Tabela 1.1: Priorização das correções por registros de empilhadeira.

Na sequência, concluída a etapa de inspeção visual, foi realizado ultrassom nos pinos das articulações. A Figura 1.3 apresenta evidências do procedimento aplicado na base da mesa giratória.

   Figura 1.3: Ensaio de ultrassom realizado na base da mesa giratória.

Com base nos resultados obtidos, foi possível avaliar as prioridades de intervenção corretiva recomendadas. Assim, as ações incluem limpeza da estrutura, substituição de componentes danificados, revitalização de partes corroídas e análise estrutural complementar para definição precisa das medidas.

2. Instrumentação e Análise Estrutural por Elementos Finitos

Posteriormente, deu-se o início da extensometria em pontos específicos da empilhadeira para posterior calibração do modelo computacional a ser utilizado nas verificações estruturais. A Figura 1.4 e Figura 1.5 apresentam gráficos de deformações ao longo do tempo, obtidas nas medições extensométricas, em relação aos movimentos de giro e de basculamento da lança, respectivamente.

Figura 1.4: Deformações obtidas na extensometria – Movimentos de giro da lança.

Figura 1.5: Deformações obtidas na extensometria – Movimentos de basculamento da lança.

Em seguida, para a análise estrutural, foi desenvolvido um modelo de elementos finitos utilizando o software FEMAP®. A calibração do modelo foi realizada pela comparação entre as variações de deformação obtidas pelos cálculos e aquelas registradas pelos extensômetros.

Com isso, após a calibração, para o movimento de giro, realizou-se o comparativo entre as deformações do modelo e as medidas, variando-se o basculamento. Com isso, foram obtidos resultados considerados satisfatórios sem a necessidade de ajustes de massa para calibração do modelo computacional.

Dessa forma, concluída a calibração, procedeu-se à avaliação estrutural por elementos finitos, considerando os carregamentos e critérios de análise descritos nas normas aplicáveis. Dentre os estudos de integridade realizados, foram feitas as avaliações estática, modal, de fadiga e de flambagem por elementos finitos, além das análises de ligações e de estabilidade global.

Como solução para as não conformidades estruturais identificadas na empilhadeira, a Kot propôs reforços em pontos críticos da máquina, incluindo os truques de giro, o pórtico intermediário do tripper, o mastro, a contralança e sua escora. Esses reforços foram dimensionados com base nos estudos e visam aumentar a segurança operacional, assegurar a integridade estrutural e prolongar a vida útil do equipamento, sendo considerados eficazes para atender às exigências das regiões mais solicitadas. Como resultado, é possível visualizar a seguir, na Figura 1.6, o resultado da análise estrutural antes e depois da aplicação das chapas de reforço nos truques de giro. Além disso, a Figura 1.7 exibe os resultados da avaliação da contralança.

Figura 1.6: Índices de utilização em elemento de casca dos truques de giro.

Figura 1.7: Índices de utilização em elementos de casca da contralança.

3. Verificações Mecânicas e Simulação de Transportadores

O equipamento também apresentava instabilidades operacionais recorrentes, o que motivou um estudo técnico para apoiar a decisão entre reforma ou substituição. Dessa maneira, foram realizadas verificações mecânicas e análises de descontinuidade nos principais sistemas, com apoio do software Helix-DeltaT6 para modelagem dos transportadores, permitindo avaliar com precisão as condições dos componentes e orientar a tomada de decisão. A Figura 1.8 apresenta o perfil do transportador no software em questão.

Figura 1.8: Perfil do transportador de correia no Helix-DeltaT6 (0°).

Com isso, esse estudo permitiu identificar pontos críticos de desempenho e vida útil reduzida em sistemas como transportadores, giro, translação e basculamento, além de indicar ajustes necessários, como repotenciamento de motores, adequação de eixos e roletes, correção de cursos de esticamento e substituição de componentes fora das normas. Com isso, foi possível fornecer subsídios técnicos para a decisão entre a reforma ou substituição do equipamento, garantindo segurança operacional e conformidade com padrões normativos.

4. Análise Elétrica, Conformidade Normativa e Retrofit

Por sua vez, durante a análise de equipamentos elétricos, outro problema identificado na empilhadeira eram as falhas decorrentes da sua idade avançada e da descontinuidade de diversos componentes elétricos e de automação. Além disso, muitos desses equipamentos já não estavam disponíveis no mercado ou encontravam-se no fim da vida útil, além das não conformidades identificadas em normas como a NBR 5410 e a NR 10. Essa situação tornava urgente a avaliação da confiabilidade operacional e a proposição de soluções.

Nesse sentido, foi realizado um levantamento detalhado dos sistemas elétricos e de automação, incluindo dimensionamento de cabos e fusíveis, análise da disponibilidade de CLPs, módulos e inversores de frequência no mercado, além da verificação de conformidade com normas técnicas. Em complemento, foram avaliados motores e seus sistemas de proteção, identificando equipamentos obsoletos, alternativas de substituição e pontos de risco relacionados ao desempenho e à segurança.

Portanto, o estudo concluiu que, embora substituições pontuais pudessem prolongar a vida útil do sistema, a solução mais consistente seria considerar um novo projeto de modernização completa da automação da empilhadeira, dada a idade do equipamento e as tecnologias ultrapassadas em uso. Foram recomendadas trocas de relés por modelos inteligentes, atualização de disjuntores e substituição gradual de módulos descontinuados, de forma a garantir maior confiabilidade operacional, segurança elétrica e integração com tecnologias atuais.

5. Conclusão

Os trabalhos realizados para a empilhadeira apontaram ações substanciais para aumentar a confiabilidade e a segurança operacional do ativo.

Se você, assim como nossos mais de 150 clientes, busca soluções especializadas de engenharia ou prevenção de falhas, consulte nossa equipe e conte com a Kot Engenharia.

Desde 1993, oferecemos serviços de consultoria em engenharia por meio de estudos técnicos com o uso de ensaios não destrutivos, instrumentação de campo e simulações computacionais (FEM, DEM e CFD) para diagnósticos de alta complexidade em estruturas de concreto, metálicas e equipamentos industriais.

Siga, também, nossas páginas no LinkedIn, Facebook e Instagram e continue acompanhando nossos conteúdos.

FAQ

1. Como a Matriz GUT auxiliou na priorização das correções da empilhadeira?

A Matriz GUT (Gravidade, Urgência e Tendência) foi utilizada para classificar sistematicamente os defeitos e pontos de corrosão identificados durante a inspeção visual in loco. O mapeamento classificou as não conformidades em níveis de prioridade de intervenção: 11 de prioridade Muito Alta, 16 de prioridade Alta e 3 de prioridade Média. Esse direcionamento numérico permitiu ao cliente programar as paradas de manutenção atacando primeiramente os pontos de risco iminente.

2. De que forma a extensometria em campo foi utilizada para calibrar o modelo computacional?

A equipe instalou extensômetros em pontos estratégicos da empilhadeira para registrar as deformações físicas reais ocorridas durante os movimentos de giro e basculamento da lança. Esses dados temporais foram importados e comparados com os resultados numéricos do modelo de elementos finitos desenvolvido no software FEMAP®. A convergência direta entre as deformações medidas e simuladas validou o modelo computacional sem a necessidade de realizar ajustes artificiais de massa, garantindo precisão absoluta nas simulações estruturais subsequentes.

3. Quais regiões da empilhadeira exigiram a aplicação de reforços estruturais e por quê?

A análise por elementos finitos (que incluiu avaliações estática, modal, de fadiga, flambagem e estabilidade global) apontou taxas elevadas de utilização de material em áreas críticas sob carregamentos normativos. Para restabelecer as margens de segurança e prolongar a vida útil do ativo, a Kot dimensionou e propôs reforços estruturais específicos nos truques de giro, no pórtico intermediário do tripper, no mastro, na contralança e em sua respectiva escora.

4. Como o software Helix-DeltaT6 auxiliou na análise dos sistemas mecânicos do equipamento?

Diante de instabilidades operacionais recorrentes, o software Helix-DeltaT6 foi empregado para criar um perfil dinâmico dos transportadores de correia da empilhadeira. O modelo revelou limitações de capacidade e vida útil reduzida em sistemas de translação, giro e basculamento. A partir dessas simulações, foi possível determinar as ações corretivas exatas para os componentes mecânicos, tais como o repotenciamento de motores elétricos, correção dos cursos de esticamento das correias e a adequação dimensional de eixos e roletes.

5. Por que o estudo elétrico recomendou uma modernização completa (retrofit) em vez de reparos pontuais?

A análise dos sistemas elétricos e de automação constatou um severo risco de indisponibilidade devido à idade avançada da empilhadeira. Muitos componentes cruciais, como módulos de CLPs e inversores de frequência, já foram descontinuados pelos fabricantes e não existem no mercado para reposição. Além disso, foram identificadas não conformidades com as normas de segurança NBR 5410 e NR 10. Para garantir confiabilidade no longo prazo, a recomendação técnica consistiu em um projeto de retrofit total, substituindo componentes obsoletos por relés inteligentes e disjuntores atualizados.