Equipamento que já teve aplicação geral, mas atualmente restrito a máquinas enormes com uso pontual, a pá de arrasto (dragline, em inglês) foi inventada em 1904 por John W. Page, para uso na escavação do Canal de Chicago. Basicamente, a tecnologia consiste em uma caçamba suspensa por um cabo de elevação na ponta da lança do guindaste. Um segundo cabo (de arrasto), também fixado na caçamba, permite que ela seja arrastada sobre o terreno e se encha, executando a escavação (o operador puxa o cabo de arrasto e solta o de elevação).

Para a descarga, eleva-se a caçamba e solta-se o cabo de arrasto, o que faz com que ela se incline e esvazie. Uma operação para escavação em locais sem acesso exige o “lançamento” da caçamba, no qual se recolhe o cabo de arrasto, que posteriormente é solto juntamente com o de elevação (de forma sincronizada pelo operador), aproveitando-se o efeito de pêndulo para lançar a caçamba a uma grande distância.

Em princípio, uma caçamba dragline pode ser instalada em qualquer guindaste convencional que disponha de um terceiro tambor para instalação do cabo de arrasto. Sua principal aplicação é a escavação em locais de difícil acesso, dragagem de rios, construção de portos, cravação de estacas e outras atividades. Na mineração, usam-se modelos maiores, para remoção de material superficial em jazidas de carvão e escavação de xisto, por exemplo.

MODELOS E USOS

Após idealizar o implemento, Page percebeu que a fabricação de draglines era mais lucrativa que sua utilização. Fundou então a Page Engineering Company para produzir essas máquinas, principalmente de dois tipos, cujos conceitos ainda sobrevivem. O primeiro inclui os modelos inspirados em guindastes convencionais, aos quais foi adicionado um terceiro tambor de guincho (opcional para diversos fabricantes de guindastes de esteiras com lança treliçada). Utilizadas para serviços de construção e mineração de pequeno porte, são máquinas fáceis de ser transportadas e bastante versáteis, já que podem ser usadas como guindaste ou, na cravação de estacas, usar o cabo do terceiro tambor para manuseio da estaca. Nessa linha, a solução mais comum de acionamento é com motor a diesel.

O outro tipo inclui modelos muito maiores, utilizados em mineração e situados entre as maiores máquinas já construídas pelo homem, com peso entre 8 mil e 13 mil ton. Muitas vezes, estas máquinas utilizam um sistema diferenciado de locomoção, conhecido por walking dragline. Nessa linha, a solução mais comum de acionamento é a elétrica, diretamente ou com grupo gerador acionado por motor a diesel.

LOCOMOÇÃO

Contudo, antes de se dedicar à fabricação, as primeiras máquinas usadas por Page como empreiteiro foram fabricadas pela Monighan Machine Works, de Chicago. Em 1913, um engenheiro da Monighan, Oscar Martinson, inventou o mecanismo de locomoção que chamou de walking dragline, que substituía as esteiras. Em 1925, passou a utilizar uma roda que girava numa pista oval, o que dava um movimento elíptico à sapata (erguendo-se, avançando e baixando). A primeira máquina a usar esse mecanismo foi a 3W, lançada em 1926. O sucesso dessa máquina fez com que a Bucyrus-Erie adquirisse parte da Monighan, que passou a se chamar Bucyrus-Monighan até a fusão formal, em 1946.

Page produziu seu primeiro walking dragline em 1923. A máquina utilizava “pernas” acionadas por um sistema de pinhão e cremalheira num chassi separado, que erguia o guindaste. O chassi era então puxado para frente por meio de um sistema de roletes, e o conjunto era baixado novamente. Posteriormente, o inventor desenvolveu um sistema em arco, usado até hoje por diversos fabricantes. Em 1935 passou a usar um sistema de excêntrico, que dava movimento elíptico à sapata, melhorando significativamente o desempenho. Sua maior máquina, produzida em 1983 e vendida para a Obed Mine, foi a 757, com caçamba de 57 m3, lança de 90 m e peso operacional de 4.500 ton.

Fundada em 1880, a Marion Power Shovel produziu seu primeiro walking dragline em 1939. Sua maior máquina foi a 8950, produzida em 1973, com caçamba de 115 m3, lança de 95 m e peso de 7300 ton, vendida para a Amax Coal Co. A empresa também foi adquirida pela Bucyrus, em 1997. A Harnischfeger Corporation, por sua vez, foi fundada em 1884 por Alonzo Pawling e Henry Harnischfeger com o nome de P&H Mining, e iniciou a fabricação de draglines em 1914. Em 1988, adquiriu a Page. Seu maior modelo foi a 9030C, com caçamba de 122 m3 e lança de 130 m.

Já a Ransomes & Rapier foi fundada em 1869 por quatro engenheiros, para produzir equipamentos ferroviários e máquinas pesadas em geral. Para atender a uma encomenda, em 1914, produziram duas pequenas escavadeiras shovel cujo sistema de cabos foi patenteado e posteriormente vendido.

Com o aumento da demanda após o final da Primeira Guerra, foi feito um acordo com a Marion para fabricação de draglines com capacidade de 0,8 a 6 m3. Esse acordo foi encerrado em 1936 e a R&R passou então a projetar suas próprias máquinas, iniciando com a 4120, seguida pela 4140, de 2,6 m3. Em 1958, a empresa foi vendida para a Newton, Chambers & Co. (NCK Crane & Excavator Division), passando a se chamar NCK-Rapier, até sua aquisição em 1988, novamente pela Bucyrus.

GIGANTISMO

Aliás, a Bucyrus Foundry and Manufacturing iniciou a fabricação de draglines em 1910, com a compra dos direitos de fabricação da Heyworth-Newman. Sua primeira máquina sobre esteiras, a “Classe 14”, foi lançada em 1911. Em 1912, a empresa foi pioneira no uso de eletricidade para acionamento de grandes máquinas de mineração.

Após a fusão com a Monighan em 1946, a Bucyrus começou a produzir máquinas muito maiores, que usavam o sistema Monighan de locomoção, entre as quais a 650B, com caçamba de 11 m3. A maior máquina produzida pela Bucyrus foi a “Big Muskie”, com caçamba de 168 m3, lança de 137 m e peso de 14.500 ton. Incorporadora voraz de outros fabricantes, a Bucyrus foi adquirida pela Caterpillar em 2011, cuja maior máquina produzida na linha de draglines seria a 8750, com caçamba de 129 m3, lança de 132 m e peso de 8.350 ton.

Após o boom dos anos 60 e 70, o mercado de draglines começou a se reduzir rapidamente, o que levou a mais fusões. A compra da Page pela P&H em 1988, juntamente com a aquisição da Ransomes & Rapier nesse mesmo ano e da Marion em 1997, reduziram a quantidade de fabricantes para menos da metade. Atualmente, os únicos fabricantes de draglines são P&H e Caterpillar, que se dedicam a soluções de grande porte. Já os modelos de menor porte praticamente desapareceram, com a expansão do uso das escavadeiras hidráulicas.

Leia na próxima edição: O nascimento de um gigante