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06 de agosto de 2018
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Pás Carregadeiras

Seleção a dedo

Critérios para a escolha do equipamento passam por considerações sobre as características da aplicação, incluindo ambiente, consumo, ciclos de trabalho e escoamento da produção
Por Evanildo da Silveira

Escolher a pá carregadeira certa para cada tipo de operação pode não ser a mais complicada das tarefas, mas requer alguns cuidados. Antes de qualquer coisa, é fundamental conhecer a aplicação, o local de trabalho, a altura de despejo da carga, a demanda produtiva e a necessidade de gerenciamento da máquina. Também devem ser levados em conta o tipo, a quantidade e a densidade do material a ser movimentado, a distância entre os pontos de carregamento e descarregamento, o fator de enchimento da caçamba, se há operação com mais de um tipo de ferramenta e, ainda, as características do terreno e do caminhão (ou outro equipamento) a ser carregado.

Como se vê, são vários aspectos, então vamos por partes. Segundo Eduardo Paparotto, representante de vendas na SEM, uma boa escolha deve considerar de saída o material a ser movido (se é solto ou agregado) e o ambiente onde a máquina trabalhará, levando-se em conta as restrições do espaço, se é amplo ou confinado. “Também é preciso observar os parâmetros das características típicas para aquela aplicação, como consumo esperado de combustível, volume de material movimentado, ciclos de trabalho e escoamento da produção, entre outros”, explica.

O gerente de produto da JCB do Brasil, Etelson Hauck, dá mais detalhes e enumera cinco passos para se escolher a pá carregadeira ideal em uma aplicação específica. O primeiro é identificar a produção necessária ou desejada (normalmente, especificada em m3/h ou t/h), enquanto o segundo inclui o estabelecimento do tempo do ciclo unitário de trabalho e de quantos ciclos serão realizados no período de uma hora. “Isso inclui carregamento e levantamento da caçamba, inversão de sentido, descarregamento e retorno à posição inicial”, explica. “Além disso, deve-se incluir o percurso percorrido pelo equipamento (se for o caso), um tempo que é obtido diretamente na operação.”

O terceiro passo é determinar a produção necessária por tempo de ciclo, utilizando para isso as duas informações sobre produção por hora e estabelecimento da produção por ciclo. O quarto é definir o tamanho da caçamba a partir da seguinte fórmula: volume da caçamba é igual à produção por ciclo em volume (m³) dividida pelo fator de enchimento da caçamba. “Por fim, no quinto passo, com o tamanho da caçamba especificado, multiplica-se sua capacidade pelo peso específico (densidade) do material na condição do traba


Escolher a pá carregadeira certa para cada tipo de operação pode não ser a mais complicada das tarefas, mas requer alguns cuidados. Antes de qualquer coisa, é fundamental conhecer a aplicação, o local de trabalho, a altura de despejo da carga, a demanda produtiva e a necessidade de gerenciamento da máquina. Também devem ser levados em conta o tipo, a quantidade e a densidade do material a ser movimentado, a distância entre os pontos de carregamento e descarregamento, o fator de enchimento da caçamba, se há operação com mais de um tipo de ferramenta e, ainda, as características do terreno e do caminhão (ou outro equipamento) a ser carregado.

Como se vê, são vários aspectos, então vamos por partes. Segundo Eduardo Paparotto, representante de vendas na SEM, uma boa escolha deve considerar de saída o material a ser movido (se é solto ou agregado) e o ambiente onde a máquina trabalhará, levando-se em conta as restrições do espaço, se é amplo ou confinado. “Também é preciso observar os parâmetros das características típicas para aquela aplicação, como consumo esperado de combustível, volume de material movimentado, ciclos de trabalho e escoamento da produção, entre outros”, explica.

O gerente de produto da JCB do Brasil, Etelson Hauck, dá mais detalhes e enumera cinco passos para se escolher a pá carregadeira ideal em uma aplicação específica. O primeiro é identificar a produção necessária ou desejada (normalmente, especificada em m3/h ou t/h), enquanto o segundo inclui o estabelecimento do tempo do ciclo unitário de trabalho e de quantos ciclos serão realizados no período de uma hora. “Isso inclui carregamento e levantamento da caçamba, inversão de sentido, descarregamento e retorno à posição inicial”, explica. “Além disso, deve-se incluir o percurso percorrido pelo equipamento (se for o caso), um tempo que é obtido diretamente na operação.”

O terceiro passo é determinar a produção necessária por tempo de ciclo, utilizando para isso as duas informações sobre produção por hora e estabelecimento da produção por ciclo. O quarto é definir o tamanho da caçamba a partir da seguinte fórmula: volume da caçamba é igual à produção por ciclo em volume (m³) dividida pelo fator de enchimento da caçamba. “Por fim, no quinto passo, com o tamanho da caçamba especificado, multiplica-se sua capacidade pelo peso específico (densidade) do material na condição do trabalho”, diz Hauck. “Esse valor é a carga operacional.”

DIFERENCIAÇÃO

A escolha do equipamento mais adequado para um determinado trabalho também deve considerar a existência de dois diferentes tipos de máquinas: utilitárias e de produção. Dentre as principais diferenças, evidentemente, está o porte de cada uma. “Equipadas com caçamba ou outros implementos, as primeiras são carregadeiras de até 14 toneladas usadas em uma série de diferentes aplicações, nas quais necessitam de poucas horas de trabalho”, explica Pablo Sales, especialista de marketing de produto da Case CE. “Já as segundas são montadas apenas com caçamba e, na maioria das vezes, são utilizadas em carregamento e transporte de material para atender à produção de um determinado empreendimento, com grande quantidade de horas trabalhadas.”

Escolha deve considerar modelos utilitários e de produção, sempre de acordo com a operação

De acordo com Thomas Spana, gerente de vendas para a divisão de construção da John Deere, os modelos de produção são projetados para trabalhar em regimes mais severos de utilização (24 horas por dia), de forma que seus principais componentes também são projetados para apresentar elevada disponibilidade mecânica, a fim de garantir que a máquina tenha o mínimo possível de paradas para manutenção. “Além disso, esse tipo também é indicado para trabalhar com materiais de alta densidade, como rocha e minério, que sobrecarregam mais a estrutura do equipamento se comparados a outros mais leves, como terra ou calcário”, diz.

Para uma operação segura e produtiva deve-se prestar atenção a outro quesito ainda, que é a carga de tombamento, por meio da qual se define a capacidade da caçamba. “Essa referência é determinada pelo fabricante do equipamento para cada modelo de máquina”, explica Mateus Zerbinati, engenheiro de vendas da Komatsu. “Mas a definição da capacidade da caçamba é baseada na de carga operacional, obtida aplicando-se um fator de segurança de cerca de 50% da carga de tombamento. Este fator é muito importante para garantir condições seguras à operação. Quanto maior a densidade do material, menor será a capacidade da caçamba.”

Sales, da Case CE, explica que a carga de tombamento, que está no centro de gravidade, faz a máquina começar a tombar sobre o eixo dianteiro, levantando as rodas traseiras. “Sabendo-se o valor dessa carga, é possível calcular a capacidade nominal da caçamba, que é o peso máximo que o equipamento pode transportar, sem correr o risco de tombar”, diz.

Ou seja, a carga nominal é igual à carga de tombamento articulado dividida por dois. “Com o resultado, podemos prosseguir para o cálculo da capacidade da caçamba”, informa Sales. “Como a capacidade depende do peso específico do material (densidade) a ser transportado, essa informação deve ser inserida na fórmula. Ou seja, a capacidade da caçamba é igual à carga nominal, em toneladas, dividida pelo peso específico do material (em ton/m3).”

O engenheiro de produto da Liebherr, Pedro Gaspar, é direto na questão. “De uma forma bastante simplificada, e que pode ser aplicada na maioria dos casos, a capacidade máxima da caçamba de uma pá carregadeira é dada pela sua carga útil, que não pode ser superior à metade da de tombamento, conforme determina a norma ISO 7546”, diz.

Densidade do material também é um quesito a ser analisado no processo de seleção

ADEQUAÇÃO

Para exemplificar, Gaspar cita a pá carregadeira L580, cuja carga de tombamento completamente articulada é de 18.000 kg (com deflexão dos pneus). “Ela possui uma carga útil de 9.000 kg, ou seja, a carga de tombamento dividida por dois, podendo utilizar uma caçamba com volume máximo de 5 m³ para movimentar um material com densidade de 1,8 t/m³”, detalha.

Por sua vez, Hauck, da JCB, dá o exemplo do modelo 422ZX. No caso, com carga de tombamento de 6.600 kg, movimentando um material com densidade de 1.500 kg/m³, a máquina pode ser equipada com caçamba de até 2,2 m³. “Isso significa que a carga operacional é de 3.300 kg”, explica. “Se considerarmos que o volume da caçamba é a divisão entre a carga operacional e a densidade do material, então chegamos a 2,2 m³.”

De acordo com ele, no dimensionamento da caçamba é importante considerar ainda o que é conhecido como “fator de enchimento” do material. Se o material for seco e arenoso, a tendência é que se espalhe e não crie uma pilha na parte superior. Neste caso, é possível aumentar o tamanho. Outro cenário possível ocorre quando o material é argiloso e úmido, tendendo a “empilhar” uma maior quantidade na parte superior da caçamba e, assim, aumentando a quantidade de material a ser carregado. Neste caso, é recomendado diminuir o tamanho.

Segundo o diretor da BMC/Hyundai, Felipe Cavalieri, a carga de tombamento de fato é o principal critério de definição de capacidade da caçamba, por considerar, entre outros aspectos, dimensionamentos físicos (estruturais) e de segurança (estabilidade) da máquina. “A adequação dos equipamentos às necessidades operacionais deve considerar o tipo de material (facilidade de desagregação, granulometria e densidade) a ser movimentado, o volume e o tempo disponível para execução do trabalho”, explica.

Dimensionamento da caçamba atrela-se ao fator de enchimento do material

Por isso, não se deve fazer comparação entre modelos tendo por base apenas o peso operacional e a potência do motor diesel. De acordo com Cavalieri, considerando que a medição de produtividade dos equipamentos é feita pelo total movimentado em função do tempo (e, portanto, relacionado principalmente ao volume da caçamba), o critério de comparação entre as pás carregadeiras não depende exclusivamente dessas variáveis. Assim, o volume da caçamba acaba sendo o principal critério de comparação entre máquinas, quando utilizado em função da densidade de material considerada.

Para Sales, da Case CE, o peso operacional e a potência do motor são informações iniciais para realizar a comparação entre modelos de pás carregadeiras, sendo da mesma marca ou de concorrentes. Mas somente com esses dados, diz ele, não se consegue definir se determinado modelo consegue ou não realizar a mesma atividade, com a mesma produção e atendendo às necessidades dos clientes. “Para isso, é preciso adicionar volume da caçamba, densidade do material a ser carregado e produção da máquina”, elenca. “E, em uma comparação mais específica para determinada aplicação, devem ser considerados também os dados de desempenho.”

Para a caçamba, a carga de tombamento é o principal critério na hora de definir a capacidade

Nesse ponto, Hauck lembra que pás carregadeiras com diferentes pesos operacionais e potências de motor podem apresentar capacidades de transporte de material equivalentes. Por isso, para atingir a carga de tombamento desejada, o projeto de cada máquina demanda uma estrutura diferente que, por sua vez, tem pesos operacionais diferentes. Também é necessário dimensionar o motor com potência e torque adequados para aquele equipamento específico.

ETAPAS

Mas na hora de se escolher uma pá carregadeira também deve ser levado em conta seu ciclo de carregamento. Cavalieri, da BMC/Hyundai, explica que se trata de um critério de “verificação de produtividade” no qual é medido o tempo, a saber, entre o enchimento efetivo da caçamba do equipamento, mas também de manobra, descarga e transporte até o local desejado. “Basicamente, este critério é uma padronização do ciclo da operação que possibilita a comparação dinâmica entre modelos diferentes e, dessa forma, pode auxiliar no dimensionamento da máquina, da produção e dos equipamentos complementares”, diz. “Quanto maior o volume movimentado, no menor tempo de operação, maior será a produtividade.”

Segundo Paparotto, da SEM, o ciclo é composto de quatro etapas: carregamento, remoção, despejo e movimentação. “No primeiro, com o equipamento perpendicular ao material, coloca-se a caçamba próxima ao piso e, com toda força, penetra-se no material, recolhendo-se a caçamba cheia”, explica. “Neste processo, o mais importante é a força de desagregação da máquina.”

Na remoção, em resumo, move-se o equipamento em ré, já se posicionando para a próxima etapa, sendo importante aqui a capacidade de carga para movimentação segura de todo o material na caçamba, com seu fator de enchimento totalmente preenchido. Para a etapa de despejo do material, deve-se levar em conta a altura máxima em que isso ocorrerá, além do alcance do braço da carregadeira, bem como a carga estática de tombamento para uma operação segura. Já a movimentação coloca a máquina na posição inicial para começar o próximo ciclo de carregamento.

Segundo a descrição de Spana, da John Deere, ele se inicia com o “ataque” da máquina à pilha de material, depois carga da caçamba, marcha à ré para sair do local, manobra de posicionamento para o caminhão, despejo e novamente marcha à ré, para retorno à posição inicial. “O importante nisso é que, quanto menor for este tempo, mais produtivo será o equipamento, considerando que apresente fator de enchimento da caçamba próximo de 100%, além de garantir o cuidado no despejo no caminhão, para evitar desperdícios ou acidentes”, orienta.

Comparação entre modelos transcende o peso operacional e a potência do motor

Acrescentando um ciclo, Gaspar, da Liebherr, cita o conjunto de operações necessárias para efetuar o carregamento da ferramenta de trabalho (como, por exemplo, caçamba, garra para madeira ou garfo) com o material a ser movimentado, considerando-se a máquina posicionada inicialmente no ponto em que ele se encontra. “Conhecendo-se os detalhes do ciclo padrão de carregamento e demais peculiaridades do trabalho, torna-se possível estimar o tempo médio e, com esse conjunto de informações, fazer a escolha correta do porte da máquina e das respectivas ferramentas de trabalho a serem utilizadas”, comenta.

Já a compatibilização entre carga e transporte – ou seja, a comparação entre a capacidade da pá carregadeira e do caminhão – é outro fator importante para a produtividade. Aliás, fundamental para a eficiência da operação. Para uma combinação bem-sucedida, é necessário considerar a capacidade da carregadeira e o tamanho da caçamba. Segundo Zerbinati, da Komatsu, a relação mais eficiente ocorre quando a quantidade de passes para completar a carga do caminhão atinge de três a quatro caçambadas. “Um número inferior de passes indica que o equipamento está superdimensionado e, dependendo do tipo de material, pode causar danos na estrutura do caminhão”, explica o especialista.

Por outro lado, quando a carregadeira gasta mais que cinco ciclos, está subdimensionada para carregar aquele caminhão. Nesse caso, como ressalta Hauck, da JCB, os custos operacionais elevam-se consideravelmente, pois o veículo ficará muito tempo parado.

Se a máquina gastar menos de três, a caçambada de material torna-se muito grande e pode danificar o caminhão durante o despejo. “Outra medida importante a ser considerada é a largura da caçamba, que deve ser menor que 70% do comprimento da báscula do caminhão, para garantir que todo o material carregado seja efetivamente despejado nele, evitando perda de produtividade”, conclui.

MERCADO DE PÁS DÁ SINAIS DE RECUPERAÇÃO

Superada a fase mais aguda da crise econômica, o mercado de pás carregadeiras mostra-se em plena recuperação no Brasil. Algumas fabricantes, inclusive, já registram resultados mais expressivos. “Comparado ao ano passado, houve um crescimento de 20%, com maior representatividade do segmento agrícola, com 1/3 do mercado”, revela o gerente de vendas da John Deere, Thomas Spana. “Depois vem os setores de construção e locação, que juntos somam outro 1/3. Mas, historicamente, esses dois segmentos costumam responder por 2/3 do mercado. Assim, é natural se esperar que, com o retorno dos investimentos, o mercado volte a crescer nesses setores.”

Fazendo coro, o especialista de marketing de produto da Case CE, Pablo Sales, cita o Estudo Sobratema do Mercado Brasileiro de Equipamentos para Construção, cuja estimativa é de que neste ano haja uma retomada nas vendas, com alta de 7,9% ante 2017. “Se essa perspectiva se comprovar, será o primeiro ano com crescimento desde o início da crise”, diz ele. Por sua vez, o gerente de produto da JCB, Etelson Hauck, cita dados da Associação Brasileira de Máquinas e Equipamentos (Abimaq), segundo os quais, em 2017, o volume de vendas de pás carregadeiras no Brasil foi de aproximadamente 2.300 unidades. “Nossa expectativa é que o mercado supere este volume em 4%”, revela. “Nesse primeiro semestre de 2018, as vendas para os governos municipais estão se destacando mais, devido ao aumento das licitações públicas.”

Futuro – Em relação a 2019, Hauck acredita que o mercado terá um aumento ainda maior de demanda, principalmente no segmento agrícola, que vem se tornando cada vez mais significativo. “Em 2014, esse setor representava em torno de 11% das vendas no mercado dessas máquinas”, conta. “Em 2017, aproximadamente uma a cada três unidades vendidas são aplicadas na agricultura.”

Ancorado em equipamentos mais simples e robustos, mercado de utilitários vem se expandindo

O engenheiro de produto da Liebherr, Pedro Gaspar, também vê com bons olhos os resultados obtidos até agora, mas espera que o mercado mantenha o ânimo para terminar o ano com crescimento em relação a 2017 – que foi estável na comparação com o anterior. “Para 2019 e nos anos seguintes, esperamos que a economia permita previsões mais assertivas em função de ciclos mais estáveis de crescimento, puxados cada vez mais pela indústria, por projetos logísticos e estratégicos e pela construção civil, além dos segmentos agropecuário e serviços, já tão importantes para o país”, projeta.

Segundo o representante de vendas na SEM, Eduardo Paparotto, o mercado de equipamentos utilitários também está se expandindo. “Isso se deve basicamente ao aumento do interesse por máquinas novas, porém mais simples, robustas e com garantia, que possam fazer frente aos anos de recessão no setor”, diz. “No ano passado, conseguimos superar a expectativa de crescimento da marca. E a previsão é que continue ocorrendo de maneira pujante, inclusive com lançamento de novos produtos.”

Saiba mais:

BMC/Hyundai: bmchyundai.com.br

Case CE: www.casece.com/latam/pt-br

JCB: www.jcb.com/pt-br

John Deere: www.deere.com.br

Komatsu: www.komatsu.com.br

Liebherr: www.liebherr.com

SEM: www.semmachinery.com