A revolução industrial se iniciou no século XVIII, mas só iria afetar as características dos guindastes na segunda metade do século XIX. E, mesmo assim, lentamente.

No período, o desenvolvimento dos sistemas de cálculo estrutural e de resistência dos materiais – juntamente com a criação de universidades por meio das quais a tecnologia pôde ser disseminada – permitiu uma grande evolução nos processos construtivos e nos equipamentos envolvidos.

Os guindastes anteriores a esse período tinham a mesma aparência desde a Idade Média, sendo que os protótipos de guindastes do século XIX seguiam a mesma conceituação. A madeira continuava como o material mais usado para as estruturas, mas nessa época surgiu um novo material, com características superiores: o ferro fundido.

Em 1776, foi construída a primeira ponte de ferro fundido, sobre o Rio Severn, na Inglaterra, com vão de 31 m. Porém, os primeiros guindastes que utilizaram esse material só apareceriam em 1834, ou seja, quase 60 anos depois. A primeira máquina foi produzida por Hick & Rothwell, em Bolton (próximo a Manchester), e tinha uma capacidade de 2 ton. Em 1838, construiu-se outro guindaste desse tipo, dessa vez na Alemanha.

INOVAÇÃO

O fato é que a evolução dos guindastes foi acelerada devido às necessidades dos portos. A partir de 1839, o aço começou a ser usado na construção naval, o que possibilitou um grande aumento nas dimensões das embarcações, tornando impraticáveis os sistemas existentes para carga e descarga e, de quebra, obrigando os fabricantes a desenvolver guindastes com maior capacidade, alcance e mobilidade.

Esses projetistas, contudo, ainda não estavam tecnologicamente prontos para dispensar o uso da madeira, testada e consagrada por centenas de anos. Foi então que surgiu uma solução mista, com estruturas de madeira com reforços metálicos.

Corria o ano de 1841 quando outra invenção abalou tremendamente a construção dos guindastes. Foi quando Herr Albert, Senior, inventou o cabo de aço. Embora a nomenclatura fosse antiga, passou a identificar produtos diferentes. No início do século XIX, o que se considerava como “cabos de aço” eram as correntes, ou mesmo um conjunto de fios paralelos mantidos a uma distância constante por grampos ou fios de amarração. O cabo trançado, desenvolvido por Albert para as minerações nas montanhas de Harz, realmente trazia um novo conceito. E a possibilidade de combinação de resistência e flexibilidade difundiu rapidamente seu uso.

Outro avanço de tecnologia, que inclusive permitiu o uso de estruturas pré-fabricadas de maior peso, foi obtido por Joseph Monier, um jardineiro a serviço de Napoleão III que teve a ideia de embutir uma rede metálica no concreto nos vasos que fabricava, aumentando assim a resistência à tração onde fosse necessário. Os resultados foram tão bons que, além dos vasos, Monier passou a produzir tubos, dormentes e até mesmo pontes completas do que chamou de “concreto armado” (reinforced concrete), patenteado em 1867.

VAPOR

O guindaste a vapor seria concebido, produzido e patenteado em 1850, por Sir William Fairbairn. O primeiro modelo produzido por ele tinha acionamento manual e capacidade de içar 12 ton a uma altura de 9,1 m num raio de 9,8 m, o suficiente para os navios da época. Posteriormente, foi fabricado um guindaste com capacidade de 60 ton, também de acionamento manual, posteriormente convertido para acionamento a vapor.

A grande inovação era uma lança curva fabricada em chapas duplas rebitadas, formando uma seção quadrada. Para evitar esforços excessivos de tração e compressão (em cada um dos lados), foi criada uma estrutura celular, funcionando efetivamente como estruturas de seção em caixa. Em 1870, o porto de Bristol passou por um processo de grande modernização, os navios estavam maiores e as cargas mais pesadas. Nessa altura, nenhum dos guindastes do porto tinha condições de içar mais de 3 ton.

A direção do porto encomendou então um guindaste a vapor que fosse capaz de içar 35 ton, diretamente de um vagão ferroviário para o navio. Esse guindaste foi entregue em 1878 pela Stothert & Pitt, que o produziu dentro dos conceitos de Fairbairn. A solução tinha comprimento de 7,6 m, pesava 120 ton e possuía alcance vertical de 12 m num raio máximo de 11 m. Também era equipada com caldeira vertical interna, para produzir vapor usado no acionamento de dois cilindros, um para o giro e outro para a corrente de içamento.

Após a expiração da patente, em um movimento que se desdobraria até aproximadamente 1910, outros fabricantes produziram equipamentos similares, acionados por vapor, sistemas hidráulicos ou eletricidade.

LEEDS E TRELIÇAS

Na segunda metade do século XIX, outro conceito lançado por Thomas Smith & Sons recebeu ampla aceitação. Tratava-se de um pequeno guindaste com propulsão por vapor, baseado num pivô central e numa lança contrapesada pela caldeira. Essas máquinas ficaram conhecidas como “guindastes tipo Leeds”. Quando não precisavam se mover, eram montados sobre trilhos ou sobre fundação.

Diversos outros fabricantes, como John Butler, Isles e Whitaker Brothers, produziram pequenas quantidades de guindastes desse tipo. No final do século, o acionamento passou a ser elétrico e, posteriormente, por motores de combustão interna.

A ideia de utilizar os tratores a vapor (que tinham deixado os trilhos) como guindastes empolgou os projetistas da Aveling & Porter, que já os utilizavam em outras aplicações de construção. Esse conceito surgiu em 1874 e permitiu içar e transportar uma carga de até 2 ton. Aliás, em 1876 esse guindaste recebeu prêmios da Royal Agriculture Society e, dois anos depois, repetiria o feito na Exposição Internacional de Paris.

Em 1874, mais uma invenção veio acelerar a evolução dos guindastes. Desenvolvidas para a construção de pontes, as estruturas em treliça apareceram inicialmente em guindastes alemães. Pelos registros, a primeira aplicação parece ter sido um pórtico construído em Hannover nessa época.

Mas o progresso continuou em todo o mundo industrializado da época. Ferrovias, pontes, portos e navios cada vez maiores obrigaram os projetistas a pensar em máquinas maiores e mais funcionais, que serão tratadas em outro artigo.

Leia na próxima edição: A montagem de grandes estruturas