Escavadeiras: Novas energias

As escavadeiras são os cavalos de trabalho que definem as máquinas de construção e a espinha dorsal de todos os projetos, grandes e pequenos (Foto: Caterpillar).

As escavadeiras são os cavalos de trabalho definidores das máquinas de construção e a espinha dorsal de todos os projetos, grandes e pequenos. As escavadeiras estão atendendo às exigências de grandes projetos de infraestrutura e construção, com robustez, eficiência de combustível e conforto do operador entre as principais características em todas as suas classes de peso.

Gigantes duradouros com garra e tração, as características robustas das escavadeiras sobre esteiras de todos os tamanhos as tornam úteis para solos macios ou superfícies irregulares ou inclinadas, onde a estabilidade e a força de escavação são críticas. Enquanto isso, as escavadeiras de rodas lidam com terrenos mais delicados com facilidade.

Sua robustez também reduz ao mínimo o tempo de parada, o que é uma grande vantagem em um ambiente cada vez mais restrito em termos de custos.

O mercado de hoje tem um amplo campo de jogadores competitivos. O grande número de fornecedores e uma alta demanda de mercado forçam mudanças constantes, implementando novas tecnologias que oferecem aos usuários maior produtividade, eficiência e custos mais baixos.

Atualização

Como parte de um programa de atualização de vários modelos, a Liebherr apresentou as escavadeiras das gerações 5.2 e 6.2, pesando de 70 a 100 toneladas, na última Bauma. Os novos modelos de esteiras apresentam uma série de melhorias e se destacam por seu desempenho, maior conforto, novos sistemas de assistência e menor consumo de combustível.

A designação das novas escavadeiras R 972, R 978 SME, R 992 e R 998 SME está diretamente relacionada com o peso operacional das máquinas e é acompanhada por um projeto inovador que sublinha sua relação com as próximas escavadeiras de esteiras da Geração 8.

Os novos modelos oferecem menor consumo de combustível e menores emissões. O novo Power Efficiency (PE) - Sistema de Controle de Motor, patenteado pela Liebherr, contribui para isso em particular.

A nova função PE representa um modo de trabalho que complementa os modos de operação atuais da escavadeira (P+/P/E) e permite que o consumo de combustível seja reduzido de 10 a 15% em comparação com os modelos anteriores.

Automação

A nova linha de escavadeiras Liebherr apresenta a função de Auxílio ao Enchimento de Baldes. Este sistema de assistência apresenta um modo “Anti-Stalling” que impede o bloqueio do balde quando ele entra no material escavado, proporcionando ao operador um suporte adicional e garantindo maior produtividade e conforto. A função de assistência também torna possível o carregamento semi-automático da caçamba, oferecendo assim um ciclo de trabalho automatizado e mais rápido através de um carregamento mais fácil e maior enchimento da caçamba, bem como uma melhor penetração do material de escavação.

Todos os novos equipamentos de construção John Deere estão equipados com JDLink, software para gerenciar operações de máquinas de qualquer lugar, a qualquer hora (Foto: John Deere).

O sistema Liebherr Bucket Fill Assist não só reduz o consumo de combustível em 10%, mas também reduz as vibrações durante o uso, melhorando assim o conforto do operador. Isto resulta em menos desgaste do balde, o que, por sua vez, contribui para custos operacionais mais baixos.

Finalmente, todas as escavadeiras Liebherr da série G 5.2 e G 6.2 são equipadas com a função Modetronic, um aperfeiçoamento que permite ao operador adaptar as características hidráulicas de sua escavadeira à respectiva aplicação e às suas necessidades.

Conectividade

A John Deere Construction também lançou uma série de atualizações em sua linha de escavadeiras, que agora trazem maior velocidade e economia de combustível aos clientes. “Uma das melhorias mais óbvias em toda a linha de produtos foi o redesenho e a mudança nos baldes de material, agora feitos de aços de liga de nióbio”, explica Thomas Spana, gerente de vendas da John Deere Construction Brasil. Como resultado, houve uma redução de 30% no peso sem reduzir sua capacidade de carga.

A empresa busca constantemente melhorar os processos e investe US$ 6,7 milhões em pesquisa e desenvolvimento todos os dias em todo o mundo, buscando alcançar uma sustentabilidade ambiental, social e econômica cada vez maior. “A ciência deve ser o elo entre a construção de precisão e a preservação ambiental, pois os combustíveis renováveis devem ser cada vez mais introduzidos no mercado e as últimas tecnologias devem ser disponibilizadas aos produtores, para que eles possam obter a máxima produtividade de suas atividades, com redução de custos e responsabilidade verde”, diz Spana.

Link-Belt atende o mercado latino-americano com a linha de equipamentos da série X3E (Foto: Link-Belt).

Todos os novos equipamentos de construção John Deere possuem JDLink, software para gerenciar operações de máquinas de qualquer lugar, a qualquer hora. As máquinas podem ser conectadas ao Service ADVISOR Remote, uma ferramenta que permite ao revendedor conectar-se ao equipamento para diagnóstico e análise remota dos dados de desempenho do equipamento. “Juntas, estas ferramentas formam um pacote integrado de soluções tecnológicas, John Deere WorkSight. Com ele, o cliente pode tomar decisões inteligentes, otimizar a frota, aumentar a produtividade e reduzir os custos operacionais”, acrescenta ele.

A empresa lançou recentemente o projeto Instant Expertise Everywhere, que permite aos mecânicos usar óculos de realidade virtual (Smart Glasses) para se conectar com especialistas técnicos em qualquer parte do mundo, com o objetivo de otimizar a manutenção das máquinas, incluindo a manutenção preventiva.

Em termos de desafios, a Spana diz que John Deere estabeleceu o objetivo de oferecer pelo menos 20 máquinas elétricas ou híbridas dentro da divisão Construction & Forestry até 2026. “A visão da empresa é fornecer aos produtores equipamentos alinhados com as necessidades atuais de sustentabilidade, seguindo e liderando as tendências tecnológicas para produzir veículos capazes de operar com eletricidade e algum outro tipo de energia renovável”, diz ele.

Um futuro sem carbono

Na cruzada para equipamentos de construção de baixa emissão, destaca-se o papel desempenhado pela JCB sediada no Reino Unido através das tecnologias de hidrogênio. Já em julho de 2020, uma equipe de engenheiros da empresa começou a trabalhar no projeto de um motor para uma escavadeira que funciona inteiramente com hidrogênio. Em dezembro, o primeiro protótipo de trabalho estava sendo testado, com um motor a combustível de hidrogênio de alto desempenho, especificamente projetado e livre de CO2, que emite apenas vapor do tubo de escape.

E o principal benefício, é claro, é que esses motores a hidrogênio não emitem dióxido de carbono na atmosfera, tornando-os completamente neutros em carbono. Para a produção de hidrogênio verde, a energia renovável excedente gerada por energia solar ou eólica, que atualmente não é utilizada, pode ser utilizada.

Caterpillar 374 pode carregar até 33 caminhões de 36 toneladas métricas por hora (Foto: Caterpillar).

De acordo com a JCB, o uso do hidrogênio faz muito sentido. “Para começar, ele é o elemento mais abundante no universo. Em um nível prático, um motor a hidrogênio utiliza tecnologia similar aos sistemas de propulsão existentes. Também é durável e econômico, e pode ser integrado em todos os tipos de trens de força. Mais importante ainda, como uma tecnologia familiar e descomplicada, o hidrogênio é uma solução ideal de carbono zero para nossos clientes, e nossa cadeia de fornecimento de alta qualidade existente é capaz de atender à demanda. O hidrogênio parece ser uma maneira melhor de fazer as coisas”, diz a empresa.

Agora que a tecnologia está aqui, o próximo passo é encorajar governos e autoridades do mundo inteiro a adotá-la. Embora se espere que os benefícios da energia do hidrogênio sejam claros para todos, ela ainda é uma tecnologia relativamente nova. Portanto, é crucial que comecemos a tomar a iniciativa de difundir a mensagem.

A JCB está investindo £100 milhões em seu projeto para produzir motores a hidrogênio supereficientes. Uma equipe de 100 engenheiros já está trabalhando no desenvolvimento com o recrutamento de até mais 50 engenheiros agora em andamento, já que o nosso objetivo é chegar ao final de 2022 para que as primeiras máquinas estejam disponíveis para os clientes.

“Este compromisso reforça nossa crença de que a energia do hidrogênio será uma parte fundamental da solução para responder à ameaça contínua da mudança climática e que a JCB pode estar firmemente na vanguarda da revolução do hidrogênio”.

Cuidado com as emissões

A Link-Belt é uma empresa especializada em escavadeiras hidráulicas. Atendemos o mercado latino-americano com a linha de equipamentos da série X3E, composta por seis modelos, variando de 13 a 36 toneladas, sendo que um deles, o 210X3E, está disponível na opção de longo alcance também conhecida como Long Front.

Embora não exista uma diretriz de controle de emissões transversal na América Latina, a empresa utiliza a referência brasileira, semelhante ao padrão americano (EPA Tier III) e europeu (Stage IIIA) na América Latina. “A série X3E foi projetada para atender estes parâmetros, incorporando melhorias no tratamento do material de toda a linha de injeção e corpo, adição de um robusto sistema de filtração (com um conjunto de dois pré-filtros e um sistema principal duplo) capaz de remover praticamente todos os poluentes, tornando a mistura catalisada na combustão o mais limpa possível. Outro ponto é, além da bomba de combustível principal com o reforço de uma bomba de transferência para que o sistema de injeção funcione com mais uniformidade, do tanque à injeção”, explica Vladimir Machado, especialista em produtos da empresa.

Com relação à segurança do operador, o executivo enfatiza que as cabines de seu equipamento seguem os parâmetros ROPS e FOPS. “Para oferecer mais conforto durante os turnos de trabalho, a cabine da série X3E é silenciosa e pressurizada. Também tem 8% de ar condicionado mais eficiente e 16% mais espaço de chão do que a série X2”.

“É importante lembrar que a manutenção do equipamento contribui para a segurança do operador e para a operação de campo. É por isso que a Link-Belt forneceu fácil acesso a todos os pontos de serviço de rotina, tais como baterias, bomba de reabastecimento e filtros, permitindo uma manutenção segura e imediata no nível do solo”, conclui o executivo.

Os mais vendidos

Entre as escavadeiras Caterpillar mais vendidas na América Latina estão os modelos 374 e 345GC.

A empresa aponta que o 345GC de 42,2 toneladas oferece uma combinação precisa de uma velocidade mais baixa do motor e uma grande bomba hidráulica, permitindo uma maior saída de trabalho por unidade de combustível. De fato, o modelo aumentaria a eficiência do combustível em até 25% em comparação com as médias de consumo de combustível da escavadeira 349D2 Tier 3 em geral.

O Cat 345 GC é equipado com dois modos de potência para ajudar a gerenciar o consumo de combustível para suas aplicações específicas: o modo de potência e o novo modo Smart.

O modo Power oferece máxima produtividade em aplicações exigentes como carregamento de caminhões e escavação de valas. O modo inteligente ajusta automaticamente a velocidade do motor e a potência hidráulica de acordo com os requisitos para a máxima eficiência de combustível em qualquer aplicação.

O 374, por sua vez, se destaca por sua alta produtividade. Na verdade, em condições ideais, a máquina pode carregar até 33 caminhões de 36 toneladas métricas por hora.

Com o aumento de 10% no torque, os tempos de ciclo são muito mais rápidos do que na série anterior. Além disso, o modo aperfeiçoado de levantamento pesado aumenta a pressão do sistema para que você possa facilmente pegar e colocar material pesado.

Nem tudo sobre pistas

Outra empresa que também está experimentando ativamente o hidrogênio é a Hyundai Construction Equipment. A empresa aproveitou o contexto Bauma para mostrar seu conceito de escavadeira de rodas HW155H, um modelo que de acordo com Stefan Schwill, gerente de produto da HCE, poderia estar disponível comercialmente até 2025-26. Segundo o executivo, a empresa escolheu esta máquina em particular porque as escavadeiras de rodas “trabalham em ambientes urbanos e zonas de baixas emissões, e o modelo de 14 toneladas é um modelo popular”.

A máquina está equipada com uma célula de combustível de hidrogênio, que fornece a energia elétrica para operá-la com emissões zero. A máquina pode ser carregada em apenas dez minutos.

A Hyundai Motors tem oferecido o ix35 movido a hidrogênio e, mais recentemente, o carro de passageiros Nexo há mais de quatro anos e está testando os caminhões pesados movidos a célula de combustível XCIENT na Alemanha. Este conhecimento compartilhado entre o grupo teria proporcionado uma grande vantagem para máquinas maiores e o hidrogênio poderia ser uma fonte de combustível mais apropriada do que os modelos elétricos a bateria, disse Schwill.

Ao contrário de uma escavadeira a diesel com rodas, a máquina a hidrogênio tem uma célula de combustível montada na parte traseira da estrutura superior.

“Nossas projeções mostram que os veículos movidos a combustível serão mais econômicos do que os veículos movidos a bateria ou a diesel no futuro. Na Hyundai Construction Equipment estamos convencidos de que o hidrogênio estará na vanguarda das energias renováveis a longo prazo”, disse Gert Peeters, gerente de produto da Hyundai CE Europe.