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Associação Brasileira de Tecnologia para Construção e Mineração

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Arquivo da categoria: Revista M&T

agosto 10 , 2018

Importação de máquinas pode ser otimizada com emprego de medidas simples

O mercado mundial de equipamentos para construção vem crescendo nos últimos anos, respondendo à demanda por máquinas e obras de infraestrutura. No Brasil, a presença de fabricantes estrangeiros é expressiva, com destaque para os norte-americanos e asiáticos. Considerando empresas brasileiras importadoras de máquinas para construção, é importante atentar para possíveis obstáculos logísticos e meios de otimizar o tempo de ciclo da importação - processo que envolve desde a solicitação ao fornecedor, passando pelo deslocamento de produtos e entrega ao destino final.   
 
          Imagens retiradas da dissertação 
 

Tanto para comercialização como locação de máquinas, as empresas importadoras precisam lidar com controle de estoque, pois um sistema sob encomenda é pouco viável devido às características do setor. Com isso, uma boa medida administrativa é manter um determinado nível de estoque, que possa atender de dois a três meses de vendas. Outra recomendação aborda o vínculo entre exportadora e importadora, de maneira que a última informe com antecedência sobre demandas para o mês seguinte, para que haja folga no cronograma. Essas são maneiras de amenizar obstáculos dentro do longo fluxo logístico, como a falta de componentes, assim como problemas em rotas marítimas ou em portos.    

Tendo em vista a crescente demanda por transporte via containers fechados, é esperado que essa modalidade tenha preços cada vez mais competitivos. Portanto, é relevante que as importadoras de equipamentos considerem essa alternativa frente ao tradicional transporte em navios ro-ro, específicos para veículos em geral. Outras medidas que podem aumentar o rendimento de importadoras de máquinas envolvem a contratação de um funcionário supervisor de toda a cadeia de suprimentos e também criação de uma base única de dados – valores de quantidade e prazo, por exemplo -, disponível para todos envolvidos no processo de importação e alimentada em tempo real.     

A dissertação de mestrado Importação de Máquinas Pesadas no Brasil: uma análise com enfoque no fluxo logístico, realizada por José Alberto Moreira, com orientação de Mauro Vivaldino e apresentada na Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP) estudou o assunto.   

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agosto 02 , 2018

Indicadores de produtividade são fundamentais em orçamento de pavimentação

No Brasil, país em que as rodovias têm papel destacado na infraestrutura nacional, manter e ampliar a malha rodoviária é importante não apenas para acompanhar o escoamento da produção, mas influencia diretamente o bem estar dos brasileiros. Estima-se que um acréscimo de 10% na disponibilidade de rodovias pavimentadas por habitante eleva em 1,1% o nível do PIB "per capita", devido a melhorias em condições materiais de vida.  
 
                   Imagem retirada da tese de doutorado 
 
 
 
A construção de rodovias exige planejamento eficiente de custos e serviços, pois é um empreendimento que envolve diferentes processos, entre eles a terraplanagem e a pavimentação.  Uma vez reconhecidas as exigência do projeto em termos de esforços externos e ações climáticas, construtores devem atentar para a minimização de custos, ponto em que o dimensionamento da frota de máquinas é relevante, já que os custos relativos ao uso de equipamentos próprios de obras de pavimentação - entre eles, motoniveladoras, compactadores e fresadoras de asfalto – variam entre 25% e 40% do custo total da construção de rodovias. 

Dessa maneira, é fundamental que gestores de obras recolham informações que os ajudem a montar orçamentos com precisão. Há diversos manuais de orçamento com abordagens variadas sobre o assunto, sendo eles organizados por órgãos federais, estaduais, municipais, empresas privadas e também por universidades. Há ainda os manuais internacionais que, apesar de não refletirem a realidade brasileira, podem trazer informações referentes a estudos de caso. 

Os manuais utilizam com frequência indicadores de produtividade de máquinas e serviços, mas raramente fica claro qual método embasa a formulação de tais indicadores. Além disso, é comum que os manuais apresentem um valor unitário para cada componente da tabela de orçamento, enquanto outros já adotam faixas de produtividade variáveis. Por fim, uma análise comparativa entre diferentes manuais demonstra uma grande variação nos tipos de indicadores e valores unitários, podendo tornar confusa a busca por informações confiáveis.

Portanto, a abordagem crítica de manuais de orçamento é muito importante para profissionais envolvidos com o cálculo de custos em uma obra rodoviária, em que os equipamentos de terraplanagem e pavimentação são variados e devem trabalhar de forma sincronizada. A tese de doutorado Estudo de Método para Prognóstico da Produtividade na Execução de Rodovias, de autoria de Ricardo Cruvinel Dornelas, orientação de Ubiraci Espinelli Lemes de Souza e apresentada na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (POLI/USP), abordou o assunto. 
 

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julho 26 , 2018

Cuidados com chassi podem ampliar vida útil de caminhão fora de estrada

O caminhão fora de estrada utilizado em mineração e construção está sujeito à tensão cíclica por transportar grande quantidade de materiais. Com o fim de preservar seu chassi – estrutura responsável por suportar todas as cargas mecânicas –, é importante prever falhas e buscar soluções contra danos ocasionados por fadiga, ou seja, a ruptura progressiva dessa estrutura.  
 
        Imagem retirada da dissertação de mestrado 

Entre outros cuidados para que o caminhão fora de estrada mantenha ou até amplie sua vida útil, estimada em torno de 60 mil horas de trabalho, o chassi deve estar corretamente dimensionado para resistir à flexão, torção, impactos e, consequentemente, à fadiga. Além disso, uma descontinuidade geométrica no corpo, como um furo ou um entalhe, resulta em uma distribuição desigual de tensões.  Má distribuição ou excesso de tensões provocam trincas que devem ser reparadas, provocando custos e a paralisação do equipamento para o devido conserto.  

Visando sua preservação, é necessário conhecer particularidades das operações. Por exemplo, durante o ciclo de trabalho de um caminhão fora de estrada, o momento de maior tensão no chassi acontece durante o início do basculamento da carga transportada. Certas regiões da estrutura, por sua vez, estão sujeitas a maiores valores de tensão. Alguns estudos acadêmicos apontam a coluna de sustentação da cabine e a coluna da báscula como componentes do chassi que concentram tensões excessivas. Uma solução é instalar reforços estruturais, isto é, placas metálicas fixadas por solda em áreas críticas e que seguem a conformação das peças do chassi, o que reduz as tensões quase pela metade. Entretanto, tal técnica deve ser bem planejada, pois em alguns casos o procedimento de soldagem pode prejudicar a estrutura.     
 
Outras considerações sobre o assunto estão na dissertação de mestrado Avaliação do Comportamento Estrutural e Estudos de Tensões no Chassi do Caminhão Fora de Via, realizada por Hernane Vieira Gandra, orientada por Gilmar Cordeiro da Silva e apresentada na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC-MG).  

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julho 19 , 2018

Desgaste de pontas de escavadeiras é amenizado com auxílio de diferentes técnicas

Ao se lidar com escavadeiras, custos relacionados às peças de reposição devem ser considerados. Entre elas, estão as pontas de escavadeiras, expostas ao desgaste pelo contato direto com o solo.  A função desempenhada pelo equipamento e as condições de trabalho influenciam na frequência de troca das peças. Em uma situação de manejo de rochas, por exemplo, o desgaste abrasivo, ou seja, por fricção, é acentuado e estima-se que a vida útil das pontas possa variar entre 50 e 300 horas, dependendo do tipo de material movimentado.      
  
                              Imagem retirada da dissertação de mestrado 
 

O desgaste diminui a produtividade de horas trabalhadas, pois, conforme as pontas são gastas e diminuem em comprimento, o poder de penetração no solo e de transporte de material é comprometido. Para retardar o desgaste, algumas técnicas são conhecidas, como o rodízio de pontas, isso é, a troca de posição das peças em uma mesma caçamba, já que em escavadeiras - e também em retroescavadeiras e pás carregadeiras -, as pontas localizadas nos cantos da caçamba sofrem maior abrasão se comparadas às situadas ao centro. A técnica do giro também é digna de nota e emprega a movimentação em 180° das pontas para otimizar o aproveitamento de cada peça.   

Outro meio de preservar as pontas de escavadeiras é a soldagem de uma liga metálica sobre essas peças. Tal técnica tem como princípio o revestimento das pontas com material duro, podendo ser aplicado em peças novas ou desgastadas pelo uso. O tipo de liga metálica a ser empregado deve ser estudado ao se utilizar essa técnica, uma vez que cada material de reforço possui custos e objetivos específicos. Assim, ligas que têm cromo como o principal elemento exigem menores custos, apresentam boa usinabilidade e são mais empregadas para obter aumento moderado de resistência ao desgaste. Já as ligas à base de cobalto e à base de níquel são mais caras, sendo que as do primeiro tipo são as mais versáteis, pois, além da abrasão, resistem ao calor, à corrosão, impacto, descamação, oxidação, choque térmico e erosão.    

Alguns estudos acadêmicos demonstraram que o revestimento duro em pontas de escavadeiras pode reduzir o custo de horas trabalhadas, além de prolongar a vida útil dessas peças. Mais detalhes estão na dissertação Desenvolvimento e Análise das Pontas de Escavadeiras de Grande Porte com e sem Revestimento de Material Duro, de autoria de Ernane Cunha de Lima, com orientação de Maria Celeste Costa e apresentada no Centro Federal de educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG).      

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julho 12 , 2018

Aperfeiçoar o sistema indireto de basculamento pode reduzir esforços em estruturas de caçambas

Caminhões com caçamba basculante têm importante papel na mineração e construção civil pela capacidade de transporte e disposição de material granulado, como areia e brita. Entre as configurações de sistemas de basculamento acionados por cilindros hidráulicos comumente usados em caçambas basculantes, está o sistema indireto, composto por um mecanismo de quatro barras.   
 
                            Imagem retirada da dissertação de mestrado
 
 
Em algumas circunstâncias, proprietários ou fabricantes de caminhão basculante são incentivados a aprimorar o projeto de sistema indireto deste equipamento. Mudança de requisitos dos clientes, a busca por redução de custos e aumento da qualidade do serviço são alguns dos incentivos. Há também a questão da vida útil dos veículos, pois uma configuração melhorada do sistema indireto de basculamento pode proporcionar alívio de carga sobre o chassi de sustentação da caçamba; este chassi, por sua vez, tem a função de distribuir a carga e aumentar a rigidez do chassi do caminhão.   

O aprimoramento de um sistema indireto de basculamento pode ser feito por método gráfico, com auxílio do sistema CAD, ou por método algébrico, baseado em equações matemáticas processadas por computadores com alto grau de precisão que indicam todas as possíveis posições do mecanismo.   

Para utilizar o método algébrico é necessário conhecer as variáveis geométricas e forças que regem o funcionamento do sistema indireto, ou seja, aspectos dinâmicos de cilindros hidráulicos, mancais e braços, tanto em situações anteriores ao basculamento, quanto em ocasiões de abertura máxima dos cilindros. Dessa maneira, é possível criar algoritmos computacionais onde as equações da geometria e das forças envolvidas são implementadas em uma linguagem de programação. O objetivo do algoritmo é fazer uma varredura por todo o espaço de projeto, por meio de uma análise combinatória, em busca de uma geometria melhorada para o mecanismo. 

Estudos acadêmicos que desenvolveram novas configurações de sistemas indiretos de basculamento pelo método algébrico obtiveram reduções de esforços sobre a estrutura da caçamba. Em outros casos e utilizando o mesmo método, o peso do implemento foi reduzido em 30%. A dissertação de mestrado Análise e Projeto de Sistema de Acionamento para Caçamba Basculante, de autoria de Freddy Johnatan Schulz, orientação de Sonia Oliveira e José Antônio Borges, estudou o tema e foi apresentada na Universidade Federal de Uberlândia (UFU). 

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julho 04 , 2018

Balanceamento geométrico de treliças é fundamental para evitar efeitos de torção em gruas

Usadas na movimentação horizontal e vertical de cargas, as gruas são de grande importância em edificações de múltiplos pavimentos e obras de grande porte. Como precisam suportar cargas elevadas e funcionar com segurança e desempenho satisfatórios, o planejamento, escolha e localização das gruas precisam ocorrer durante a etapa de preparação do projeto construtivo. No caso das gruas treliçadas, existem ações de deformação e vibração da estrutura causadas pela movimentação de cargas, que podem ser prejudicais caso não aconteça o correto dimensionamento do equipamento.   
 
                     Foto: Revista M&T 
 

Alguns trabalhos acadêmicos têm estudado o comportamento das gruas com estrutura de treliças. É o caso da dissertação de mestrado Análise de Esforços Mecânicos com Auxílio de Técnicas de Vibrações Estruturais e Extensometria em Pórticos do Tipo Grua, de autoria de Marcelo Henrique Tavares Gomes, orientação de Nilton Silva Maia e apresentada no Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG). Na ocasião, um modelo em escala reduzida de uma grua foi criado, a fim de simular situações de transporte de diferentes cargas e o comportamento da estrutura. Para a devida coleta de dados, o modelo foi dotado de extensômetros, aparelhos que medem o nível de deformação da estrutura, e de acelerômetros, que medem vibrações ao longo de determinado período de tempo.   

Observações importantes podem ser feitas a partir das situações analisadas em laboratório. No modelo em escala reduzida, foi constatado que a estrutura da grua sofreu efeitos de torção. Isso aconteceu porque havia assimetria dos triângulos retângulos que compõe o padrão treliçado na lança da grua, causando um desbalanceamento geométrico. Portanto, a dissertação recomenda que a montagem de gruas seja feita com perfeita simetria transversal das lanças. Além de melhorar o balanceamento geométrico, isso também ameniza vibrações horizontais.   

Assim como conhecer o comportamento da estrutura e os valores das cargas que a grua deverá suportar, outros cuidados devem ser tomados. É fundamental, por exemplo, considerar a questão do solo, dos ventos, e até mesmo abalos sísmicos que possam influenciar os guindastes torre e até provocar o colapso da estrutura. 

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