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Com mais de 29 anos de atividade, a SOBRATEMA - Associação Brasileira de Tecnologia para Construção e Mineração se dedica a propor soluções para o desenvolvimento tecnológico do setor, difundir o conhecimento e informações, participar da formação, especialização e atualização de profissionais que atuam no mercado brasileiro da construção e da mineração.

A entidade conta com o apoio de mais de 1 mil associados (profissionais e empresas de construção, de locação, fabricantes e prestadores de serviços) e de parceiros estratégicos, que englobam as principais entidades representativas de profissionais no Brasil e no exterior.

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Associação Brasileira de Tecnologia para Construção e Mineração

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setembro 13 , 2018

Tecnologia embarcada auxilia na manutenção preditiva de caminhões fora de estrada

Os caminhões fora de estrada, assim como outros equipamentos usados em construção e mineração, possuem tecnologias embarcadas de monitoramento, sendo capazes de reunir dados que contribuem para o aumento de sua confiabilidade e disponibilidade. Gestores de frota podem obter benefícios consideráveis se souberem aproveitar os dados recolhidos por esse sistema. É assim quando são criados bancos de dados que permitem ver o histórico de comportamento da máquina, em que falhas ocorridas ao longo do tempo ficam em evidência, sendo possível planejar com maior clareza as paradas para manutenção preditiva. 
 
                        Foto: Dissertação Simulação da operação de carregamento e transporte numa mina à céu aberto de carvão (UFOP) 
 
Além disso, ao usar esses sistemas é possível calcular a probabilidade de determinada falha acontecer, facilitando tomadas de decisões sobre parar o equipamento antes das manutenções preventivas ou aproveitar as paradas preventivas para fazer correções baseadas no monitoramento de condições da máquina. 

No caso dos caminhões fora de estrada, os sensores de monitoramento estão em maior número no motor e na transmissão, fazendo com que o banco de dados referente a esse equipamento e alimentado ao longo de um período de tempo seja mais completo em relação a esses dois componentes. O monitoramento do motor também contribui para a preservação de seus componentes móveis, sujeitos ao desgaste provocado por superaquecimento. 

Estudos experimentais realizados com essa metodologia de monitoramento, considerando dados de motor e transmissão, listaram 13 falhas, sendo que 11 puderam ser previstas. Usando o mesmo modelo, o estado anormal de comportamento de máquinas foi reconhecido com antecedência, criando maiores janelas de oportunidades para manutenção do tipo preventiva. Outro benefício observado foi a redução do downtime corretivo em até 20%. 

A dissertação de mestrado Redes Neurais na Manutenção Preditiva de Caminhões Fora de Estrada, de autoria de Felipe Miana Furtado, orientação de Marley Maria Vellasco e apresentada na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) traz mais detalhes sobre o assunto. 

Postado em Revista Grandes Construções, Revista M&T

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setembro 06 , 2018

Montagem de estruturas em aço para edifícios tem produtividade ditada por máquinas de içamento

Em alguns tipos de obras, os equipamentos de construção influenciam diretamente a produtividade e o cumprimento de prazos. É esse o caso dos edifícios com estrutura de aço, em que as máquinas usadas para içamento e transporte de peças – guindastes e gruas – são indispensáveis. Nessas situações, a avaliação do rendimento de equipamentos auxilia não apenas na adequação ao cronograma, mas também no controle de gastos, expressivos na fase de montagem de estruturas - estima-se que essa etapa consuma de 20% a 35% do orçamento destinado à estrutura.   

                   Imagens retiradas da dissertação
 
 
Os métodos para medir a produtividade dentro de um canteiro de obras variam de acordo com o processo produtivo que se pretende medir. No caso da montagem de estrutura de aço em edifícios é recomendado que o foco seja sobre o rendimento da mão de obra e dos equipamentos, pois se trata de uma solução industrializada, com ritmo ditado pelo desempenho desses dois fatores. Além disso, observou-se que aumentos recentes de custos da construção são decorrentes de gastos com mão de obra e equipamento. 

O serviço de guindastes e gruas relativo à montagem de estruturas de aço em edifícios contempla a amarração da peça, içamento até o local de instalação e posicionamento. O trabalho é feito pavimento por pavimento, por meio da união de vigas e pilares em níveis sucessivos, configurando, assim, uma rotina de repetição de peças em situações virtualmente idênticas, fator com potencial para diminuir o tempo de montagem de cada peça pela equipe e consequente ganho de produtividade.    

Ainda que o processo de montagem das estruturas em aço seja muito parecido em diferentes obras de edifícios, há detalhes que influenciam no rendimento de gruas e guindastes. É o que acontece com as ligações, sendo que as mais simples favorecem um ritmo mais acelerado de trabalho. Um layout eficiente do canteiro também pode aumentar as horas trabalhadas de máquinas, pois proporciona mais agilidade no deslocamento de peças. O sistema de recebimento das peças no canteiro também deve ser avaliado, sendo o sistema com estoque menos produtivo se comparado ao método de içamento direto a partir dos caminhões. Outros fatores que influenciam na produtividade de máquinas para içamento são as configurações de vigas e pilares de aço, como peso e geometria.  

Mais detalhes sobre o assunto estão na dissertação de mestrado Produtividade na Montagem de Estruturas de Aço para Edifícios, de autoria de Caio Marranghello Mingione, orientada por Ubiraci Espinelli Lemes e apresentada na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli/USP). 

Postado em Revista Grandes Construções, Revista M&T

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setembro 05 , 2018

A realidade virtual a serviço da capacitação profissional

 

O crescimento na demanda por operadores de máquinas nos canteiros de construção em função do aumento das obras de infraestrutura no País tem gerado uma pressão extra sobre a formação de mão de obra especializada para essa atividade. Nesse sentido, ganha força uma ferramenta adicional aos mecanismos de capacitação já existentes: os simuladores de operação de máquinas e equipamentos. 

 
Os simuladores são desenvolvidos a partir de softwares que reproduzem os movimentos da máquina para que o aprendiz se familiarize com a operação. Há diversos tipos de simuladores no mercado. Os mais sofisticados incluem uma plataforma semelhante à cabine de operação de um equipamento de verdade. Nela há uma poltrona instalada diante de um monitor com pedais, botoeiras e joysticks, que permitem recriar o ambiente real de trabalho de um operador. Assim, cada comando do operador é registrado no monitor.
 
As principais vantagens da nova ferramenta são: redução dos riscos de colocar uma pessoa pouco preparada para operar uma máquina e diminuição nos custos de formação de mão de obra. Além disso, o emprego do novo dispositivo acelera a aprendizagem e permite uma melhor capacitação. De acordo com o Instituto Opus, mantido pela Sobratema, um funcionário bem treinado representa um aumento de até 30% na sua produtividade e uma redução de até 25% no custo de manutenção do equipamento. 
 
Os especialistas em capacitação observam que os simuladores funcionam como complementos das aulas teóricas e práticas, tornado mais eficiente a capacitação de operadores para as máquinas utilizadas nas grandes obras.  

Postado em Instituto Opus, Sobratema Eventos

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agosto 30 , 2018

Sistema de telemetria contribui para análise de vida útil de pneus em equipamentos de mineração

Equipamentos sobre rodas usados em mineração a céu aberto, como carregadeiras, caminhões e tratores, estão sujeitos à fadiga de componentes mecânicos resultante de esforços cíclicos. A tecnologia embarcada nessas máquinas permite o trabalho de sensores que alertam sobre condições operacionais como, por exemplo, a pressão interna e temperatura de pneus, componentes que sofrem números elevados de carga cíclica. Portanto, ter controle sobre os aspectos críticos de equipamentos em uma frota diversa, como a empregada em mineração, é fundamental para evitar atrasos e acidentes.

                        Foto: Dissertação Simulação da operação de carregamento e transporte numa mina à céu aberto de carvão (UFOP) 

 

A telemetria é um sistema de monitoramento que concentra dados de diferentes naturezas e pode ser implantado com certa facilidade, bastando transmitir via rádio os dados gerados pela tecnologia embarcada de equipamentos até os computadores de uma central de controle. A avaliação da atividade de pneus em máquinas sobre rodas é explicada pela busca de aumento da vida útil desses componentes, sendo que variações de pressão são muito comuns nos pneus, devido ao grande número de ciclos de trabalho em diferentes velocidades de transporte e em situações com ou sem carregamento.

Dados adquiridos por meio de sistemas remotos de telemetria e despacho eletrônico aplicados em frotas de mineração atestaram a existência de variáveis operacionais correlacionadas linearmente com a vida útil de pneus. Algumas delas são referentes aos tempos e distâncias em que o pneu operou com o equipamento totalmente carregado e vazio, além dos valores totais de cargas movimentadas e quantidade de ciclos efetuados. Também foi observada a influência de sobrecargas dinâmicas impostas pelas condições da pista e que as paredes laterais dos pneus são as regiões mais sujeitas a desgastes. O sistema de telemetria ainda pode gerar modelos probabilísticos de previsão da vida útil de pneus com taxa de erro muito baixa, na ordem de 2%.   

O assunto foi estudado por Clério Santos Vieira, autor da dissertação de mestrado Análise Probabilística de Vida Útil de Pneus Aplicados em Equipamentos de MineraçãoProbabilística de Vida Útil de Pneus Aplicados em Equipamentos de Mineração, com orientação de Pedro Paiva Brito e apresentada na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC-MG). 

Postado em Revista Grandes Construções, Revista M&T

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agosto 23 , 2018

Equipamentos têm consumo energético eficiente em obras de grande porte

Na atualidade, a preocupação com o aproveitamento consciente de recursos limitados, como os combustíveis fósseis, tem pautado diversas atividades econômicas, entre elas o setor da construção civil, conhecido pelo elevado consumo energético. Em obras de infraestrutura, a fonte de energia mais utilizada é o diesel - cerca de 90% do total de energia consumida -, responsável por mover escavadeiras, caminhões, tratores e outros equipamentos. Portanto, traçar planos de eficiência energética aplicados ao consumo do diesel e ao comportamento de máquinas deve fazer parte das atividades de gestores de obras e de frotas.
 
                  Foto: Grandes Construções 
 
 
Existem diferentes metodologias para a definição de parâmetros que avaliam a eficiência de combustíveis. O método conhecido como Balanço de Vida Útil, por exemplo, considera a destinação da energia aplicada, ou seja, o uso final do combustível utilizado. No caso de máquinas avaliadas por esse método, a análise tende a indicar alta produtividade, pois equipamentos como caminhões, escavadeiras, tratores, pás-carregadeiras, carretas de perfuração, entre outros, convertem a energia de combustível em força motriz. Já o método de Retorno Sobre o Investimento de Energia é recomendado para analisar projetos que irão gerar energia e onde é esperado um retorno energético superior ao que foi inicialmente investido; é esse o caso de hidrelétricas.  

Ao se avaliar a eficiência do consumo de combustíveis, é preciso conhecer o comportamento de cada tipo de máquina e o tamanho de frotas. Em obras de grande porte, o caminhão costuma ser o equipamento com o maior número de unidades e representa aproximadamente 37% de todo o consumo energético direto de uma obra desse tipo. Num quadro em que o consumo ideal de diesel corresponde a 100%, a frota de caminhões opera com alta eficiência, equivalente a 92%. Outros equipamentos com alta eficiência são os guindastes e compressores, atuando com 93% de eficiência. Motoniveladoras e perfuratrizes são menos eficientes, porém, estão sujeitas a muitas variáveis que influenciam no desempenho, tais como característica do terreno, método construtivo e operação realizada.  

Outros dados estão na dissertação de mestrado Avaliação do Consumo Energético em Obras de Construção Civil de Grande Porte, de Talita dos Santos Esturba, com orientação de Hirdan Katarina de Medeiros e apresentada no Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE/USP).    
 

Postado em Revista Grandes Construções, Revista M&T

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agosto 17 , 2018

Perfuratriz multifuncional permite monitoração eletrônica com cinco tipos de estacas


Os tipos de estacas para fundações são variados, atendendo as exigências particulares de cada projeto e condições geológicas específicas. No Brasil, as estacas do tipo hélice contínua e as escavadas com trado mecânico são utilizadas há mais tempo, sendo a estaca hélice segmentada uma tecnologia mais recente, mas com uso em ascensão desde o início dos anos 2000. Ainda há a estaca hollow-auger, recomendada para casos especiais, como no caso de necessidade de uma fundação profunda em local com interferência aérea ou pé direito baixo, e a estaca raiz, com maior capacidade de carga em relação às de outros tipos.   
 
                   Imagens retiradas da dissertação 
 

Os ensaios de campo, por sua vez, são fundamentais para conhecer as configurações do terreno que receberá as fundações, sendo a sondagem à percussão, conhecida pela sigla SPT (Standard Penetration Test), largamente usada no Brasil. Outra ferramenta importante, já aplicada em estacas do tipo hélice contínua e hélice segmentada, é a monitoração eletrônica, pois proporciona uma investigação geotécnica complementar e previsões precisas de capacidade de carga do elemento isolado de fundação.       

Considerando a variedade de solos, estacas e técnicas de ensaios, a viabilidade de um projeto de perfuratriz capaz de trabalhar com diferentes tipos de estacas tem sido estudada por especialistas. Um projeto acadêmico desenvolveu uma máquina que opera com cinco tipos de estacas - hélice contínua, hélice segmentada, escavada com trado mecânico, raiz e hollow-auger. Além da multifuncionalidade, o equipamento traz um sistema de monitoração capaz de avaliar o trabalho dos cinco tipos, inclusive a raiz e hollow-auger, o que não acontece quando essas estacas são executadas com equipamentos convencionais.  

O projeto proposto de perfuratriz prioriza o uso de componentes nacionais, a fim de diminuir custos e facilitar a manutenção, e componentes que tenham aplicação em outros equipamentos, como equipamentos de terraplanagem e guindastes. As especificações técnicas do novo equipamento, tais como torque da mesa rotativa e força de extração da hélice, são compatíveis com aquelas de máquinas já existentes, nacionais ou importadas, dentro das variações de diâmetro e profundidade executada conhecidas. A nova perfuratriz permite a combinação de estacas hélice contínua e hélice segmentada, resultando num equipamento mais baixo que os convencionais para hélice contínua, e admite dois tipos de montagem, uma para a execução de estacas raiz e outra para os quatro tipos de estacas restantes.            

Mais detalhes estão na tese de doutorado Projeto de Perfuratriz Multifuncional para Execução de Estacas e Desenvolvimento de Sistema de Monitoração Eletrônica da Perfuratriz, de autoria de Gilmar Wilian Barreto, orientação de José Carlos Angelo Cintra e apresentada na Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC/USP). 

Postado em Revista M&T

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