Veículo conjugado para transporte

A carga excedente de caminhões nas rodovias pode gerar problemas que vão além das multas. Além de danificar o asfalto, o excesso de peso nas carrocerias, se torna também um perigo para quem trafega nas rodovias. Pensando nessa questão e visando incorporar projeto de uma empresa fabricante de implementos rodoviários para a indústria de caminhões transportadores de madeira, pesquisadores da UFSCar originaram a patente Veículo conjugado para transporte de carga de comprimento longo. O invento, que modificou o design e o material do caminhão de maneira a permitir que se acumule uma quantidade maior de carga devido ao menor peso do veículo, possibilitando um transporte mais leve, foi desenvolvido pelos pesquisadores Claudemiro Bolfarini, Dorival Munhoz Junior e Ana Paula de Bribean Guerra, do Departamento de Engenharia de Materiais, e pelos docentes Armando Ítalo Sette Antonialli e José Benaque Rubert do Departamento de Engenharia Mecânica, todos da UFSCar.

A necessidade de possuir um veículo mais leve com capacidade de transportar mais madeira levou ao redirecionamento de estrutura de um veículo já existente motivando os pesquisadores a pensar na mudança de design dos caminhões de transporte. Segundo a pesquisadora Ana Paula de Bribean Guerra, os implementos já utilizados no setor madeireiro eram pesados, e dependendo da umidade da madeira, era possível colocar maior quantidade, só que com impedimento volumétrico, que não permitia o empilhamento do material ou não enchia o volume de carga porque ultrapassava o peso que ele podia carregar. “Alguns caminhões de transporte já pensaram em coisas parecidas, mas nunca foram utilizadas em implementos de transporte de madeira, cujo ‘pescoço’ modifica o posicionamento da carga. Então a gente começou a desenvolver o projeto pensando em como seria possível reduzir o peso e aumentar o volume, através da adaptação do ‘pescoço’, e embutindo o fueiro no chassi”, afirmou.

Para realizar esta mudança, os pesquisadores verificaram o que já existia no mercado através de pesquisa de campo. A partir daí, a revisão bibliográfica e visita técnica contribuíram para avaliar que tipo de material estava disponível para ser utilizado no implemento de caminhões. Foi quando eles perceberam que existia potencial de rebaixar o piso – onde fica acomodada a madeira – modificando o seu material. Além disso, foi feita análise numérica dinâmica para verificar se a estrutura iria suportar o peso da madeira quando solicitado dinamicamente, através da aplicação de uma carga equivalente ao peso da madeira e uma excitação (deslocamento dinâmico) nos locais do chassi onde estão posicionadas as rodas para que um terreno irregular fosse simulado.

Partindo de perfil existente, os pesquisadores redesenharam toda a estrutura superior de um caminhão, retirando alguns componentes fixados, e colocando-os na parte inferior. Ana Guerra explica que o fueiro (vigas de acomodação da carga) era uma estrutura independente da estrutura do veículo, a qual era fixada na parte superior do chassi e, deste modo, possuía uma base acima da qual a madeira era alocada. Essa base do fueiro contribuía para que a altura total do veículo com o empilhamento da carga fosse aumentada. Partindo deste problema, foi realizada uma mudança geométrica no caminhão para acomodação da madeira, que ocasionou em redução. Rebaixando a fixação do fueiro para a parte interna da estrutura à frente, foi possível alinhá-lo com a parte de trás. A parte após o pescoço da estrutura foi rebaixada com a mesma proporção que se rebaixou o fueiro da parte da frente, porém devido à inserção deste “degrau” os fueiros restantes permaneceram com a mesma fixação que já possuíam (acima do chassi), mas foram rebaixados permitindo acomodar uma maior quantidade de madeira. Com a mudança de material, o local onde a madeira fica acomodada diminuiu a espessura da parede de toda a estrutura, fazendo com que a massa do caminhão fosse automaticamente reduzida.

Levando cerca de 1 ano para ser desenvolvida, a ideia da patente surgiu de visitas feitas pelos pesquisadores visando mudar o perfil de um caminhão, especificamente sua parte geométrica para acomodar mais madeira e reduzir o peso. Eles concluíram que não seria possível retirar nada da composição, mas era possível reduzir o peso e otimizá-lo. Por isso os pesquisadores conversaram com alguns fabricantes de aços para verificar o material ideal. Foi quando uma empresa disponibilizou catálogos e opções de materiais, permitindo a mudança de geometria com as disponíveis no mercado para fabricá-las posteriormente.

O diferencial desta invenção é que não existia, até o momento, nenhuma ideia no mercado que aumentasse a capacidade volumétrica dos caminhões que transportam madeiras. Alguns caminhões utilizaram anteriormente outro material – com aço de alta resistência, por exemplo – trabalhando na redução do peso da composição. Mas no setor madeireiro isso nunca tinha sido utilizado. Além disso, a mudança do perfil da estrutura que garante um aumento da caixa de carga, ou seja, de sua capacidade volumétrica, também nunca tinha sido utilizada. “Então a gente juntou nesta patente as duas coisas: alteração geométrica para aumentar o volume e a mudança de material para reduzir a massa”, explicou Ana Guerra.

A patente está sendo desenvolvida em parceria com a empresa fabricante de celulose Fibria, detentora da invenção, que com a ajuda da fabricante Rodofort que já produzia alguns dos implementos florestais da Fibria e irá fabricar este novo design, disponibilizou os desenhos antigos, permitindo que se construíssem novos partindo do que já existia. Além disso, a invenção já está sendo implementada pela Rodofort, que fabricou protótipo a fim de verificar a ocorrência de problemas durante o uso. Após o período de experiência, e com resposta positiva, a empresa pretende fabricar apenas esse tipo de implemento, retirando a frota antiga, e renovando-a com o novo material.

Os pesquisadores não sabiam se seria possível aumentar o volume da caixa de carga, apesar da mudança de material ser relativamente simples. Portanto, um dos principais resultados foi aumentar sua capacidade volumétrica. Em parceria com as empresas, os pesquisadores aplicaram mudanças por parte do fabricante, que reduziram o peso do implemento, mudando o tipo de suspensão e a fixação das madeiras. A pesquisadora ressalta a importância do desenvolvimento de invenções nesta área, que podem interessar às empresas que transportam madeira, empresas fabricantes de celulose, ou fabricantes de implementos rodoviários. “Nós somos um Centro de Caracterização e Desenvolvimento de Materiais e trabalhar com desenvolvimento de projetos que levam a invenções é bom para nosso departamento, para desenvolver as capacidades dos pesquisadores e para incentivar as pessoas a trabalhar mais com projetos desenvolvendo outras habilidades. Para desenvolver este tipo trabalho multidisciplinar, é necessário ir para outras áreas e fazer pesquisa de campo pra que se tenham novas ideias”, finalizou.