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Máquinas e Equipamentos de
Mineração
9° Engenharia de Minas
Prof: Waldemir Loureiro
PERFURATRIZ
É um equipamento totalmente Diesel-hidráulico previsto para perfuração a céu aberto em
aplicações tais como pedreiras e locais de obras.
A perfuratriz DM45/HP (Alta Pressão) é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com
cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de
ação rotativa/percussiva do furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e
diâmetro máximo do furo de 5 a 7 pol.
- A perfuratriz DM45/HP padrão utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o
sistema hidráulico.
- A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos
ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para os controles
enquanto realiza a perfuração.
A perfuratriz DM45/HP (Alta Pressão) é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com
cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de
ação rotativa/percussiva do furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e
diâmetro máximo do furo de 5 a 7 pol.
- A perfuratriz DM45/HP padrão utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o
sistema hidráulico.
- A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos
ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para os controles
enquanto realiza a perfuração.
A perfuratriz DM50/LP (Baixa Pressão) é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com
cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de
ação rotativa do furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e diâmetro máximo
do furo de 7-7/8 a 9-7/8 pol.
- utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o sistema hidráulico.
- A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos
ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para o painel de controle
enquanto realiza a perfuração.
A perfuratriz DML é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com cabeçote hidráulico e
montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de furo de detonação, com
profundidade máxima de até 54.9 m, e hastes de perfuração de 9.1 m. Uma haste de 10.7 m
também é disponível para aplicações de perfuração de passo único de até 10.7 m.
- Utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o sistema hidráulico.
- A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos
ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para os controles
enquanto realiza a perfuração.
Motor
As perfuratrizes para furo de detonação das séries de médio porte utilizam motores turbo
resfriados à água, com injeção direta.
- A partida elétrica e a recarga da bateria pelo alternador, acionado por correia, são padrões em
todos os modelos de perfuratrizes.
- As perfuratrizes estão equipadas com dupla filtração de ar do sistema. Filtros de dois estágios,
com pré-purificador opcional, fornece ar limpo ao motor e ao compressor.
- A velocidade (rpm) / potência do motor é controlada pela chave de controle da velocidade do
motor. O motor é desligado colocando a chave removível na posição "OFF" ou usando a chave de
parada de emergência.
Estrutura Principal
A estrutura principal da perfuratriz consiste de uma estrutura de esteira que suporta o trem de
potência (motor/compressor/bombas hidráulicas), o radiador do motor / arrefecedores de óleo
hidráulico combinados, a torre de perfuração e as três patolas.
Torre de Perfuração
A torre de perfuração apresenta o cabeçote rotativo com acionamento hidrostático e os sistemas
de avanço hidráulico. Um carrossel padrão de 5 hastes pode ser controlado do console do
operador, para realizar uma perfuração de passos múltiplos fácil e segura. Com a utilização dos
acessórios de perfuração em ângulo, o furo pode ser feito a cada 5 graus até 30 graus da vertical.
Controles
Todos os controles estão posicionados na cabine de maneira mais adequada possível para serem
usados pelo operador.
Tração (Propulsão)
Cada esteira possui alavancas de controle de velocidade de direção (para frente e para trás), que
controlam a velocidade da tração. Este sistema fornece também o freio de operação, colocando
as respectivas alavancas na posição "STOP".
Movimentação da Perfuratriz
A perfuratriz pode ser movimentada (pilotada) ajustando a velocidade de uma esteira relativa à
outra.
Freio
O freio de operação é usado colocando a alavanca de controle da tração na posição "STOP".
Como os sistemas das esteiras direita e esquerda possuem controles independentes, uma esteira
age como um freio secundário para a outra.
Cabine de Operação
A cabine FOPS de operação foi projetada de maneira mais adequada possível para ser usada
pelo operador, oferecendo comodidade, conforto e segurança, enquanto proporciona visibilidade
máxima da área de trabalho. Possui proteção acústica. O assento ajustável é padrão. O Controle
Remoto da Tração está disponível na cabine.
Aplicação Não Recomendada
As perfuratrizes das séries de Médio Porte não são designadas às aplicações para abrir trilhas o
mover terra. Não são designadas ao uso em superfícies inclinadas que excedam os valores
definidos no Quadro de Grau de Inclinação / Estabilidade das Perfuratrizes para furo de
detonação de Médio Porte ou em superfície de solo macio e instável.
Limitações Operacionais
Temperatura Ambiente
- As perfuratrizes operam em uma faixa de temperatura ambiente de -9ºC a 52ºC;
Pressão do Solo
- DM45 utiliza um material rodante com limite de pressão do solo de 10.66 psi (73.5 kPa)
- DML utiliza um material rodante com limite de pressão de solo de 10.52 psi (72.5 kPa)
Ângulo de Inclinação Máximo
- As perfuratrizes operam em inclinações que não ultrapassem 20% de rampa.
Grau de Inclinação
Limitações Operacionais
Condições de Operação para Estabilidade
- A estabilidade é afetada pela posição da torre e pela orientação da perfuratriz na
inclinação, pela estabilidade da superfície (resistência ao rolamento), e pelas condições de
vento.
Condições de Operação para Estabilidade
- A estabilidade é afetada pela posição da torre e pela orientação da perfuratriz na
inclinação, pela estabilidade da superfície (resistência ao rolamento), e pelas condições de
vento.
Sistema de Deslocamento e Esteiras
- A perfuratriz utiliza uma esteira tipo escavadeira, construída conforme as especificações da
Drilling Solution. As esteiras são acionadas diretamente por um sistema de engrenagem
planetária e dois motores hidráulicos.
• As duas esteiras possuem controle individual, e cada esteira atua como um conjunto
independente de tração.
• As esteiras são ajustadas hidraulicamente com um sistema de recuo por mola e são
equipadas com apoios flexíveis substituíveis nas três barras.
Especificações da Haste de Perfuração
Torre Padrão de 7.6 m
- Comprimento da Haste de Perfuração = 7.6 m;
Guindaste Auxiliar = Capacidade: 1800 kg, no topo da torre;
Sistema Desacoplamento = Impacto Limitado (chave tipo garfo deslizante);
Desacoplamento Auxiliar = Chave de corrente com acionamento hidráulico.
Torre Padrão de 9.1 m
- Comprimento da Haste de Perfuração = 9.1 m;
- Guindaste Auxiliar = Capacidade: 1800 kg, no topo da torre;
- Sistema Desacoplamento = Impacto Limitado (chave tipo garfo deslizante);
- Desacoplamento Auxiliar = Chave de corrente com acionamento hidráulico.
Torre Opcional de 10.7 m
- Comprimento da Haste de Perfuração = 10.7 m;
- Guindaste Auxiliar = Capacidade: 1800 kg, no topo da torre;
- Sistema Desacoplamento = Impacto Limitado (chave tipo garfo deslizante);
- Desacoplamento Auxiliar = Chave de corrente com acionamento hidráulico.
- Classificação Geral
a) Máquinas Motrizes - São aquelas que produzem a energia para a execução do trabalho.
Ex.: tratores de rodas ou de esteira, compressores, etc., quando convenientemente equipados
podem realizar os serviços
b) Máquinas Operatrizes - São aquelas que acionadas pelas máquinas motrizes realizam
diretamente o trabalho.
Ex.: scraper, escarificadores, compactadores.
- Potência
Necessária - É aquela que vamos necessitar para executar um trabalho, seja puxando ou
empurrando uma carga.
– Disponível - É aquela que a máquina pode fornecer para executar um trabalho.
– Usável - É a potência que podemos utilizar, limitada pelas condições locais.
- Classificação dos Equipamentos:
Unidades de Tração (Tratores); Unidades Escavo-Empurradoras; Unidades Escavo-
Transportadoras; Unidades Escavo-Carregadoras; Unidades Aplanadoras; Unidades de
Transportes; Unidades Compactadoras
- Unidades de Tração (Tratores)
A Unidade de Tração (Trator) é a máquina básica de terraplenagem, pois todos os
equipamentos à disposição para executá-la são tratores devidamente modificados ou adaptados
para realizar as operações básicas de terraplenagem. Chama-se trator a unidade autônoma que
executa a tração ou empurra outras máquinas e pode receber diversos implementos destinados a
diferentes tarefas. Essa unidade básica pode ser montada sobre:
a) Esteiras: De modo geral, as esteiras exercem pressões sobre o terreno portante da ordem de
0,5 a 0,8 kgf/cm2 aproximadamente, igual à pressão exercida por um homem em pé, sobre o
chão.
b) Pneumáticos: Os equipamentos de rodas, ao contrário, transmitem ao terreno pressões de
contato da ordem de 3 a 6 kgf/cm2.
- Características
a) Esforço Trator: É a força que o trator possui na barra de tração (no caso de esteiras) ou nas
rodas motrizes (no caso de tratores de rodas) para executar as funções de rebocar ou de
empurrar outros equipamentos ou implementos;
b) Velocidade: É a velocidade de deslocamento da máquina, que depende, sobretudo, do
dispositivo de montagem, sobre esteiras ou sobre rodas;
c) Aderência: É a maior ou menor capacidade do trator de deslocar-se sobre os diversos terrenos
ou superfícies revestidas, sem haver a patinagem da esteira (ou dos pneus) sobre o 12 solo (ou
revestimento) que o suporta;
d) Flutuação: É a característica que permite ao trator deslocar-se sobre terrenos de baixa
capacidade de suporte, sem haver o afundamento excessivo da esteira, ou dos pneus, na
superfície que o sustém;
e) Balanceamento: É a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de uma boa distribuição
de massas e de um centro de gravidade a pequena altura do chão, dando-lhe boas condições de
equilíbrio, sob as mais variadas condições de trabalho.
- Campos de Aplicação
a) Trator de Esteira
- Esforços tratores elevados
- Rampas de grande declividade
- Terrenos de baixa capacidade de suporte
OBS.: Não teremos velocidade de operação, o que resulta em baixa produtividade
b) Trator de Rodas
- Topografia favorável
- Condições de bom suporte
- Boas condições de aderência
OBS.: As máquinas de pneu são insuperáveis em relação a velocidade, significando maior
produção.
- Trator de Esteira Trator de Rodas
Esforço Trator Elevado Elevado, Limitado pela aderência Aderência Boa Ruim Flutuação Boa
Regular a ruim Balanceamento Bom Bom Velocidade Baixa * Alta **
- Unidades Escavo-Empurradoras
O trator de esteira ou de pneus, que é a máquina básica da terraplenagem, pode receber a
adaptação de um implemento que o transforma numa unidade capaz de escavar e empurrar a
terra, chamando-se por isso, unidade escavo-empurradora.
Esse implemento é denominado lâmina e o equipamento passa a denominar-se trator de lâmina
ou buldôzer.
- Lâminas
a) Lâmina fixa ou Reta
b) Angledôzer (lâmina angulável)
c) Tiltdôzer/ Tip-dozer (lâminas anguláveis e inclináveis) – buldôzer ou lâmina que pode ser girada
em torno do eixo longitudinal do trator ao qualé aplicada
d) Placas para empurrar
- Lâminas Especiais
a) Universal - “U”
- Para grandes cargas
- Para grandes distâncias
- relação kW/metro da borda cortante (largura) – baixa (essa relação é uma indicação da
capacidade da lâmina para penetrar e pegar uma carga. Quanto maior a relação kW/m, mais
agressiva é a lâmina) - Utilizada para solos de baixa resistência ao corte
- Evita perdas laterais
- relação kW/m3 solto - baixa → materiais leves
- a relação kW/m3 solto indica a capacidade da lâmina para carregar material
b) Reta - “S”
- Para materiais resistentes
- relação kW/m elevada (lâmina mais agressiva)
- relação kW/m3 elevada - materiais pesados
- Com placa para “pusher” → motoscrapers
c) Angulável - “A”
- pode ser posicionada em linha reta ou a um ângulo de 25º para ambos os lados
- Escavação de meia encosta
- Valetas
- Reaterro
d) Amortecedora - “C”
- Tratores de grande porte
- Apoio aos motoscrapers
- Largura reduzida aumenta sua capacidade de manobra
- Outros Implementos
Escarificador ou “Ripper”
- Utilizado em material de 2a categoria
- Munidos de pistões hidráulicos, de duplo sentido com bomba de alta pressão.
- Unidades Escavo-Transportadoras
As unidades Escavo-Transportadoras são as que escavam, carregam e transportam materiais de
consistências média a distâncias médias. São representadas por dois tipos básicos:
a) Scraper Rebocado;
b) Scraper automotriz ou motoscraper.
- Scraper Rebocado
O scraper rebocado consiste numa caçamba montada sobre um eixo com dois pneumáticos,
rebocada por um trator.
-Scraper Automotriz / Moto-scraper
O scraper automotriz ou moto-scraper consiste em um scraper de único eixo que se apoia sobre
um rebocador de um ou dois eixos, através do pescoço. A razão dessa montagem reside no
ganho de aderência que as rodas motrizes do trator passam a ter, em conseqüência do aumento
do peso que incide sobre elas (Peso Aderente). O moto-scraper é um dos equipamentos
responsáveis pela viabilização da utilização maciça da terraplenagem mecanizada. O que
possibilitou a diminuição do preço do m3 transportado foi o invento do pescoço, que, quando o
moto-scraper está em movimento, transmite aproximadamente 60% do peso da carga para a
roda motriz, consequentemente aumentando a aderência, possibilitando a utilização de grande
potência usável.
- Elementos Principais
7 - Avental
8 - Ejetor
9 - Lâmina de Corte
10 - Pistão Hidráulico
Os comandos de acionamento são executados por pistões hidráulicos de duplo sentido e
acionados por bomba hidráulica de alta pressão.
A escavação é feita pelo movimento sincronizado da Lâmina de Corte que entra em contato com
o terreno pelo abaixamento da caçamba, ao mesmo tempo que o Avental é elevado com a
movimentação gradual do Ejetor. A carga se faz pelo arrastamento do scraper, com o qual a
lâmina penetra no solo, empurrando-o para o interior da caçamba.
Existem também equipamentos de pequeno porte, apelidados "caixotes", com os mesmos
princípios de trabalho, cuja descarga é executada por um grande giro da caçamba, não existindo
o ejetor. Um exemplo são scrapers com capacidade da caçamba da ordem de 3 a 4 m3. Em geral
são agrupados (dois) e rebocados por um trator agrícola, onde ficam os controles.
Carregamento:
(ejetor recuado, avental elevado, caçamba abaixada)
Descarga:
(ejetor em movimento para a frente, caçamba elevada, avental elevado)
Existem também equipamentos de pequeno porte, apelidados "caixotes", com os mesmos
princípios de trabalho, cuja descarga é executada por um grande giro da caçamba, não existindo
o ejetor. Um exemplo são scrapers com capacidade da caçamba da ordem de 3 a 4 m3. Em geral
são agrupados (dois) e rebocados por um trator agrícola, onde ficam os controles.
ejetor
avental
ejetor
avental
OBSERVAÇÕES:
1) - A arrumação do solo depende da experiência do operador para executar o movimento
sincronizado da lâmina, avental e ejetor.
- O Esforço de Tração é consumido:
a) Resistência oposta ao movimento
• cortar o solo
• empurrá-lo para dentro da caçamba
• arrumar o solo dentro da caçamba
b) Atritos gerados pelo solo em contatos laterais, de fundo e interno com a caçamba.
• Esses esforços são de 10 a 20 vezes maiores que a resistência ao rolamento.
-Aumento de densidade de 15% a 25% em relação ao carregamento com uma carregadeira.
- Melhora da aderência (pescoço): menor balanceamento e menor flutuação
- Pusher e Pusher-Pull
Quando a aderência estiver baixa (patinagem das rodas) ou a potência disponível for
insuficiente, usa-se trator de esteira ou de rodas para auxiliar no carregamento, denominando-
se esta operação de Pusher.
Na operação Pusher-Pull são utilizados motoscrapers com dois motores e tração nas quatro
rodas. Como a força de tração nas quatro rodas ainda não é suficiente, criou-se um dispositivo em
forma de gancho que acopla um motoscraper ao outro. Dessa forma o esforço das 8 rodas dos
dois motoscrapers acoplados é utilizado para carregar um dos scrapers e em seguida o outro. Os
motoscrapers se acoplam e se ajudam mutuamente na operação de carregamento. Enquanto a
máquina da frente carrega, é auxiliada pela outra que fornece o esforço trator adicional
necessário. Posteriormente a máquina da frente traciona o outro motoscraper, para o seu
carregamento.
- Máquinas Especiais
a) Motoscrapers com 2 (dois) motores - É o que possui o eixo traseiro também provido de força
motriz - “Twin” ou seja motores geminados que funcionam em conjunto.
Vantagens:
• maior potência
• maior ADERÊNCIA
• trabalho em rampas mais acentuadas
• maior volume transportado
- Equipamentos
-Unidades Escavo-Carregadeiras
São as unidades que “escavam” e carregam o material sobre um outro equipamento, que o
transporta até o local da descarga, de modo que o ciclo completo da terraplenagem,
compreendendo as quatro operações básicas, é executado por duas máquinas distintas (as
escavo-carregadeiras e as unidades de transporte). As unidades escavo-carregadeiras são
representadas pelas:
a) Carregadeiras
b) Escavadeiras
Embora bastante diferentes, ambas executam as mesmas operações de escavação e carga.
– Carregadeiras
São chamadas de pás-carregadeiras e podem ser montadas sobre esteiras ou rodas com
pneumáticos. Normalmente a caçamba é instalada na parte dianteira. No carregamento, as
carregadeiras é que se deslocam, movimentando-se entre o talude e o veículo de transporte.
Características da carregadeira de pneus
• Alta velocidade de deslocamento
• Grande mobilidade
• Deslocamento a grande distância (elimina transporte em carreta)
• Menor tração - principalmente na escavação, risco de patinagem
• Baixa flutuação
• Tração nas quatro rodas
• Peso próprio elevado - peso aderente sobre a roda motriz
• Motor sobre o eixo traseiro
Estruturas e Lanças Construídas em Forma de Caixa
Projeto de chassi articulado apresenta uma estrutura dianteira compacta, de alta torção, com
absorção de carga e uma estrutura grande na extremidade do motor de seção em caixa. A
geometria de construção da articulação e da lança aumenta o vão livre de despejo, fornece mais
força de penetração e de levantamento, e aumenta a área de visibilidade dos cantos da caçamba.
1 - Armação Completa de Seção em Caixa
2 - Torre em Formato de Caixa
3 - Pinos de Engate Superior e Inferior
4 - Projeto de Engate de Expansão
5 - Suportes do Cilindro da Direção
6 - Lança Construída em Forma de Caixa
Trem de Força
1 - Motor C18 Caterpillar com Tecnologia ACERT®
2 - Sistema de Arrefecimento do Motor Separado
3 - Servotransmissão Planetária Caterpillar Controlada Eletronicamente
4 - Conversor de Torque da Embreagem do Rotor (ICTC)
Sistema Hidráulico e Sistema de Monitorização Eletrônica
Além de ser um elemento fundamental no desempenho da 988H, o sistema eletrohidráulico
inovado exige menos esforço do operador. A eficiência hidráulica aumentada melhora o tempo do
ciclo de inclinação e de levantamento para tempo reduzido de ciclo total. A tradição do sistema
hidráulico confiável e de alto desempenho perpetua-se
Sistema Hidráulico e Sistema de Monitorização Eletrônica
2 - Sistema de Inclinação e Levantamento
3 - Direção Sensível à Carga
4 - Filtragem do Dreno da Caixa
5 - Ventilador por Demanda
6 - Sistema de Monitorização Caterpillar
Estação do Operador
Alto nível de eficiência, conforto e produtividade com um câmbio de operação com uma só mão,
uma cabine grande, controles digitais de inclinação e levantamento de mínimo esforço,
visibilidade melhorada do operador, níveis reduzidos de ruídos, ventilação melhorada e acesso
mais fácil para entrada e saída da máquina.
Caçambas e Ferramentas de Penetração no Solo (FPS)
Caçambas com capacidade de 6.3 m3 e 7 m3, caçambas bico de pato e de canto vivo e várias
FPS para melhor compatibilização com as condições de trabalho. As caçambas Caterpillar retêm
o projeto comprovado de construção com reforços verticais para durabilidade inigualável.
Dimensões
1 4128 mm 8 ● 15 3.879 mm
2 4112 mm 9 549 mm 16 5432 mm
3 3382 mm 10 978 mm 17 5853 mm
4 3156 mm 11 1009 mm 18 ●
5 3132 mm 12 226 mm 19 65º
6 2275 mm 13 47.8º 20 45º
7 4550 mm 14 56.5º 21 ●
● As dimensões variam - Consultar
Tratores de Rodas
Modelo Potência Líquida Peso Operacional
Capacidades
da Caçamba
988H 501 hp - 373 kW 49546 kg 6.3 m3 - 7 m3
992K 801 hp - 597 kW 97295 kg 10.7 m3 - 12.3 m3
993K 950 hp - 708 kW 133637 kg 12.2 m3 - 23.7 m3
994F 1463 hp - 1092 kW 195434 kg 14 m3 - 36 m3
- Escavadeiras
São chamadas de pás mecânicas. Consistem em um equipamento que trabalha parado. Pode
ser montado sobre esteiras, pneumáticos ou trilhos.
- Características das Escavadeiras
• Normalmente sobre esteiras
• Giro de 360º
• Esteiras Lisas, sem garras e de maior largura
• Boa flutuação
• Baixo Balanceamento
• Deslocamento - 1,5 km/h (pequenas distâncias)
• Deslocamento em distância - carretas especiais
- Dependendo do tipo de trabalho, monta-se no trator, o tipo de lança necessário.
Principais tipos de lanças:
a) Pá Frontal ou “SHOVEL”: Ângulo de inclinação da lança de 35º a 65º. A caçamba é provida de
dentes, para facilitar o corte.
b) Caçamba de arrasto ou “DRAG-LINE” A lança “Drag-Line” ou draga de arrasto permite
variação do ângulo entre 25º e 40º. Destina-se a escavar abaixo do terreno em que a máquina se
apóia. É utilizada para escavar materiais pouco compactados ou moles, mesmo que possuam
altos teores de umidade. É o equipamento convencional que possui o maior raio de alcance.
c) Caçamba de mandíbulas ou “CLAM-SHELL” A lança é constituída de duas partes móveis,
comandadas por cabos que podem abrir ou fechar a caçamba com mandíbulas, possuindo
superfícies de corte ou dentes. É apropriado para a abertura de valas de pequenas dimensões,
sobretudo quando há obstáculos como escoramentos, tubulações subterrâneas, etc.
d) Retroescavadeira Semelhante à escavadeira de pá frontal, diferindo apenas em relação à
caçamba. A escavação se faz no sentido de cima para baixo. O movimento da máquina é em
marcha a ré. Escava solos mais compactados.
- Unidades Aplanadoras
As unidade aplanadoras destinam-se especialmente ao acabamento final da terraplenagem, isto
é, executam as operações para conformar o terreno aos greides finais do projeto. As principais
características destes equipamentos são a grande mobilidade da lâmina de corte e a sua precisão
de movimentos, permitindo o seu posicionamento nas situações mais diversas.
A lâmina pode ser angulada em relação a um eixo vertical e também inclinada lateralmente,
buscando alcançar a posição vertical.
Para compensar as forças excêntricas surgidas por estes movimentos, as rodas dianteiras
podem ser inclinadas, de maneira a contrabalançar aqueles esforços.
Entre a lâmina e o eixo dianteiro, pode ser encontrado um escarificador, usado para romper um
solo compacto.
- Unidades de Transporte
As unidades transportadoras são utilizadas na terraplenagem quando as distâncias de transporte
são de tal grandeza que o emprego de “Motoscrapers” ou “Scrapers” rebocados se torna
antieconômico. Assim, para as grandes distâncias deve-se optar pelo uso de equipamentos mais
rápidos, de baixo custo, que tenham maior produção, ainda que com o emprego de um número
elevado de unidades.
São unidades de transportes: Caminhões Basculantes Comuns; Vagões; Caminhões Fora de
Estrada.
- Caminhões Basculantes Comuns
- Vagões
São unidade de porte, com grande capacidade, geralmente rebocados por tratores de pneus
semelhantes aos utilizados nos “motoscrapers”. Executam apenas as operações de transporte e
descarga, sendo carregados por unidades escavo-carregadoras. Os vagões diferenciam-se entre
si, já que podem fazer a descarga por:
•Fundo móvel (“Bottom-dump”);
•Traseira, por basculagem da caçamba (“rear-dump”);
•Lateral (“side-dump”).
O volume da caçamba chega a 102 m3 e atinge a velocidade de 60 km/h.
-Fora de Estrada
Utilizado para serviços pesados. Necessita estrada especial, tem baixa flutuação. Caçambas
acima de 10 m3, chegando a 100 ton., com motores até 1000 HP.
TREM DE FORÇA – MOTOR
O motor diesel Cat® 3512B EUI com dois turbocompressores e pós-arrefecimento oferece alta
potência e confiabilidade nas aplicações de mineração mais exigentes do mundo.
TREM DE FORÇA – TRANSMISSÃO
O trem de força mecânico Caterpillar fornece mais potência para o solo para garantir maior
produtividade e reduzir o custo de operação.
TREM DE FORÇA – TRANSMISSÃO
1) Transmissão
A servotransmissão planetária de seis marchas da Caterpillar, juntamente com a injeção direta do
motor 3512C, proporciona potência constante nas mais diversas velocidades operacionais.
2) Conversor de Torque com Travamento
Combina a máxima força de tração nas rodas e trocas de marcha mais suaves através do
conversor de torque com a eficiência e o desempenho da transmissão direta. Engata com
velocidade aproximada de 8 km/h (5 mph), enviando mais potência às rodas.
3) Comandos Finais
Os comandos finais Caterpillar operam como um sistema com a servotransmissão planetária para
proporcionar a máxima potência ao solo. Fabricados para suportar as altas forças de torque e das
cargas de impacto, os comandos finais de redução dupla proporcionam alta multiplicação de
torque para reduzir ainda mais as tensões sobre o trem de acionamento.
INTEGRAÇÃO MOTOR/TREM DE FORÇA
ESTRUTURAS
POSTO DO OPERADOR
Projetado ergonomicamente para o conforto, maior controle e alta produtividade do operador.
SISTEMA DE FREIOS
O sistema de frenagem arrefecido a óleo Cat proporciona desempenho e controle confiáveis nas
mais extremas condições de transporte nas estradas. O sistema integrado combina as funções
dos freios de serviço, secundário e de estacionamento e as funções de retardo no mesmo sistema
resistente para oferecer máxima eficiência de frenagem.
SISTEMAS DE CAÇAMBA DO CAMINHÃO
Associar a caçamba do caminhão à aplicação é uma parte essencial para tirar maior proveito do
seu 785C. A Caterpillar oferece uma variedade de opções de caçambas para aplicações
específicas que geram uma carga útil que varia de 131 a 144 toneladas métricas (144 a 158
toneladas).
SISTEMA DE MONITORAMENTO
Dados cruciais sobre a integridade da máquina e carga útil mantêm o 785C operando em níveis
máximos de produção.
DIMENCIONAMENTO
- Unidades Compactadoras
As unidades compactadoras destinam-se a efetuar a operação denominada compactação, isto é,
o processo mecânico de compressão dos solos, resultando em um índice de vazios menor. A
compactação é o processo pelo qual se obtém mecanicamente o aumento de resistência do solo.
Os solos, para que possam ser utilizados nos aterros das obras de terraplenagem, devem
preencher certos requisitos, ou seja, devem ter seu comportamento técnico melhorado, para que
se transformem em verdadeiro material de construção. Esse objetivo é atingido de maneira
rápida e econômica através das operações de compactação.
-Dimensionamento
- Resistência ao Rolamento (Rro)
É a força de resistência exercida pelo solo / pavimento contra as rodas da máquina. É a medida
da força que é preciso superar a fim de rolar ou puxar uma roda sobre o solo. Essa força é
afetada por condições do solo e pela carga – quanto mais uma roda afunda no solo, maior a
resistência ao rolamento. Para veículos sobre pneus, a experiência mostrou que a resistência
mínima (devido ao atrito interno e à flexão dos pneus) é aproximadamente igual a 2% do peso
bruto do veículo (PBV). A resistência decorrente da penetração dos pneus é aproximadamente
igual a 0,6% do PBV para cada cm de penetração do pneu. Rro = 2% PBV + 0,6% do PBV por cm
de penetração do pneu.

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Máquinas e equipamentos de mineração

  • 1. Máquinas e Equipamentos de Mineração 9° Engenharia de Minas Prof: Waldemir Loureiro
  • 2. PERFURATRIZ É um equipamento totalmente Diesel-hidráulico previsto para perfuração a céu aberto em aplicações tais como pedreiras e locais de obras. A perfuratriz DM45/HP (Alta Pressão) é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de ação rotativa/percussiva do furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e diâmetro máximo do furo de 5 a 7 pol. - A perfuratriz DM45/HP padrão utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o sistema hidráulico. - A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para os controles enquanto realiza a perfuração. A perfuratriz DM45/HP (Alta Pressão) é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de ação rotativa/percussiva do furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e diâmetro máximo do furo de 5 a 7 pol. - A perfuratriz DM45/HP padrão utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o sistema hidráulico. - A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para os controles enquanto realiza a perfuração. A perfuratriz DM50/LP (Baixa Pressão) é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de ação rotativa do furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e diâmetro máximo do furo de 7-7/8 a 9-7/8 pol. - utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o sistema hidráulico. - A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para o painel de controle enquanto realiza a perfuração. A perfuratriz DML é uma perfuratriz rotativa de passos múltiplos, com cabeçote hidráulico e montada sobre esteiras, especificamente projetada para a perfuração de furo de detonação, com profundidade máxima de até 54.9 m, e hastes de perfuração de 9.1 m. Uma haste de 10.7 m também é disponível para aplicações de perfuração de passo único de até 10.7 m. - Utiliza um motor diesel para acionar o compressor de ar e o sistema hidráulico.
  • 3. - A operação da perfuratriz é realizada usando controladores eletro-hidráulicos ergonomicamente localizados, de modo que o operador fique de frente para os controles enquanto realiza a perfuração.
  • 4. Motor As perfuratrizes para furo de detonação das séries de médio porte utilizam motores turbo resfriados à água, com injeção direta. - A partida elétrica e a recarga da bateria pelo alternador, acionado por correia, são padrões em todos os modelos de perfuratrizes. - As perfuratrizes estão equipadas com dupla filtração de ar do sistema. Filtros de dois estágios, com pré-purificador opcional, fornece ar limpo ao motor e ao compressor. - A velocidade (rpm) / potência do motor é controlada pela chave de controle da velocidade do motor. O motor é desligado colocando a chave removível na posição "OFF" ou usando a chave de parada de emergência. Estrutura Principal A estrutura principal da perfuratriz consiste de uma estrutura de esteira que suporta o trem de potência (motor/compressor/bombas hidráulicas), o radiador do motor / arrefecedores de óleo hidráulico combinados, a torre de perfuração e as três patolas. Torre de Perfuração A torre de perfuração apresenta o cabeçote rotativo com acionamento hidrostático e os sistemas de avanço hidráulico. Um carrossel padrão de 5 hastes pode ser controlado do console do operador, para realizar uma perfuração de passos múltiplos fácil e segura. Com a utilização dos acessórios de perfuração em ângulo, o furo pode ser feito a cada 5 graus até 30 graus da vertical. Controles Todos os controles estão posicionados na cabine de maneira mais adequada possível para serem usados pelo operador.
  • 5. Tração (Propulsão) Cada esteira possui alavancas de controle de velocidade de direção (para frente e para trás), que controlam a velocidade da tração. Este sistema fornece também o freio de operação, colocando as respectivas alavancas na posição "STOP". Movimentação da Perfuratriz A perfuratriz pode ser movimentada (pilotada) ajustando a velocidade de uma esteira relativa à outra. Freio O freio de operação é usado colocando a alavanca de controle da tração na posição "STOP". Como os sistemas das esteiras direita e esquerda possuem controles independentes, uma esteira age como um freio secundário para a outra. Cabine de Operação A cabine FOPS de operação foi projetada de maneira mais adequada possível para ser usada pelo operador, oferecendo comodidade, conforto e segurança, enquanto proporciona visibilidade
  • 6. máxima da área de trabalho. Possui proteção acústica. O assento ajustável é padrão. O Controle Remoto da Tração está disponível na cabine. Aplicação Não Recomendada As perfuratrizes das séries de Médio Porte não são designadas às aplicações para abrir trilhas o mover terra. Não são designadas ao uso em superfícies inclinadas que excedam os valores definidos no Quadro de Grau de Inclinação / Estabilidade das Perfuratrizes para furo de detonação de Médio Porte ou em superfície de solo macio e instável. Limitações Operacionais Temperatura Ambiente - As perfuratrizes operam em uma faixa de temperatura ambiente de -9ºC a 52ºC; Pressão do Solo - DM45 utiliza um material rodante com limite de pressão do solo de 10.66 psi (73.5 kPa) - DML utiliza um material rodante com limite de pressão de solo de 10.52 psi (72.5 kPa) Ângulo de Inclinação Máximo - As perfuratrizes operam em inclinações que não ultrapassem 20% de rampa. Grau de Inclinação
  • 7. Limitações Operacionais Condições de Operação para Estabilidade - A estabilidade é afetada pela posição da torre e pela orientação da perfuratriz na inclinação, pela estabilidade da superfície (resistência ao rolamento), e pelas condições de vento. Condições de Operação para Estabilidade - A estabilidade é afetada pela posição da torre e pela orientação da perfuratriz na inclinação, pela estabilidade da superfície (resistência ao rolamento), e pelas condições de vento. Sistema de Deslocamento e Esteiras - A perfuratriz utiliza uma esteira tipo escavadeira, construída conforme as especificações da Drilling Solution. As esteiras são acionadas diretamente por um sistema de engrenagem planetária e dois motores hidráulicos. • As duas esteiras possuem controle individual, e cada esteira atua como um conjunto independente de tração. • As esteiras são ajustadas hidraulicamente com um sistema de recuo por mola e são equipadas com apoios flexíveis substituíveis nas três barras. Especificações da Haste de Perfuração Torre Padrão de 7.6 m - Comprimento da Haste de Perfuração = 7.6 m; Guindaste Auxiliar = Capacidade: 1800 kg, no topo da torre; Sistema Desacoplamento = Impacto Limitado (chave tipo garfo deslizante); Desacoplamento Auxiliar = Chave de corrente com acionamento hidráulico. Torre Padrão de 9.1 m - Comprimento da Haste de Perfuração = 9.1 m; - Guindaste Auxiliar = Capacidade: 1800 kg, no topo da torre; - Sistema Desacoplamento = Impacto Limitado (chave tipo garfo deslizante); - Desacoplamento Auxiliar = Chave de corrente com acionamento hidráulico. Torre Opcional de 10.7 m - Comprimento da Haste de Perfuração = 10.7 m;
  • 8. - Guindaste Auxiliar = Capacidade: 1800 kg, no topo da torre; - Sistema Desacoplamento = Impacto Limitado (chave tipo garfo deslizante); - Desacoplamento Auxiliar = Chave de corrente com acionamento hidráulico. - Classificação Geral a) Máquinas Motrizes - São aquelas que produzem a energia para a execução do trabalho. Ex.: tratores de rodas ou de esteira, compressores, etc., quando convenientemente equipados podem realizar os serviços b) Máquinas Operatrizes - São aquelas que acionadas pelas máquinas motrizes realizam diretamente o trabalho. Ex.: scraper, escarificadores, compactadores. - Potência Necessária - É aquela que vamos necessitar para executar um trabalho, seja puxando ou empurrando uma carga. – Disponível - É aquela que a máquina pode fornecer para executar um trabalho. – Usável - É a potência que podemos utilizar, limitada pelas condições locais. - Classificação dos Equipamentos: Unidades de Tração (Tratores); Unidades Escavo-Empurradoras; Unidades Escavo- Transportadoras; Unidades Escavo-Carregadoras; Unidades Aplanadoras; Unidades de Transportes; Unidades Compactadoras - Unidades de Tração (Tratores) A Unidade de Tração (Trator) é a máquina básica de terraplenagem, pois todos os equipamentos à disposição para executá-la são tratores devidamente modificados ou adaptados para realizar as operações básicas de terraplenagem. Chama-se trator a unidade autônoma que executa a tração ou empurra outras máquinas e pode receber diversos implementos destinados a diferentes tarefas. Essa unidade básica pode ser montada sobre: a) Esteiras: De modo geral, as esteiras exercem pressões sobre o terreno portante da ordem de 0,5 a 0,8 kgf/cm2 aproximadamente, igual à pressão exercida por um homem em pé, sobre o chão. b) Pneumáticos: Os equipamentos de rodas, ao contrário, transmitem ao terreno pressões de contato da ordem de 3 a 6 kgf/cm2.
  • 9. - Características a) Esforço Trator: É a força que o trator possui na barra de tração (no caso de esteiras) ou nas rodas motrizes (no caso de tratores de rodas) para executar as funções de rebocar ou de empurrar outros equipamentos ou implementos; b) Velocidade: É a velocidade de deslocamento da máquina, que depende, sobretudo, do dispositivo de montagem, sobre esteiras ou sobre rodas; c) Aderência: É a maior ou menor capacidade do trator de deslocar-se sobre os diversos terrenos ou superfícies revestidas, sem haver a patinagem da esteira (ou dos pneus) sobre o 12 solo (ou revestimento) que o suporta; d) Flutuação: É a característica que permite ao trator deslocar-se sobre terrenos de baixa capacidade de suporte, sem haver o afundamento excessivo da esteira, ou dos pneus, na superfície que o sustém; e) Balanceamento: É a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de uma boa distribuição de massas e de um centro de gravidade a pequena altura do chão, dando-lhe boas condições de equilíbrio, sob as mais variadas condições de trabalho. - Campos de Aplicação a) Trator de Esteira - Esforços tratores elevados - Rampas de grande declividade - Terrenos de baixa capacidade de suporte OBS.: Não teremos velocidade de operação, o que resulta em baixa produtividade b) Trator de Rodas - Topografia favorável - Condições de bom suporte - Boas condições de aderência OBS.: As máquinas de pneu são insuperáveis em relação a velocidade, significando maior produção. - Trator de Esteira Trator de Rodas Esforço Trator Elevado Elevado, Limitado pela aderência Aderência Boa Ruim Flutuação Boa Regular a ruim Balanceamento Bom Bom Velocidade Baixa * Alta **
  • 10. - Unidades Escavo-Empurradoras O trator de esteira ou de pneus, que é a máquina básica da terraplenagem, pode receber a adaptação de um implemento que o transforma numa unidade capaz de escavar e empurrar a terra, chamando-se por isso, unidade escavo-empurradora. Esse implemento é denominado lâmina e o equipamento passa a denominar-se trator de lâmina ou buldôzer. - Lâminas a) Lâmina fixa ou Reta b) Angledôzer (lâmina angulável) c) Tiltdôzer/ Tip-dozer (lâminas anguláveis e inclináveis) – buldôzer ou lâmina que pode ser girada em torno do eixo longitudinal do trator ao qualé aplicada
  • 11. d) Placas para empurrar - Lâminas Especiais a) Universal - “U” - Para grandes cargas - Para grandes distâncias - relação kW/metro da borda cortante (largura) – baixa (essa relação é uma indicação da capacidade da lâmina para penetrar e pegar uma carga. Quanto maior a relação kW/m, mais agressiva é a lâmina) - Utilizada para solos de baixa resistência ao corte - Evita perdas laterais - relação kW/m3 solto - baixa → materiais leves
  • 12. - a relação kW/m3 solto indica a capacidade da lâmina para carregar material b) Reta - “S” - Para materiais resistentes - relação kW/m elevada (lâmina mais agressiva) - relação kW/m3 elevada - materiais pesados - Com placa para “pusher” → motoscrapers c) Angulável - “A” - pode ser posicionada em linha reta ou a um ângulo de 25º para ambos os lados - Escavação de meia encosta - Valetas - Reaterro d) Amortecedora - “C” - Tratores de grande porte - Apoio aos motoscrapers - Largura reduzida aumenta sua capacidade de manobra - Outros Implementos Escarificador ou “Ripper” - Utilizado em material de 2a categoria - Munidos de pistões hidráulicos, de duplo sentido com bomba de alta pressão. - Unidades Escavo-Transportadoras As unidades Escavo-Transportadoras são as que escavam, carregam e transportam materiais de consistências média a distâncias médias. São representadas por dois tipos básicos: a) Scraper Rebocado;
  • 13. b) Scraper automotriz ou motoscraper. - Scraper Rebocado O scraper rebocado consiste numa caçamba montada sobre um eixo com dois pneumáticos, rebocada por um trator. -Scraper Automotriz / Moto-scraper O scraper automotriz ou moto-scraper consiste em um scraper de único eixo que se apoia sobre um rebocador de um ou dois eixos, através do pescoço. A razão dessa montagem reside no ganho de aderência que as rodas motrizes do trator passam a ter, em conseqüência do aumento do peso que incide sobre elas (Peso Aderente). O moto-scraper é um dos equipamentos responsáveis pela viabilização da utilização maciça da terraplenagem mecanizada. O que possibilitou a diminuição do preço do m3 transportado foi o invento do pescoço, que, quando o moto-scraper está em movimento, transmite aproximadamente 60% do peso da carga para a roda motriz, consequentemente aumentando a aderência, possibilitando a utilização de grande potência usável. - Elementos Principais 7 - Avental 8 - Ejetor 9 - Lâmina de Corte 10 - Pistão Hidráulico Os comandos de acionamento são executados por pistões hidráulicos de duplo sentido e acionados por bomba hidráulica de alta pressão.
  • 14. A escavação é feita pelo movimento sincronizado da Lâmina de Corte que entra em contato com o terreno pelo abaixamento da caçamba, ao mesmo tempo que o Avental é elevado com a movimentação gradual do Ejetor. A carga se faz pelo arrastamento do scraper, com o qual a lâmina penetra no solo, empurrando-o para o interior da caçamba. Existem também equipamentos de pequeno porte, apelidados "caixotes", com os mesmos princípios de trabalho, cuja descarga é executada por um grande giro da caçamba, não existindo o ejetor. Um exemplo são scrapers com capacidade da caçamba da ordem de 3 a 4 m3. Em geral são agrupados (dois) e rebocados por um trator agrícola, onde ficam os controles. Carregamento: (ejetor recuado, avental elevado, caçamba abaixada) Descarga: (ejetor em movimento para a frente, caçamba elevada, avental elevado) Existem também equipamentos de pequeno porte, apelidados "caixotes", com os mesmos princípios de trabalho, cuja descarga é executada por um grande giro da caçamba, não existindo o ejetor. Um exemplo são scrapers com capacidade da caçamba da ordem de 3 a 4 m3. Em geral são agrupados (dois) e rebocados por um trator agrícola, onde ficam os controles. ejetor avental ejetor avental
  • 15. OBSERVAÇÕES: 1) - A arrumação do solo depende da experiência do operador para executar o movimento sincronizado da lâmina, avental e ejetor. - O Esforço de Tração é consumido: a) Resistência oposta ao movimento • cortar o solo • empurrá-lo para dentro da caçamba • arrumar o solo dentro da caçamba b) Atritos gerados pelo solo em contatos laterais, de fundo e interno com a caçamba. • Esses esforços são de 10 a 20 vezes maiores que a resistência ao rolamento. -Aumento de densidade de 15% a 25% em relação ao carregamento com uma carregadeira. - Melhora da aderência (pescoço): menor balanceamento e menor flutuação - Pusher e Pusher-Pull Quando a aderência estiver baixa (patinagem das rodas) ou a potência disponível for insuficiente, usa-se trator de esteira ou de rodas para auxiliar no carregamento, denominando- se esta operação de Pusher.
  • 16. Na operação Pusher-Pull são utilizados motoscrapers com dois motores e tração nas quatro rodas. Como a força de tração nas quatro rodas ainda não é suficiente, criou-se um dispositivo em forma de gancho que acopla um motoscraper ao outro. Dessa forma o esforço das 8 rodas dos dois motoscrapers acoplados é utilizado para carregar um dos scrapers e em seguida o outro. Os motoscrapers se acoplam e se ajudam mutuamente na operação de carregamento. Enquanto a máquina da frente carrega, é auxiliada pela outra que fornece o esforço trator adicional necessário. Posteriormente a máquina da frente traciona o outro motoscraper, para o seu carregamento. - Máquinas Especiais a) Motoscrapers com 2 (dois) motores - É o que possui o eixo traseiro também provido de força motriz - “Twin” ou seja motores geminados que funcionam em conjunto. Vantagens: • maior potência • maior ADERÊNCIA • trabalho em rampas mais acentuadas • maior volume transportado - Equipamentos -Unidades Escavo-Carregadeiras São as unidades que “escavam” e carregam o material sobre um outro equipamento, que o transporta até o local da descarga, de modo que o ciclo completo da terraplenagem, compreendendo as quatro operações básicas, é executado por duas máquinas distintas (as
  • 17. escavo-carregadeiras e as unidades de transporte). As unidades escavo-carregadeiras são representadas pelas: a) Carregadeiras b) Escavadeiras Embora bastante diferentes, ambas executam as mesmas operações de escavação e carga. – Carregadeiras São chamadas de pás-carregadeiras e podem ser montadas sobre esteiras ou rodas com pneumáticos. Normalmente a caçamba é instalada na parte dianteira. No carregamento, as carregadeiras é que se deslocam, movimentando-se entre o talude e o veículo de transporte. Características da carregadeira de pneus • Alta velocidade de deslocamento • Grande mobilidade • Deslocamento a grande distância (elimina transporte em carreta) • Menor tração - principalmente na escavação, risco de patinagem • Baixa flutuação • Tração nas quatro rodas • Peso próprio elevado - peso aderente sobre a roda motriz • Motor sobre o eixo traseiro Estruturas e Lanças Construídas em Forma de Caixa Projeto de chassi articulado apresenta uma estrutura dianteira compacta, de alta torção, com absorção de carga e uma estrutura grande na extremidade do motor de seção em caixa. A geometria de construção da articulação e da lança aumenta o vão livre de despejo, fornece mais força de penetração e de levantamento, e aumenta a área de visibilidade dos cantos da caçamba.
  • 18. 1 - Armação Completa de Seção em Caixa 2 - Torre em Formato de Caixa 3 - Pinos de Engate Superior e Inferior 4 - Projeto de Engate de Expansão 5 - Suportes do Cilindro da Direção 6 - Lança Construída em Forma de Caixa Trem de Força 1 - Motor C18 Caterpillar com Tecnologia ACERT® 2 - Sistema de Arrefecimento do Motor Separado 3 - Servotransmissão Planetária Caterpillar Controlada Eletronicamente 4 - Conversor de Torque da Embreagem do Rotor (ICTC) Sistema Hidráulico e Sistema de Monitorização Eletrônica Além de ser um elemento fundamental no desempenho da 988H, o sistema eletrohidráulico inovado exige menos esforço do operador. A eficiência hidráulica aumentada melhora o tempo do
  • 19. ciclo de inclinação e de levantamento para tempo reduzido de ciclo total. A tradição do sistema hidráulico confiável e de alto desempenho perpetua-se Sistema Hidráulico e Sistema de Monitorização Eletrônica 2 - Sistema de Inclinação e Levantamento 3 - Direção Sensível à Carga 4 - Filtragem do Dreno da Caixa 5 - Ventilador por Demanda 6 - Sistema de Monitorização Caterpillar Estação do Operador Alto nível de eficiência, conforto e produtividade com um câmbio de operação com uma só mão, uma cabine grande, controles digitais de inclinação e levantamento de mínimo esforço, visibilidade melhorada do operador, níveis reduzidos de ruídos, ventilação melhorada e acesso mais fácil para entrada e saída da máquina.
  • 20. Caçambas e Ferramentas de Penetração no Solo (FPS) Caçambas com capacidade de 6.3 m3 e 7 m3, caçambas bico de pato e de canto vivo e várias FPS para melhor compatibilização com as condições de trabalho. As caçambas Caterpillar retêm o projeto comprovado de construção com reforços verticais para durabilidade inigualável. Dimensões
  • 21. 1 4128 mm 8 ● 15 3.879 mm 2 4112 mm 9 549 mm 16 5432 mm 3 3382 mm 10 978 mm 17 5853 mm 4 3156 mm 11 1009 mm 18 ● 5 3132 mm 12 226 mm 19 65º 6 2275 mm 13 47.8º 20 45º 7 4550 mm 14 56.5º 21 ● ● As dimensões variam - Consultar Tratores de Rodas Modelo Potência Líquida Peso Operacional Capacidades da Caçamba 988H 501 hp - 373 kW 49546 kg 6.3 m3 - 7 m3 992K 801 hp - 597 kW 97295 kg 10.7 m3 - 12.3 m3
  • 22. 993K 950 hp - 708 kW 133637 kg 12.2 m3 - 23.7 m3 994F 1463 hp - 1092 kW 195434 kg 14 m3 - 36 m3 - Escavadeiras São chamadas de pás mecânicas. Consistem em um equipamento que trabalha parado. Pode ser montado sobre esteiras, pneumáticos ou trilhos. - Características das Escavadeiras • Normalmente sobre esteiras • Giro de 360º • Esteiras Lisas, sem garras e de maior largura • Boa flutuação • Baixo Balanceamento • Deslocamento - 1,5 km/h (pequenas distâncias) • Deslocamento em distância - carretas especiais - Dependendo do tipo de trabalho, monta-se no trator, o tipo de lança necessário. Principais tipos de lanças: a) Pá Frontal ou “SHOVEL”: Ângulo de inclinação da lança de 35º a 65º. A caçamba é provida de dentes, para facilitar o corte.
  • 23. b) Caçamba de arrasto ou “DRAG-LINE” A lança “Drag-Line” ou draga de arrasto permite variação do ângulo entre 25º e 40º. Destina-se a escavar abaixo do terreno em que a máquina se apóia. É utilizada para escavar materiais pouco compactados ou moles, mesmo que possuam altos teores de umidade. É o equipamento convencional que possui o maior raio de alcance. c) Caçamba de mandíbulas ou “CLAM-SHELL” A lança é constituída de duas partes móveis, comandadas por cabos que podem abrir ou fechar a caçamba com mandíbulas, possuindo superfícies de corte ou dentes. É apropriado para a abertura de valas de pequenas dimensões, sobretudo quando há obstáculos como escoramentos, tubulações subterrâneas, etc.
  • 24. d) Retroescavadeira Semelhante à escavadeira de pá frontal, diferindo apenas em relação à caçamba. A escavação se faz no sentido de cima para baixo. O movimento da máquina é em marcha a ré. Escava solos mais compactados. - Unidades Aplanadoras As unidade aplanadoras destinam-se especialmente ao acabamento final da terraplenagem, isto é, executam as operações para conformar o terreno aos greides finais do projeto. As principais características destes equipamentos são a grande mobilidade da lâmina de corte e a sua precisão de movimentos, permitindo o seu posicionamento nas situações mais diversas. A lâmina pode ser angulada em relação a um eixo vertical e também inclinada lateralmente, buscando alcançar a posição vertical. Para compensar as forças excêntricas surgidas por estes movimentos, as rodas dianteiras podem ser inclinadas, de maneira a contrabalançar aqueles esforços. Entre a lâmina e o eixo dianteiro, pode ser encontrado um escarificador, usado para romper um solo compacto. - Unidades de Transporte As unidades transportadoras são utilizadas na terraplenagem quando as distâncias de transporte são de tal grandeza que o emprego de “Motoscrapers” ou “Scrapers” rebocados se torna
  • 25. antieconômico. Assim, para as grandes distâncias deve-se optar pelo uso de equipamentos mais rápidos, de baixo custo, que tenham maior produção, ainda que com o emprego de um número elevado de unidades. São unidades de transportes: Caminhões Basculantes Comuns; Vagões; Caminhões Fora de Estrada. - Caminhões Basculantes Comuns - Vagões São unidade de porte, com grande capacidade, geralmente rebocados por tratores de pneus semelhantes aos utilizados nos “motoscrapers”. Executam apenas as operações de transporte e descarga, sendo carregados por unidades escavo-carregadoras. Os vagões diferenciam-se entre si, já que podem fazer a descarga por: •Fundo móvel (“Bottom-dump”); •Traseira, por basculagem da caçamba (“rear-dump”); •Lateral (“side-dump”). O volume da caçamba chega a 102 m3 e atinge a velocidade de 60 km/h. -Fora de Estrada Utilizado para serviços pesados. Necessita estrada especial, tem baixa flutuação. Caçambas acima de 10 m3, chegando a 100 ton., com motores até 1000 HP.
  • 26. TREM DE FORÇA – MOTOR O motor diesel Cat® 3512B EUI com dois turbocompressores e pós-arrefecimento oferece alta potência e confiabilidade nas aplicações de mineração mais exigentes do mundo. TREM DE FORÇA – TRANSMISSÃO O trem de força mecânico Caterpillar fornece mais potência para o solo para garantir maior produtividade e reduzir o custo de operação.
  • 27. TREM DE FORÇA – TRANSMISSÃO 1) Transmissão A servotransmissão planetária de seis marchas da Caterpillar, juntamente com a injeção direta do motor 3512C, proporciona potência constante nas mais diversas velocidades operacionais. 2) Conversor de Torque com Travamento Combina a máxima força de tração nas rodas e trocas de marcha mais suaves através do conversor de torque com a eficiência e o desempenho da transmissão direta. Engata com velocidade aproximada de 8 km/h (5 mph), enviando mais potência às rodas. 3) Comandos Finais Os comandos finais Caterpillar operam como um sistema com a servotransmissão planetária para proporcionar a máxima potência ao solo. Fabricados para suportar as altas forças de torque e das cargas de impacto, os comandos finais de redução dupla proporcionam alta multiplicação de torque para reduzir ainda mais as tensões sobre o trem de acionamento. INTEGRAÇÃO MOTOR/TREM DE FORÇA ESTRUTURAS
  • 28. POSTO DO OPERADOR Projetado ergonomicamente para o conforto, maior controle e alta produtividade do operador. SISTEMA DE FREIOS O sistema de frenagem arrefecido a óleo Cat proporciona desempenho e controle confiáveis nas mais extremas condições de transporte nas estradas. O sistema integrado combina as funções dos freios de serviço, secundário e de estacionamento e as funções de retardo no mesmo sistema resistente para oferecer máxima eficiência de frenagem. SISTEMAS DE CAÇAMBA DO CAMINHÃO Associar a caçamba do caminhão à aplicação é uma parte essencial para tirar maior proveito do seu 785C. A Caterpillar oferece uma variedade de opções de caçambas para aplicações específicas que geram uma carga útil que varia de 131 a 144 toneladas métricas (144 a 158 toneladas).
  • 29. SISTEMA DE MONITORAMENTO Dados cruciais sobre a integridade da máquina e carga útil mantêm o 785C operando em níveis máximos de produção. DIMENCIONAMENTO - Unidades Compactadoras As unidades compactadoras destinam-se a efetuar a operação denominada compactação, isto é, o processo mecânico de compressão dos solos, resultando em um índice de vazios menor. A compactação é o processo pelo qual se obtém mecanicamente o aumento de resistência do solo.
  • 30. Os solos, para que possam ser utilizados nos aterros das obras de terraplenagem, devem preencher certos requisitos, ou seja, devem ter seu comportamento técnico melhorado, para que se transformem em verdadeiro material de construção. Esse objetivo é atingido de maneira rápida e econômica através das operações de compactação. -Dimensionamento - Resistência ao Rolamento (Rro) É a força de resistência exercida pelo solo / pavimento contra as rodas da máquina. É a medida da força que é preciso superar a fim de rolar ou puxar uma roda sobre o solo. Essa força é afetada por condições do solo e pela carga – quanto mais uma roda afunda no solo, maior a resistência ao rolamento. Para veículos sobre pneus, a experiência mostrou que a resistência mínima (devido ao atrito interno e à flexão dos pneus) é aproximadamente igual a 2% do peso bruto do veículo (PBV). A resistência decorrente da penetração dos pneus é aproximadamente igual a 0,6% do PBV para cada cm de penetração do pneu. Rro = 2% PBV + 0,6% do PBV por cm de penetração do pneu.