Ave Maria, cheia de graça, o Senhor é convosco, bendita sois vós entre as mulheres e bendito é o fruto do vosso ventre, Jesus. Santa Maria, Mãe de Deus, rogai por nós pecadores, agora e na hora da nossa morte. Amém.
sexta-feira, 29 de junho de 2018
Moura 105Ah
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas
-- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Entrega da Bateria Moura 105Ah pelo fornecedor "Minha Casa Solar"
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas
-- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
quinta-feira, 28 de junho de 2018
Pesquisa Operacional - Treino - Exercícios 7 - Problema do transporte e designação - redes
Pesquisa Operacional - Treino - Exercícios 7 - Problema do transporte e designação - redes
Questão 2
Uma companhia tem 3 fábricas, que produzem um determinado tipo de produto. O produto sai de cada fábrica para um dos 4 centros de distribuição da empresa.
As produções das fábricas são:
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas
-- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Questão 2
Uma companhia tem 3 fábricas, que produzem um determinado tipo de produto. O produto sai de cada fábrica para um dos 4 centros de distribuição da empresa.
As produções das fábricas são:
- Fábrica 1 = 12 carregamentos por mês
- Fábrica 2 = 17 carregamentos por mês
- Fábrica 3 = 11 carregamentos por mês
Total de 30 carregamentos fabricados.
Cada Centro de Distribuição necessita receber 10 carregamentos por mês.
As distâncias de cada Centro de Distribuição até a fábrica (em km) estão na tabela abaixo.
O custo de frete por carregamento é de $5000,00 mais $50,00 por quilômetro.
a) Formule o problema de modo a minimizar o custo total de transporte.
b) Resolva o problema, determinando uma SBA (Solução Básica Admissível) inicial através do método do canto noroeste.
Pesquisa Operacional - 28/06/2018
Pesquisa Operacional - 28/06/2018
Os custos unitários do transporte são apresentados na tabela a seguir.
Assim, estamos diante de um problema desequilibrado, com demanda total (230) maior que a oferta total (200).
Sabe-se que as fábricas 1, 2 e 3 têm capacidade de produção de 40, 100 e 60 unidades, respectivamente.
As necessidades dos CDs A, B, C e D são 20, 70, 50 e 90, respectivamente.
Para equilibrar o problema, criaremos então uma fábrica fictícia, a Fábrica 4, que irá produzir 30 unidades, igualando a produção das fábricas com a demanda dos CDs. Como a Fábrica 4 é fictícia, ela não enviará nenhum produto para nenhum CD na realidade, então o custo de envio e a distância de envio serão iguais a 0.
Z(minimizar custo) = 20 . 5 + 20 . 3 + 50 . 2 + 50 . 4 + 60 . 10 + 30 . 0 = 100 + 60 + 100 + 200 + 600 = 1060 unidades monetárias
Observação: como a fábrica fictícia está enviando 30 unidades para o destino CD4, esta é a demanda que não será plenamente atendida.
Z(minimizar custo) = 20 . 5 + 20 . 3 + 50 . 2 + 50 . 4 + 60 . 10 + 30 . 0 = 100 + 60 + 100 + 200 + 600 = 1060 unidades monetárias
Observação: como a fábrica fictícia está enviando 30 unidades para o destino CD4, esta é a demanda que não será plenamente atendida.
Z(minimizar custo) = 20 . 5 + 70 . 2 + 30 . 4 + 20 . 9 + 40 . 10 + 30 . 0 = 100 + 140 + 120 + 180 + 400 = 940 unidades monetárias
Observação: como a fábrica fictícia está enviando 30 unidades para o destino CD4, esta é a demanda que não será plenamente atendida.
Comparando os resultados, verifica-se que o método do custo mínimo apresentou o menor custo (940 unidades monetárias) dentre os 3 métodos analisados.
M.Sc. Lucas Tiago Rodrigues de Freitas agradece sua leitura. Lembre-se de deixar seu comentário, caso seja necessário realizar alguma correção ou melhoria no material.
Casos em que a oferta é diferente da procura
A transportadora Ômega irá fazer o transporte dos seus produtos eletrônicos de 3 fábricas para 4 centros de distribuição.Os custos unitários do transporte são apresentados na tabela a seguir.
CD1 | CD2 | CD3 | CD4 | Capacidade por fábrica Capacidade total = 40+100+60 = 200 | |
Fábrica 1 | 5 | 3 | 10 | 8 | 40 |
Fábrica 2 | 5 | 2 | 4 | 9 | 100 |
Fábrica 3 | 8 | 11 | 9 | 10 | 60 |
Demanda por CD Demanda total = 20+70+50+90 = 230 | 20 | 70 | 50 | 90 |
Assim, estamos diante de um problema desequilibrado, com demanda total (230) maior que a oferta total (200).
Sabe-se que as fábricas 1, 2 e 3 têm capacidade de produção de 40, 100 e 60 unidades, respectivamente.
As necessidades dos CDs A, B, C e D são 20, 70, 50 e 90, respectivamente.
Para equilibrar o problema, criaremos então uma fábrica fictícia, a Fábrica 4, que irá produzir 30 unidades, igualando a produção das fábricas com a demanda dos CDs. Como a Fábrica 4 é fictícia, ela não enviará nenhum produto para nenhum CD na realidade, então o custo de envio e a distância de envio serão iguais a 0.
CD1 | CD2 | CD3 | CD4 | Capacidade por fábrica Capacidade total = 40+100+60+30 = 230 | |
Fábrica 1 | 5 | 3 | 10 | 8 | 40 |
Fábrica 2 | 5 | 2 | 4 | 9 | 100 |
Fábrica 3 | 8 | 11 | 9 | 10 | 60 |
Fábrica 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
Demanda por CD Demanda total = 20+70+50+90 = 230 | 20 | 70 | 50 | 90 |
Buscando a melhor solução
Método das penalidades
O método das penalidades consiste em localizar a célula com o menor valor na linha ou coluna em que a diferença (módulo) entre os dois menores custos for maior. Após ser encontrada uma célula, verifica-se a quantidade que será destinada a ela. A cada rodada, deve-se recalcular as penalidades e encontrar a nova célula a ser utilizada.
20
|
5
|
20
|
3
|
-
|
10
|
-
|
8
|
2 2 2 3* - -
|
40-20 = 20
20-20 = 0
|
-
|
5
|
50
|
2
|
50
|
4
|
-
|
9
|
2 3* - - - -
|
100-50 = 50
50-50 = 0
|
-
|
8
|
-
|
11
|
-
|
9
|
60
|
10
|
1 2 2 2 - -
| 60-60 = 0 |
-
|
0
|
-
|
0
|
-
|
0
|
30
|
0
|
0 - - - - -
| 30-30 = 0 |
5
0
0
3
3
-
|
2
1
1
8*
-
-
|
4
5*
-
-
-
-
|
8*
1
1
2
2
1
| ||||||
20-20 = 0
|
70-50 = 20
20-20 = 0
|
50-50 = 0
|
90-30 = 60
60-60 = 0
|
Z(minimizar custo) = 20 . 5 + 20 . 3 + 50 . 2 + 50 . 4 + 60 . 10 + 30 . 0 = 100 + 60 + 100 + 200 + 600 = 1060 unidades monetárias
Observação: como a fábrica fictícia está enviando 30 unidades para o destino CD4, esta é a demanda que não será plenamente atendida.
Método do Canto Noroeste
20 | 5 | 20 | 3 | - | 10 | - | 8 |
40-20=20
20-20 = 0
|
- | 5 | 50 | 2 | 50 | 4 | - | 9 |
100-50=50
50-50=0
|
- | 8 | - | 11 | - | 9 | 60 | 10 | 60-60=0 |
- | 0 | - | 0 | - | 0 | 30 | 0 | 30-30=0 |
20-20=0 |
70-20=50
50-50=0
| 50-50=0 |
90-60=30
30-30=0
|
Z(minimizar custo) = 20 . 5 + 20 . 3 + 50 . 2 + 50 . 4 + 60 . 10 + 30 . 0 = 100 + 60 + 100 + 200 + 600 = 1060 unidades monetárias
Observação: como a fábrica fictícia está enviando 30 unidades para o destino CD4, esta é a demanda que não será plenamente atendida.
Método do Custo Mínimo
20 | 5 | - | 3 | - | 10 | 20 | 8 | 40-20=20 20-20 = 0 |
- | 5 | 70 | 2 | 30 | 4 | - | 9 | 100-70=30 30-30=0 |
- | 8 | - | 11 | 20 | 9 | 40 | 10 | 60-20=40 40-40=0 |
- | 0 | - | 0 | - | 0 | 30 | 0 | 30-30=0 |
20-20=0 | 70-70=0 | 50-30=20 20-20=0 | 90-30=60 60-20=40 40-40=0 |
Z(minimizar custo) = 20 . 5 + 70 . 2 + 30 . 4 + 20 . 9 + 40 . 10 + 30 . 0 = 100 + 140 + 120 + 180 + 400 = 940 unidades monetárias
Observação: como a fábrica fictícia está enviando 30 unidades para o destino CD4, esta é a demanda que não será plenamente atendida.
Comparando os resultados, verifica-se que o método do custo mínimo apresentou o menor custo (940 unidades monetárias) dentre os 3 métodos analisados.
M.Sc. Lucas Tiago Rodrigues de Freitas agradece sua leitura. Lembre-se de deixar seu comentário, caso seja necessário realizar alguma correção ou melhoria no material.
quarta-feira, 27 de junho de 2018
Natação: como nadar mais, sem se cansar
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas
-- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
3 DICAS PARA MELHORAR SEU CRAWL / RITMO, ALCANCE E RELAXAMENTO.
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas
-- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
terça-feira, 26 de junho de 2018
Treino - Pesquisa Operacional - Problema do transporte e designação - redes
Treino - Pesquisa Operacional - Problema do transporte e designação - redes
Exercícios 7 da apostila da Professora
Demanda:
a) Modelo matemático
Z(minimizar custo) =
9. x11 + 16 . x12 + 28 . x13 +
14. x21 + 29 . x22 + 19 . x23
xij = custo de transporte da mina i para a fábrica j
i = 1,2
j = 1, 2, 3
Método do custo mínimo (p. 117 da apostila)
Z(minimizar custo) = 71 . 9 + 32 . 16 + 101 . 29 + 96 . 19 = 5904
Método das penalidades (p. 118 da apostila)
A base é o menor custo da linha ou coluna associada à maior das diferenças.
Z(minimizar custo) = 71 . 14 + 103 . 16 + 30 . 29 + 96 . 19 = 5336
Melhor escolha entre os três métodos:
Método das penalidades >> 5336 de minimização
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Exercícios 7 da apostila da Professora
Matriz de custo | Fábrica 1 | Fábrica 2 | Fábrica 3 |
Mina 1 | 9 | 16 | 28 |
Mina 2 | 14 | 29 | 19 |
Demanda:
- Fábrica 1 = 71
- Fábrica 2 = 133
- Fábrica 3 = 96
a) Modelo matemático
Z(minimizar custo) =
9. x11 + 16 . x12 + 28 . x13 +
14. x21 + 29 . x22 + 19 . x23
xij = custo de transporte da mina i para a fábrica j
i = 1,2
- i=1 - mina 1
- i=2 - mina2
j = 1, 2, 3
- j = 1 - fábrica 1
- j = 2 - fábrica 2
- j = 3 - fábrica 3
Sujeito a:
- Demanda = procura:
- x11 + x21 = 71
- x12 + x22 = 133
- x13 + x23 = 96
- Oferta:
- x11 + x12 + x13 = 103
- x21 + x22 + x23 = 197
- Não negatividade:
- Xij ≥ 0
B) solução básica admissível
Método do canto noroeste (p. 115 da apostila)
Começar pelo canto noroeste de matriz, e seguir varrendo a matriz nas diagonais da noroeste, até que todas as demandas sejam atendidas por todas as ofertas (trata-se de um problema equilibrado).
Z(minimizar custo) = 71 . 9 + 32 . 16 + 101 . 29 + 96 . 19 = 5904
Começar pelo canto noroeste de matriz, e seguir varrendo a matriz nas diagonais da noroeste, até que todas as demandas sejam atendidas por todas as ofertas (trata-se de um problema equilibrado).
71 | 9 | 32 | 16 | 28 | 103 - 71 = 32 32 - 32 = 0 // (fechou linha) | |
14 | 101 | 29 | 96 | 19 | 197 - 101 = 96 96 - 96 = 0 // (fechou linha) | |
71 - 71 = 0 // (fechou coluna) | 133 - 32 = 101 101 - 101 = 0 // (fechou coluna) | 96 - 96 = 0 // (fechou coluna) |
Método do custo mínimo (p. 117 da apostila)
71 | 9 | 32 | 16 | 28 | 103 - 71 = 32 32 - 32 = 0 // (fechou linha) | |
14 | 101 | 29 | 96 | 19 | 197 - 96 = 101 101 - 101 = 0 // (fechou linha) | |
71 - 71 = 0 // (fechou coluna) | 133 - 32 = 101 101 - 101 = 0 // (fechou coluna) | 96 - 96 = 0 // (fechou coluna) |
Z(minimizar custo) = 71 . 9 + 32 . 16 + 101 . 29 + 96 . 19 = 5904
Método das penalidades (p. 118 da apostila)
9 | 103 | 16 | 28 | 16-9 = 7 | 103 - 103 = 0 // (fechou linha) | ||
71 | 14 | 30 | 29 | 96 | 19 | 19-14=5 | 197 - 30 = 167 167 - 96 = 71 71 - 71 = 0 // (fechou linha) |
14-9 =5 | 29-16=7 | ||||||
71 - 71 = 0 // (fechou coluna) | 133 - 103 = 30 30 - 30 = 0 // (fechou coluna) | 96 - 96 = 0 // (fechou coluna) |
A base é o menor custo da linha ou coluna associada à maior das diferenças.
Z(minimizar custo) = 71 . 14 + 103 . 16 + 30 . 29 + 96 . 19 = 5336
Melhor escolha entre os três métodos:
Método das penalidades >> 5336 de minimização
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
domingo, 24 de junho de 2018
Estradas de Ferro - Treino - ESO Semana 11
Estradas de Ferro - Treino - ESO Semana 11
Um comboio ferroviário, com 3 locomotivas, é formado por 80 vagões. Abaixo são apresentadas as características da via, das locomotivas e dos vagões.
Via
Velocidade crítica: 15km/h
Bitola larga: 1,60m
Locomotiva
Classe 1 - C - C - 1
Peso: 60 ton força
Área frontal: 8 m²
a) entre com o valor da força de aderência de cada locomotiva (kgf):
Fad = Pad . f
Pad = total de eixos tracionados / total de eixos . massa da locomotiva = 6/8 . 300 = 225 ton
Força de aderência
Fad = Pad . f = 225 . 0,2 = 45 ton força = 45000 kgf
b) esforço trator de cada locomotiva:
F = 273,24 . WHPefetivo / V
onde:
F = força tratora da locomotiva, em kgf
V = velocidade do comboio, em km/h
WHPefetivo = η . Wnominal, em HP, sendo η o rendimento do motor
Esforço trator
F = 273,24 . WHPefetivo / V
F = 273,24 . 2300 / 15 = 41896,8 kgf
c) Qual será o fator limitante para a força de cada locomotiva?
A potência de cada locomotiva será limitada pelo esforço trator.
d) entre com o valor da resistência ao movimento para as locomotivas.
Tipos de resistências:
onde:
A = área frontal = 10 m²
ne = número de eixos do veículo = 8
pe = peso médio por eixo em ton força = 300/8 = 37,5tf
V = velocidade crítica = 15km/h
K1: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,0093
K2: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,00450
R'n = 0,65 + 13,2 / pe + K1 . V + K2 . A . V² / (pe . ne)
R'n = 0,65 + 13,2 / 37,5 + 0,0093 . 15 + 0,00450 . 10 . 15² / (37,5 . 8) = 1,17525 kgf/ton
e) entre com o valor da resistência ao movimento para os vagões.
onde:
A = área frontal = 8 m²
ne = número de eixos do veículo = 4 (considerando que o vagão tenha 4 eixos)
pe = peso médio por eixo em ton força = 60/4 = 15tf
V = velocidade crítica = 15km/h
K1: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,0093
K2: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,00450
R'n = 0,65 + 13,2 / pe + K1 . V + K2 . A . V² / (pe . ne)
R'n = 0,65 + 13,2 / 15 + 0,0140 . 15 + 0,00094 . 8 . 15² / (15 . 4) = 1,7682 kgf / t
f) entre com o valor da rampa mais íngreme que o comboio pode subir.
Composição do trem:
3 locomotivas 1-C-C-1 + 80 vagões de 60 toneladas
Resistência de rampa
R'rampa = 10 . i
onde:
i = inclinação (%)
3 . 41896,8 = 3 . 300 . (1,17525 + 10 . i) + 80 . 60 . (1,7682 + 10 . i)
125688,9 = 900 (1,17525 + 10 . i) + 4800 . (1,7682 + 10 . i)
125688,9 = 1057,725 + 9000 . i + 8487,36 + 48000 . i
116143,788 = 57000 . i
i = 2,037610316 = 2,04%
g) entre como o valor do esforço trator adicional necessário para elevar a velocidade até 40km/h num percurso de 1000 metros nesta mesma rampa:
Cálculo da resistência de inércia.
R'i = 4 . (Vf² - Vi²) / ΔS
ΔS = deslocamento durante a mudança de velocidade (metros) = 1000 metros
Vi = velocidade inicial (km/h) = 15km/h
Vf = velocidade final (km/h) = 40km/h
R'i = 4 . (40² - 15²) / 1000 = 5,5 kgf / tonelada
onde:
nLocomotivas = número de locomotivas
ΔF = variação da força que será encontrada
PLocomotiva = peso da locomotiva
R'i = resistência de inércia
nvagões = número de vagões
Pvagão = peso do vagão
nLocomotivas . ΔF = nLocomotivas . PLocomotiva . R'i + nvagões . Pvagão . R'i
3 . ΔF = 3 . 300 . 5,5 + 80 . 60 . 5,5
ΔF = 10450 kgf
Resistência em curva para vagões:
R'c = 500 . b / R
onde:
R'c = taxa de resistência em curva em kgf / ton
R = raio da curva em metros (m)
p = comprimento da base rígida em metros (m)
b = bitola em metros (m)
Resistência em curva para locomotivas:
R'c = 0,2 + 100 / R . (p + b + 3,8)
R'c = 0,2 + 100 / 220 . (3,5 + 1,6 + 3,8) = 4,245454545 kgf / ton
Resistência em curva para vagões:
R'c = 500 . b / R
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Um comboio ferroviário, com 3 locomotivas, é formado por 80 vagões. Abaixo são apresentadas as características da via, das locomotivas e dos vagões.
Via
Velocidade crítica: 15km/h
Bitola larga: 1,60m
Locomotiva
Classe 1 - C - C - 1
- 1 + 3 + 3 + 1 = 8 eixos
- 3 + 3 = 6 eixos tracionados
Potência: W [HP . ef] = 2300HP
Peso = 300 toneladas
Atrito roda-trilho: f = 0,2
Área frontal: 10m²
Comprimento da base rígida: 3,5m
Vagões
Peso: 60 ton força
Área frontal: 8 m²
a) entre com o valor da força de aderência de cada locomotiva (kgf):
Fad = Pad . f
Pad = total de eixos tracionados / total de eixos . massa da locomotiva = 6/8 . 300 = 225 ton
Força de aderência
Fad = Pad . f = 225 . 0,2 = 45 ton força = 45000 kgf
b) esforço trator de cada locomotiva:
F = 273,24 . WHPefetivo / V
onde:
F = força tratora da locomotiva, em kgf
V = velocidade do comboio, em km/h
WHPefetivo = η . Wnominal, em HP, sendo η o rendimento do motor
Esforço trator
F = 273,24 . WHPefetivo / V
F = 273,24 . 2300 / 15 = 41896,8 kgf
c) Qual será o fator limitante para a força de cada locomotiva?
A potência de cada locomotiva será limitada pelo esforço trator.
d) entre com o valor da resistência ao movimento para as locomotivas.
Tipos de resistências:
- resistência normal
- resistência de rampa
- resistência de curva
- resistência de inércia
Vamos calcular apenas a resistência normal para responder à questão, visto que não foram informados dados relativos a rampa, curva e inércia (que iria precisar de uma variação de velocidade da locomotiva).
R'n = 0,65 + 13,2 / pe + K1 . V + K2 . A . V² / (pe . ne)
onde:
A = área frontal = 10 m²
ne = número de eixos do veículo = 8
pe = peso médio por eixo em ton força = 300/8 = 37,5tf
V = velocidade crítica = 15km/h
K1: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,0093
K2: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,00450
R'n = 0,65 + 13,2 / pe + K1 . V + K2 . A . V² / (pe . ne)
R'n = 0,65 + 13,2 / 37,5 + 0,0093 . 15 + 0,00450 . 10 . 15² / (37,5 . 8) = 1,17525 kgf/ton
e) entre com o valor da resistência ao movimento para os vagões.
R'n = 0,65 + 13,2 / pe + K1 . V + K2 . A . V² / (pe . ne)
onde:
A = área frontal = 8 m²
ne = número de eixos do veículo = 4 (considerando que o vagão tenha 4 eixos)
pe = peso médio por eixo em ton força = 60/4 = 15tf
V = velocidade crítica = 15km/h
K1: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,0093
K2: Para locomotiva convencional e bitola larga = 0,00450
R'n = 0,65 + 13,2 / pe + K1 . V + K2 . A . V² / (pe . ne)
R'n = 0,65 + 13,2 / 15 + 0,0140 . 15 + 0,00094 . 8 . 15² / (15 . 4) = 1,7682 kgf / t
f) entre com o valor da rampa mais íngreme que o comboio pode subir.
Composição do trem:
3 locomotivas 1-C-C-1 + 80 vagões de 60 toneladas
Resistência de rampa
R'rampa = 10 . i
onde:
i = inclinação (%)
3 . 41896,8 = 3 . 300 . (1,17525 + 10 . i) + 80 . 60 . (1,7682 + 10 . i)
125688,9 = 900 (1,17525 + 10 . i) + 4800 . (1,7682 + 10 . i)
125688,9 = 1057,725 + 9000 . i + 8487,36 + 48000 . i
116143,788 = 57000 . i
i = 2,037610316 = 2,04%
g) entre como o valor do esforço trator adicional necessário para elevar a velocidade até 40km/h num percurso de 1000 metros nesta mesma rampa:
Cálculo da resistência de inércia.
R'i = 4 . (Vf² - Vi²) / ΔS
ΔS = deslocamento durante a mudança de velocidade (metros) = 1000 metros
Vi = velocidade inicial (km/h) = 15km/h
Vf = velocidade final (km/h) = 40km/h
R'i = 4 . (40² - 15²) / 1000 = 5,5 kgf / tonelada
nLocomotivas . ΔF = nLocomotivas . PLocomotiva . R'i + nvagões . Pvagão . R'i
nLocomotivas = número de locomotivas
ΔF = variação da força que será encontrada
PLocomotiva = peso da locomotiva
R'i = resistência de inércia
nvagões = número de vagões
Pvagão = peso do vagão
nLocomotivas . ΔF = nLocomotivas . PLocomotiva . R'i + nvagões . Pvagão . R'i
3 . ΔF = 3 . 300 . 5,5 + 80 . 60 . 5,5
ΔF = 10450 kgf
h) este mesmo comboio (sem esforço trator adicional) conseguiria descrever adequadamente uma curva com raio de 220 metros, numa via de bitola larga?
Para resolver o problema é necessário calcular a resistência em curva das locomotivas e dos vagões.
Resistência em curva para locomotivas:
R'c = 0,2 + 100 / R . (p + b + 3,8)
R'c = 500 . b / R
onde:
R'c = taxa de resistência em curva em kgf / ton
R = raio da curva em metros (m)
p = comprimento da base rígida em metros (m)
b = bitola em metros (m)
Resistência em curva para locomotivas:
R'c = 0,2 + 100 / R . (p + b + 3,8)
R'c = 0,2 + 100 / 220 . (3,5 + 1,6 + 3,8) = 4,245454545 kgf / ton
Resistência em curva para vagões:
R'c = 500 . b / R
R'c = 500 . 1,60 / 220 = 3,636363636 kgf / ton
Força total necessária para a curva em cada locomotiva:
3 . F = 3 . 300 (R'nlocomotiva + R'clocomotiva) + 80 . 60 . (R'nvagão + R'cvagão)
3 . F = 3 . 300 (1,17525 + 4,245454545) + 80 . 60 . (1,7682 + 3,636363636)
F = 10273,51318 kgf
A força mínima de cada locomotiva para o comboio realizar a curva é de 10273,51318 kgf. Como o esforço trator de cada locomotiva é de 41896,8 kgf, o comboio consegue descrever a curva adequadamente.
F = 10273,51318 kgf
A força mínima de cada locomotiva para o comboio realizar a curva é de 10273,51318 kgf. Como o esforço trator de cada locomotiva é de 41896,8 kgf, o comboio consegue descrever a curva adequadamente.
F necessária na curva < F locomotiva
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Estradas de Ferro - Treino - ESO semana 12
Estradas de Ferro - Treino - ESO semana 12
Exercício de fixação 01
Em uma via singela temos um trecho com o tempo de percurso no sentido par de 53 minutos e no sentido ímpar de 48 minutos. O tempo de licenciamento é de 5 minutos, o tempo de manutenção é de 170 minutos e a eficiência é de 80%.
Entre com o valor da capacidade, em par de trens por dia, da via neste trecho.
Resolução
Cap = capacidade diária em pares de trens
1440 = número de minutos do dia
Tm = tempo diário de manutenção (120 a 240 minutos)
Ef = eficiência da operação (0,75 a 0,85)
Ti = tempo de percurso no sentido ímpar (minutos)
Tp = tempo de percurso no sentido par (minutos)
θ = tempo de licenciamento de um trem (3 a 12 minutos)
Cap = [(1440 - Tm) / (Ti + Tp + 2 . θ)] . Ef
Cap = [(1440 - 170) / (48 + 53 + 2 . 5)] . 0,80 = 9,15
Logo, a capacidade no trecho é de aproximadamente 9 pares de trens por dia.
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Exercício de fixação 01
Em uma via singela temos um trecho com o tempo de percurso no sentido par de 53 minutos e no sentido ímpar de 48 minutos. O tempo de licenciamento é de 5 minutos, o tempo de manutenção é de 170 minutos e a eficiência é de 80%.
Entre com o valor da capacidade, em par de trens por dia, da via neste trecho.
Resolução
Cap = [(1440 - Tm) / (Ti + Tp + 2 . θ)] . Ef
Onde:Cap = capacidade diária em pares de trens
1440 = número de minutos do dia
Tm = tempo diário de manutenção (120 a 240 minutos)
Ef = eficiência da operação (0,75 a 0,85)
Ti = tempo de percurso no sentido ímpar (minutos)
Tp = tempo de percurso no sentido par (minutos)
θ = tempo de licenciamento de um trem (3 a 12 minutos)
Cap = [(1440 - Tm) / (Ti + Tp + 2 . θ)] . Ef
Cap = [(1440 - 170) / (48 + 53 + 2 . 5)] . 0,80 = 9,15
Logo, a capacidade no trecho é de aproximadamente 9 pares de trens por dia.
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Estradas de Ferro - Treino - ESO Semana 10
Estradas de Ferro - Treino - ESO Semana 10
1) Calcule a superelevação máxima para uma via férre de bitola métrica com trilho TR-68 (perfil ABNT):
- A Largura do perfil é de 74,61 milímetros
- Considere um fator de segurança igual a 3.
- Utilize como deslocamento (d) do Centro de Gravidade (CG) o valor de 0,1 metros e altura do CG de 1,7 metros.
A) Entre com o valor da superlevação:
hmax = B / (H . n) . (B/2 - d)
B = bitola + boleto (perfil) = 1,00 + 0,07 = 1,07
n = fator de segurança
H = altura do centro de gravidade
hmax = 1,07 / (1,7 . 3) . (1,07/2 - 0,1) = 0,091 m = 9,1cm
b) Entre com o valor da inclinação da via: tangente do ângulo de superelevação:
Triângulo
B = 1,07m (hipotenusa)
alfa
hmax = 0,091m
Sen α = 0,091 / 1,07 = hmax / B = 0,085046728
α = 4,878711973
Tan α = 0,085355976
Logo, a inclinação i = 8,5%
2) Calcule a velocidade máxima para uma via férrea de bitola métrica com trilho TR-68 (Perfil ABNT).
- Considere um fator de segurança para o critério da segurança de 5.
- Utilize como deslocamento do CG o valor de 0,1 metros e a altura do CG de 1,7 metros.
- Considere o valor da componente da aceleração centrífuga compensada como 0,45.
- Considere o valor do menor raio da via como 350 metros.
- Utilize 9,81 m/s² como aceleração da gravidade.
a) entre com o valor da velocidade máxima pelo critério do conforto
Considerando que a altura máxima permaneça a anteriormente calculada (com o fator de segurança igual a 3 - que eu não concordo em manter, mas foi mantido na resolução do professor - não concordo porque se o fator de segurança é 5, não acredito que faça sentido ele ser misturado com o fator 3), vamos continuar a resolução.
onde:
v: velocidade máxima com conforto
B = bitola + largura do boleto = 1,00 + 0,07 = 1,07
R = raio da curva
η = componente da aceleração centrífuga não compensada
b) entre com o valor da velocidade máxima pelo critério da segurança.
Vmax = (127 . ( hmax / B + ( (B/2) - d) / (H . n) ) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
Vmax = (127 . ( 0,091 / 1,07 + ( (1,07/2) - 0,10) / (1,7 . 5) ) ) ^ (1/2) . 350^(1/2)
Vmax = 77,81465942 km/h
c) A velocidade máxima considerada é a do critério do conforto, pois ela é a menor entre os dois critérios (conforto e segurança).
d) entre com o valor da velocidade mínima pelo critério da segurança:
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
1) Calcule a superelevação máxima para uma via férre de bitola métrica com trilho TR-68 (perfil ABNT):
- A Largura do perfil é de 74,61 milímetros
- Considere um fator de segurança igual a 3.
- Utilize como deslocamento (d) do Centro de Gravidade (CG) o valor de 0,1 metros e altura do CG de 1,7 metros.
A) Entre com o valor da superlevação:
hmax = B / (H . n) . (B/2 - d)
B = bitola + boleto (perfil) = 1,00 + 0,07 = 1,07
n = fator de segurança
H = altura do centro de gravidade
hmax = 1,07 / (1,7 . 3) . (1,07/2 - 0,1) = 0,091 m = 9,1cm
b) Entre com o valor da inclinação da via: tangente do ângulo de superelevação:
Triângulo
B = 1,07m (hipotenusa)
alfa
hmax = 0,091m
Sen α = 0,091 / 1,07 = hmax / B = 0,085046728
α = 4,878711973
Tan α = 0,085355976
Logo, a inclinação i = 8,5%
2) Calcule a velocidade máxima para uma via férrea de bitola métrica com trilho TR-68 (Perfil ABNT).
- Considere um fator de segurança para o critério da segurança de 5.
- Utilize como deslocamento do CG o valor de 0,1 metros e a altura do CG de 1,7 metros.
- Considere o valor da componente da aceleração centrífuga compensada como 0,45.
- Considere o valor do menor raio da via como 350 metros.
- Utilize 9,81 m/s² como aceleração da gravidade.
a) entre com o valor da velocidade máxima pelo critério do conforto
Considerando que a altura máxima permaneça a anteriormente calculada (com o fator de segurança igual a 3 - que eu não concordo em manter, mas foi mantido na resolução do professor - não concordo porque se o fator de segurança é 5, não acredito que faça sentido ele ser misturado com o fator 3), vamos continuar a resolução.
Vmax = (127 . ( (hmax + η . B / g) / B) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
onde:
v: velocidade máxima com conforto
B = bitola + largura do boleto = 1,00 + 0,07 = 1,07
R = raio da curva
η = componente da aceleração centrífuga não compensada
η = (V² / R) - g . h prática máxima / B
onde:
v = velocidade máxima com conforto
B = bitola + largura do boleto = 1,00 + 0,07 = 1,07
R = raio da curva
alfa = ângulo da superelevação
h prática máxima = superelevação prática máxima
η = componente da aceleração centrífuga não compensada
Vmax = (127 . ( (hmax + η . B / g) / B) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
Vmax = (127 . ( (0,091 + 0,45 . 1,07 / 9,81) / 1,07) ) ^ (1/2) . 350^(1/2)
Vmax = 76,28445404 km/h
Vmax = (127 . ( hmax / B + ( (B/2) - d) / (H . n) ) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
onde:
hmax = superelevação máxima
B = bitola + largura do boleto = 1,00 + 0,07 = 1,07
d = deslocamento do centro de gravidade (metros))
R = raio da curva (metros)
R = raio da curva (metros)
H = altura do centro de gravidade (metros)
n = coeficiente de segurança
Vmax = (127 . ( hmax / B + ( (B/2) - d) / (H . n) ) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
Vmax = (127 . ( 0,091 / 1,07 + ( (1,07/2) - 0,10) / (1,7 . 5) ) ) ^ (1/2) . 350^(1/2)
Vmax = 77,81465942 km/h
c) A velocidade máxima considerada é a do critério do conforto, pois ela é a menor entre os dois critérios (conforto e segurança).
d) entre com o valor da velocidade mínima pelo critério da segurança:
Vmin = (127 . ( hmax / B - ( (B/2) - d) / (H . n) ) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
onde:
hmax = superelevação máxima
B = bitola + largura do boleto = 1,00 + 0,07 = 1,07
d = deslocamento do centro de gravidade (metros))
R = raio da curva (metros)
R = raio da curva (metros)
H = altura do centro de gravidade (metros)
n = coeficiente de segurança
Vmin = (127 . ( hmax / B - ( (B/2) - d) / (H . n) ) ) ^ (1/2) . R^(1/2)
Vmax = (127 . ( 0,091 / 1,07 - ( (1,07/2) - 0,10) / (1,7 . 5) ) ) ^ (1/2) . 350^(1/2)
Vmax = 38,80119824 km/h
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Estradas de Ferro - Lembretes
Estradas de Ferro - Lembretes
Capacidade
Capacidade para uma via singela
Onde:
Cap = capacidade diária da ferrovia em pares de trens
1440 = número de minutos do dia
Tm = Tempo diário de manutenção (120 a 240 minutos)
Ef = Eficiência da operação (0,75 a 0,85)
Ti = Tempo de percurso no sentido ímpar (minutos)
Tp = Tempo de percurso no sentido par (minutos)
θ = tempo de licenciamento de um trem (3 a 12 minutos)
Capacidade para uma via dupla
Onde:
H = headway em minutos
T1 = tempo de percurso do comprimento do trem 1
T2 = tempo de percurso do circuito da via 1 entre os sinais S2 amarelo e S1 vermelho
T3 = tempo de percurso do circuito da via 2 entre os sinais S3 verde e S2 amarelo
T4 = tempo de percurso da distância de visibilidade de aproximadamente 100 metros até o sinal S3 verde
Cap = capacidade diária em pares de trens
Tm = tempo diário de manutenção (120 a 240 minutos)
Ef = Eficiência da operação (0,75 a 0,85)
H = Headway em minutos
O cálculo é feito para cada par de circuito da via, e nos dois sentidos, verificando-se qual a seção crítica do trecho por sentido.
Operação em frota
Cap = {[(1440 - Tm) . N] / [(θ1 + T1 + (N-1) . H1) + (θ2 + T2 + (N-1) . H2)]} . Ef
Tm = tempo de manutenção (minutos)
θ = tempo de licenciamento (minutos)
N = número de trens em cada ciclo
T1 = tempo de percurso na ida
T2 = tempo de percurso na volta
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
Capacidade
Capacidade para uma via singela
Cap = [(1440 - Tm) / (Ti + Tp + 2 . θ)] . Ef
Onde:
Cap = capacidade diária da ferrovia em pares de trens
1440 = número de minutos do dia
Tm = Tempo diário de manutenção (120 a 240 minutos)
Ef = Eficiência da operação (0,75 a 0,85)
Ti = Tempo de percurso no sentido ímpar (minutos)
Tp = Tempo de percurso no sentido par (minutos)
θ = tempo de licenciamento de um trem (3 a 12 minutos)
Capacidade para uma via dupla
H = T1 + T2 + T3 + T4
Onde:
H = headway em minutos
T1 = tempo de percurso do comprimento do trem 1
T2 = tempo de percurso do circuito da via 1 entre os sinais S2 amarelo e S1 vermelho
T3 = tempo de percurso do circuito da via 2 entre os sinais S3 verde e S2 amarelo
T4 = tempo de percurso da distância de visibilidade de aproximadamente 100 metros até o sinal S3 verde
Cap = [(1440 - Tm) / H] . Ef
Onde:Cap = capacidade diária em pares de trens
Tm = tempo diário de manutenção (120 a 240 minutos)
Ef = Eficiência da operação (0,75 a 0,85)
H = Headway em minutos
O cálculo é feito para cada par de circuito da via, e nos dois sentidos, verificando-se qual a seção crítica do trecho por sentido.
Operação em frota
Para trechos em via singela sinalizados.
Exige pátio pulmão.
Primeiro alguns trens seguem em um sentido. Depois que o último entrar no pátio pulmão, alguns trens seguem no sentido contrário.
A capacidade é obtida pelo número de ciclos possíveis ao longo do dia, multiplicando pelo número de trens em cada ciclo.
Onde:
θ = tempo de licenciamento (minutos)
N = número de trens em cada ciclo
T1 = tempo de percurso na ida
T2 = tempo de percurso na volta
Lucas Tiago Rodrigues de Freitas -- // -- Definite Chief Aim: "Viver tecnologicamente, cientificamente, trabalhando em parceria com Deus, melhorando o meio ambiente e gerando prosperidade."
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