Baseada na resistência adequada à abrasão e ao impacto, a escolha correta de Ferramentas de Penetração no Solo (FPS) é um fator importante para assegurar melhor desempenho, eficiência e, portanto, menor custo às operações de escavação.

Via de regra, uma seleção inadequada desses componentes resulta em aumento do consumo de combustível, assim como em fadiga do operador, devido ao esforço e vibrações da máquina, e redução da vida útil dos componentes, particularmente do trem de força e, evidentemente, dos dentes.

De saída, é necessário considerar que cada tipo de FPS foi projetado para uma finalidade específica. Portanto, uma seleção criteriosa deve levar em conta fatores como tipo de material (abrasividade ou cargas de impacto), potência da máquina, capacidade do implemento, ângulo e velocidade de ataque, geometria da ferramenta e características do aço utilizado nas peças, particularmente no que diz respeito à resistência ao impacto e ao desgaste e abrasão.

Nesse sentido, são utilizados aços-liga para maximizar a vida útil, geralmente contendo cromo, níquel, molibdênio e/ou manganês, que são submetidos a tratamentos térmicos como têmpera, revenimento e, em alguns casos, cementação. Também foram desenvolvidos dentes e suportes para serviço pesado, incluindo uso em mineração e serviços de escavação e carregamento, que aumentam bastante a produtividade, embora tenham custo mais alto de aquisição.

Normalmente, as pontas dos dentes podem ser classificadas em três categorias: para serviços gerais (com boa resistência ao impacto, mas menor resistência à abrasão, indicadas para serviços leves), pontas reforçadas (boa penetração e resistência ao impacto, recomendadas para rochas ou minérios pesados) e pontas de alta penetração (com perfil mais longo e afiado, asseguram maior poder de desagregação em rocha e minério, além de alta penetração em materiais argilosos).

Em quaisquer dessas opções, a análise de custo deve considerar todo o ciclo de produção, avaliando-se produtividade, economia de combustível e frequência de paradas para troca. O parâmetro indicado é o custo por tonelada de material manuseado.

Necessariamente, a reposição de FPS é feita quando ocorre a perda do afiamento. Afinal, o desgaste altera o ângulo de corte, dificulta a penetração no material e reduz o desempenho do equipamento. Com efeito, a produção da máquina cai devido à maior resistência e ao aumento da área de contato, que dilatam simultaneamente a demanda de potência, o tempo de ciclo e o consumo de combustível.

Vale o registro que, assim como ocorre em todas as atividades operacionais, a preocupação com a segurança também é fundamental na reposição de FPS. Para executar a manutenção, deve-se parar a máquina em terreno firme e nivelado, fora da área de operação de outros equipamentos, acionar o freio de estacionamento e desligar o motor. Um aviso de “Não Dar Partida” deve ser colocado no painel ou nos controles da máquina, orientando ainda sobre o uso dos equipamentos de proteção individual recomendados pelo fabricante. Além disso, deve-se acionar todos os dispositivos de segurança disponíveis na máquina (travas de controles, calços e outros), inclusive para impedir a partida acidental.

Na sequência, deve-se baixar a caçamba o máximo possível e utilizar calços para permitir a remoção dos dentes ou pontas, quando for o caso. Note-se que 10% dos acidentes graves ocorrem devido à falta de travamento de dispositivos da máquina (com risco de atingir redes elétricas por giro livre, prender membros ou mãos e sofrer esmagamentos, queimaduras e outros acidentes).

Por sua vez, a manutenção preventiva é mais simples, embora tão fundamental quanto. É consenso entre especialistas que a execução programada das inspeções reduz significativamente as paradas não planejadas decorrentes de quebras e falta de FPS.

Basicamente, não se deve usar graxa em nenhum tipo de FPS. Para montagem do componente, deve-se primeiro limpar toda a sujeira, tinta e elementos estranhos, apertando depois os parafusos com o torque especificado.

Em escavadeiras, o ideal é utilizar uma ferramenta de alta penetração. Nesses modelos, faz-se a inspeção das pontas e suportes dos dentes, além dos protetores da borda cortante da máquina, verificando se há danos ou desgaste excessivo. Substituir os componentes danificados é a recomendação básica.

Outros passos incluem a verificação dos furos de fixação das pontas dos dentes, que devem ser substituídas quando houver sinal de desgaste ou folga excessiva no suporte (o desgaste dos dentes não deve afetar o suporte). Na montagem, não se deve usar pinos de fixação da ponta empenados ou com desgastes.

Procedimento inclui inspeção das pontas e suportes dos dentes, buscando danos ou desgaste excessivo

Na avaliação, verifica-se ainda se há desgaste acentuado na parte inferior (que fica em contato com o solo), trincas na fixação de suportes soldados ou falta de parafusos na fixação de suportes aparafusados.

Em pás carregadeiras, por sua vez, a resistência à abrasão das FPS deve ser alta, com resistência média ao impacto na maioria dos casos. Alternativas como trabalho sem dentes ou utilização de borda cortante em “V” (bico de pato) também devem ser consideradas, particularmente para manuseio de materiais soltos (como brita). Deve-se utilizar uma ponta reforçada, principalmente na parte inferior, que trabalhe sobre o solo durante o carregamento.

No monitoramento, a indicação é verificar se há desgaste excessivo no fundo da caçamba e na base dos dentes, assim como a presença de parafusos soltos, danificados ou faltantes. Do mesmo modo, é necessário verificar se há trincas nas soldas em geral, com atenção para a borda cortante, os suportes dos dentes e os cantos da caçamba. Suportes danificados ou com desgaste excessivo exigem a substituição da borda. Em máquinas maiores, deve-se proceder conforme detalhado para escavadeiras.

Em tratores, a montagem das FPS é bastante simples, bastando alguns cuidados, como limpar as superfícies de contato da borda cortante e da base da lâmina, bem como as roscas de parafusos e porcas (usar sempre parafusos novos e de acordo com a especificação).

Além disso, não se deve reaproveitar os parafusos, pois podem apresentar problemas de fadiga. A instalação dos parafusos é feita do centro para fora, apertando-se com o torque especificado e batendo-se com um martelo para assentar a cabeça nos furos – após o que é realizado novo aperto.

Para o escarificador, indica-se inicialmente verificar se as pontas dos dentes estão com a extremidade muito próxima do suporte, trocando os dentes quando for o caso. O procedimento é o mesmo com os protetores do suporte. Em seguida, é feita a inspeção do suporte, verificando se há danos estruturais, trincas nas soldas e parafusos danificados, frouxos ou faltantes.

Já em motoniveladoras, deve-se usar a borda cortante de maior largura e espessura possível (o limite de desgaste é de 10 mm antes de atingir a base da lâmina). Em serviços pesados, indica-se o uso de bordas retas, que permitem maior penetração. Em serviços de precisão ou de acabamento, usam-se bordas curvas.

Nos escarificadores dianteiro e traseiro, o procedimento é verificar se há danos ou trincas nas soldas, parafusos de fixação danificados, soltos ou faltantes e desgaste excessivo nos dentes. Substituir os dentes sempre que o desgaste estiver muito próximo da base dos suportes.

Para executar a manutenção, a trava do movimento do círculo é colocada na posição central, enquanto o círculo deve ser posicionado de modo que a lâmina fique centrada sob o chassi. Usar sempre parafusos de grau 8.

Reposição é feita quando ocorre perda do afiamento, o que dificulta a penetração e reduz o desempenho

OPERAÇÃO

Nas carregadeiras, deve-se dedicar especial atenção ao alinhamento do posicionador da caçamba, para deslizamento do material escavado sobre uma superfície plana, paralela ao solo. A operação fora desse ângulo causa aumento do esforço e desgaste na caçamba, demandando potência adicional, com todos os inconvenientes associados.

Em tratores de esteiras, motoniveladoras e outros equipamentos similares são usadas bordas de lâmina, cujo desgaste deve ser acompanhado para evitar perda de desempenho. Estruturalmente, a substituição deve ser realizada para não danificar a base de fixação. Nas motoniveladoras, especialmente, também é importante avaliar o ângulo de ataque, que define a velocidade, produção e impacto sobre os demais parâmetros.