DIMENSIONAMENTO DE MÁQUINAS

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Natan Braga Aldeia
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1 DIMENSIONAMENTO DE MÁQUINAS Principais forças de atuação no movimento das máquinas Forças favoráveis: Esforço motor (E R ); Assistência de rampa. Forças desfavoráveis: Resistência de rampa; Resistência da inércia (desprezado pois a potência dos motores são muito superiores a inércia); Resistência do ar (desprezado pois esta resistência se torna significativa apenas após 200 km/h); Resistência de rolamento (R R ). Resistência ao rolamento: força de repressão exercida pelo solo contra as rodas da máquina emitida em quilograma. onde PBV é o peso bruto do veículo (em toneladas) e k o coeficiente de resistência ao rolamento (em quilogramas por toneladas). onde PL é o peso líquido do veículo e PC o peso da carga. Se o coeficiente k não for dado, adota-se normalmente 2% do PBV. Fatores de influência: Condições do solo; Fricção Interna; Flexibilidade dos pneus; Penetração na superfície do solo; Peso nas rodas; Pressão dos pneus; Desenho na banda de rodagem; Por experiência.

torna significativa apenas após 200 km/h); Resistência de rolamento (R R ). Resistência ao rolamento: força de repressão exercida pelo solo contra as rodas da máquina emitida em quilograma.

2 Resistência de rampa: força que se opõe ao movimento nas rampas, em quilograma. É a força de gravidade que deve ser superada ao subir uma ladeira. Ela age contra o peso total de qualquer veículo de esteiras ou de rodas. Ascendente: resistência. Descendente: Ajuda, assistência de rampa. Quando uma rampa é ascendente ou adversa, o resultado é um requisito maior de potência. A resistência de rampa é neste caso, uma força contrária. No caso de rampa descendente ou favorável, o efeito é uma força auxiliar assistência de rampa. onde i é a inclinação do terreno (em porcentagem). Resistência total ou Rampa efetiva é a soma da resistência de rolamento e de rampa em um determinado trecho. Produção de obra Seu objetivo é o carregamento, transporte, descarga e retorno. A produção sofre a influência: Tempo: Clima; Cronograma. Material: Empolamento; Peso. Eficiência: Manutenção; Experiência do operador. Tempo de ciclo É o tempo gasto pela máquina (hora) para executar uma operação completa. É a soma do tempo fixo e do tempo variável. Tempo Fixo: É o tempo gasto em carregamento e descarga, incluindo qualquer manobra que possam ser necessárias - Tempo Constante. Tempo Variável: É o tempo de percurso, ou o tempo nas fases de transporte e retorno do ciclo. Este tempo varia com a distância e as condições da estrada de transporte.

Quando uma rampa é ascendente ou adversa, o resultado é um requisito maior de potência. A resistência de rampa é neste caso, uma força contrária.

3 Perda de tempo: Fraca manutenção da área de corte: 5,0%. Pusher inadequado: 5,0%. Manutenção deficiente do aterro: 8,4%. Posicionamento ineficiente: 6,6%. Carregamento muito demorado: 16,6%. Manutenção mecânica insuficiente: 16,6%. Estradas mal Conservadas: 41,6%. Para reduzir o tempo fixo: Carregamento efetuado colina abaixo; Eliminar o tempo de espera no corte; Os PUSHERS equipados com escarificadores. Para reduzir o tempo variável: Planejar, cuidadosamente, o traçado das estradas de transporte; Conservação das Estradas. Fator de Eficiência Eficiência de trabalho é um dos elementos mais complexos no cálculo de produção, uma vez é influenciado por fatores como: Experiência do operador; Pequenos consertos e ajustamentos; Atrasos pessoais; Atrasos causados pelo plano geral de trabalho. Fatores de conversão São utilizados para modificar os cálculos de produção para se ajustarem a um determinado trabalho e condições locais e variam cada tipo de máquina usada na obra.

Para reduzir o tempo fixo: Carregamento efetuado colina abaixo; Eliminar o tempo de espera no corte; Os PUSHERS equipados com escarificadores.

4 Roteiro de dimensionamento de veículos Caterpillar: Número de dias necessários para remoção de material 1. Cálculo das rampas efetivas e do tempo variável: TRECHO CAÇAMBA R RR (%) R R (%) R E (%) TEMPO (min) AB = x m Vazio ± i AB k AB = y kg/t i AB = z % Cheio k AB /10 ± i AB BC = x m Vazio ± i BC k BC = y kg/t k BC /10 i BC = z % Cheio ± i BC T V (min) onde o tempo é obtido pelo gráfico, que depende do comprimento do trecho e da rampa efetiva. Observar se a caçamba está cheia ou vazia, pois existe um gráfico para cada situação. 2. Cálculo do tempo de ciclo onde T F é o tempo fixo (tempo de manobra). 3. Cálculo da produção horária: Cálculo da frequência de ciclos por hora: Verificação da capacidade da caçamba: onde C N é a capacidade nominal.

i BC k BC = y kg/t k BC /10 i BC = z % Cheio ± i BC T V (min) onde o tempo é obtido pelo gráfico, que depende do comprimento do trecho e da rampa efetiva.

5 A produção horária é dada por: onde C pode ser C RASA(mcs) ou C COROADA(mcs) (admitindo que eles passaram na verificação; se não, usa-se C MAX(mcs) ) ou a média entre eles. 4. Cálculo da produção horária corrigida: onde OP é a experiência do operador, E a eficiência e c o fator de conversão. 5. Cálculo da produção diária total: onde n é o número de equipamentos e t as horas de trabalho por dia (turno). 6. Cálculo dos dias de produção: onde f é o fator de empolamento (neste caso, soma-se mais 100% no cálculo; exemplo: se temos um f = 10%,, no cálculo usamos 1,1) e V T o volume total a ser movido (mcc). 7. Cálculo do tempo total: onde M é são os dias por semana de manutenção. onde I é a porcentagem de imprevistos.

Cálculo da produção diária total: onde n é o número de equipamentos e t as horas de trabalho por dia (turno). 6.

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