergência com e sem travagem magnética, travagem eletropneumática e vários tipos de travagem de serviço.
A partir das formas de onda medidas das grandezas do sistema de travagem, determinamos subsequentemente os tempos de enchimento e de soltura dos cilindros de travão e as pressões máximas alcançadas para diferentes tipos de travagem (emergência, serviço, etc.). Verificamos também que o funcionamento global do compressor e do sistema de travagem está correcto.
Após a medição, analisamos os resultados, introduzimos os valores avaliados das grandezas medidas em tabelas e preparamos um relatório de ensaio.
Testes dinâmicos
Segue-se um ensaio dinâmico de travagem. No ensaio dinâmico de travagem em comboios, avaliamos o desempenho do sistema de travagem em condições reais de operação, com o comboio em movimento.
Usamos testes dinâmicos para determinar o desempenho de travagem do veículo ferroviário em movimento e para verificar a capacidade dos sistemas de travagem de emergência em parar o comboio. O princípio básico é determinar a percentagem de travagem com base na distância de paragem medida para uma velocidade especificada.
Conduzimos o veículo a uma velocidade especificada e submetemo-lo a manobras de travagem controladas. O procedimento de ensaio pode envolver paragens completas a partir de várias velocidades e a aplicação de diferentes sistemas de travagem, como travagem de emergência com e sem travagem magnética, travagem com travagem eletropneumática e outros tipos de travagem de serviço.
Recolhemos dados em tempo real para registar o desempenho do sistema de travagem durante os ensaios. A aquisição de dados inclui a medição das taxas de desaceleração, das distâncias de travagem e da distribuição da força de travagem.
Os nossos engenheiros analisam os dados recolhidos para avaliar o desempenho do sistema de travagem. Avaliam métricas chave, incluindo distância de travagem, consistência da força de travagem e aumento de temperatura nos componentes de travagem.
Testes de proteção contra escorregamento das rodas
Os testes do sistema de Proteção contra Escorregamento das Rodas (WSP) fazem parte dos testes dinâmicos que verificam o correcto funcionamento dos travões. O dispositivo WSP evita o escorregamento e o bloqueio das rodas durante a travagem, especialmente em condições de baixa aderência entre roda e carril.
Ligamos sensores de velocidade especiais ao sistema de medição via barramento CAN para testar o dispositivo de proteção contra escorregamento das rodas. A função principal do sensor de velocidade é detectar os sinais gerados pela rotação da roda fónica, que temos montado na extremidade do eixo.
Através destes sensores, monitorizamos a velocidade de cada eixo do veículo de ensaio, o funcionamento das válvulas eletropneumáticas e, se necessário, a força de travagem dos travões eletrodinâmicos.
Instalamos e calibramos dispositivos WSP no veículo. A configuração dos sensores é semelhante à utilizada em ensaios de travagem. Os sensores permitem a monitorização contínua da velocidade de rotação das rodas, da força de travagem e de outros parâmetros relevantes.
Em seguida simulamos condições em que os dispositivos WSP seriam críticos. Deitar solução de sabão por baixo das rodas do veículo durante a travagem simula baixa aderência entre roda e carril. Para induzir o escorregamento das rodas, sujeitamos o veículo a vários cenários de travagem, incluindo paragens bruscas, desaceleração rápida e travagem em superfícies com aderências variadas.
Os ensaios avaliam as velocidades instantâneas dos eixos individuais e o estado das válvulas WSP relevantes, incluindo quaisquer saídas WSP para o sistema de controlo superior do comboio, por exemplo, para bloquear portas, ativar o travão eletromagnético do carril e o valor inicial do coeficiente de aderência.
O sistema de medição e avaliação permite-nos determinar a validade do ensaio individual imediatamente após a paragem do veículo, bem como considerar medidas possíveis, como ajustar a concentração da solução utilizada para reduzir o coeficiente de aderência.
Normas e documentos de implementação
Trabalhamos com normas internacionais e europeias, bem como com as regras técnicas nacionais notificadas dos países onde o veículo em ensaio irá operar.
Os documentos essenciais para os ensaios são os documentos da União Europeia, Technical Specifications for Interoperability (TSI). As TSIs definem as normas técnicas e operacionais que cada subsistema ou parte do subsistema deve cumprir para garantir a interoperabilidade do sistema ferroviário da União Europeia. Trabalhamos com os folhetos UIC, o Locomotives and Passengers TSI e o Freight Wagons TSI.
As normas internacionais incluem as da UIC, a International Union of Railways, que desenvolveu o “UIC code”. O código compreende folhetos UIC que definem regras padrão para garantir a segurança e a eficiência no projeto, construção, exploração e manutenção do sistema ferroviário.
Usamos, por exemplo:
UIC 544-1 define o desempenho de travagem e descreve o método para determinar o desempenho de travagem de veículos ferroviários e comboios.
UIC 541-05 especifica a construção de várias peças de travão, incluindo dispositivos WSP.
Outras normas europeias que aplicamos são:
EN 14033 define os requisitos ferroviários técnicos para máquinas móveis e outros veículos usados na construção, manutenção e inspeção de vias, estruturas, formações de via e equipamentos fixos de tração elétrica.
EN 16834 define um método harmonizado para avaliar o desempenho de travagem testando locomotivas, carruagens de passageiros, vagões de carga e comboios de passageiros automotores.
EN 1559 especifica os critérios para aceitação do sistema e homologação de tipo de um sistema de proteção contra deslizamento de rodas (WSP).
EN 15595:2018+A1:2023 especifica os critérios para aceitação do sistema e homologação de tipo de um sistema de proteção contra deslizamento de rodas (WSP).
Podemos também mencionar as Notified National Technical Rules (NNTRs), como os ensaios de veículos para países incluindo a Chéquia, Eslováquia, Alemanha, Reino Unido, Estónia, Letónia, Áustria e Espanha.
Conclusão
O baixo rumor dos comboios é audível perto da vila de Velim, onde os nossos ensaios, avaliações e certificações especializados de componentes ferroviários garantem a operação segura e fiável de veículos e infraestruturas ferroviárias.
Ao fornecer dados do mundo real e condições de ensaio rigorosas, apoiamos a inovação e ajudamos os fabricantes a cumprir as normas internacionais, melhorando assim o desempenho, a segurança e a durabilidade dos sistemas ferroviários.
Apreciamos a modularidade do sistema de medição Dewesoft, que nos permite otimizar a cadeia de medição de acordo com o tipo de veículos que testamos. Também valorizamos a sua robustez e durabilidade. Instalámos módulos de medição Krypton na parte inferior dos vagões de carga durante várias semanas. Essa exposição a flutuações de temperatura, pó e choques comprovou que o sistema Dewesoft é adequado para ensaios em tráfego ferroviário intenso.