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Manipuladores Telescópicos ou Telehandlers são equipamentos de elevação de carga autopropelidos.
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Curso de Design
André Ricardo Moschen
MANIPULADOR TELESCÓPICO: O DESIGN APLICADO
EM BENS DE CAPITAL
Caxias do Sul
2010
ANDRÉ RICARDO MOSCHEN
MANIPULADOR TELESCÓPICO: O DESIGN APLICADO
EM BENS DE CAPITAL
Caxias do Sul
2010
Trabalho de conclusão de curso
apresentado à Faculdade da Serra
Gaúcha – FSG, como parte das
exigências do Curso de Design com
Linha de Pesquisa em Interfaces
Tecnológicas para obtenção do
título de Bacharel.
Orientador: Ms. Gabriel Bergmann
Vieira.
André Ricardo Moschen
MANIPULADOR TELESCÓPICO: O DESIGN APLICADO
EM BENS DE CAPITAL
Trabalho apresentado e aprovado pela Banca Examinadora em 07 de dezembro de 2010.
______________________________________________ Prof. Ms. Gabriel Bergmann Vieira - Orientador
______________________________________________ Prof. Ms. Paulo Klafke – Arguidor I
______________________________________________ Prof. Ms. Lucimara Ballardin – Arguidor II
Agradeço em primeiro lugar a Deus que
iluminou o meu caminho durante esta difícil
etapa. Agradeço à minha esposa Fabiana e
a meu filho Lucas que me apoiaram nos
momentos de dificuldades. Agradeço,
também, à minha mãe e aos meus irmãos
pelo incentivo, em especial à Juliana
Dedico esta obra a meu avô Ângelo
Celestino Fiório, cuja trajetória é um
exemplo de trabalho, dedicação e alegria,
transmitidos ao longo de toda a sua vida
aos seus filhos, netos e bisnetos.
“Eu que não me sento no trono de um
apartamento, com a boca escancarada,
cheia de dentes, esperando a morte
chegar.”
Raul Seixas
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 9
2 ESTRUTURA DO TRABALHO .............................................................................. 13
3 RERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................ 14
3.1 GUINDASTES ..................................................................................................... 14
3.2 MANIPULADORES TELESCÓPICOS ................................................................ 15
3.3 ERGONOMIA E POSTO DE TRABALHO ........................................................... 18
4 METODOLOGIA ................................................................................................... 24
4.1 MÉTODO DE PESQUISA .................................................................................. 24
4.2 PROCEDIMENTO DE PESQUISA ..................................................................... 29
5 APLICAÇÃO DO MÉTODO PROJETUAL ........................................................... 30
5.1 PREPARAÇÃO .................................................................................................. 30
5.2 GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS ......................................................................... 42
5.3 AVALIAÇÃO DAS ALTERNATIVAS .................................................................... 46
5.4 REALIZAÇÃO ..................................................................................................... 47
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 57
REFERÊNCIAS BIBLIGRÁFICAS ........................................................................... 58
APÊNDICE ............................................................................................................... 62
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01 – Guindaste montado sobre caminhão.................................................. 14
FIGURA 02 – Manipulador telescópico ou telehandler............................................. 15
FIGURA 03 – Plataforma de trabalho aéreo............................................................. 17
FIGURA 04 – Áreas de alcance em cabines............................................................. 20
FIGURA 05 – Área visual e superfície de trabalho.................................................... 22
FIGURA 06 – Manipulador telescópico analisado..................................................... 31
FIGURA 07 – Estrutura de um manipulador.............................................................. 36
FIGURA 08 – Materiais e processos......................................................................... 37
FIGURA 09 – Esboços iniciais.................................................................................. 42
FIGURA 10 – Esboços de detalhes.......................................................................... 43
FIGURA 11 – Alternativas de pára-lamas................................................................. 44
FIGURA 12 – Ilustrações da geometria escolhida.................................................... 45
FIGURA 13 – Malha gráfica e proporções harmônicas............................................. 47
FIGURA 14 – Zonas de alcance................................................................................ 48
FIGURA 15 – Faróis de rodagem.............................................................................. 49
FIGURA 16 – Cabine de operação............................................................................ 50
FIGURA 17 – Painel de controle............................................................................... 51
FIGURA 18 – Comando do equipamento.................................................................. 52
FIGURA 19 – Partes principais do produto............................................................... 54
FIGURA 20 – Partes principais da cabine................................................................. 54
FIGURA 21 – Representação virtual frontal.............................................................. 55
FIGURA 22 – Representação virtual traseira............................................................ 56
LISTA DE TABELAS
TABELA 01 – Método projetual de Löbach............................................................... 28
TABELA 02 – Comparativo entre fabricantes de manipuladores.............................. 33
TABELA 03 – Classificação categorial de guindastes.............................................. 34
TABELA 04 – Itens da lista de restrições.................................................................. 39
TABELA 05 – Itens da lista de requisitos.................................................................. 41
LISTA DE QUADROS
QUADRO 01 – Evolução dos guindastes.................................................................. 32
QUADRO 02 – Linha de produtos Caterpillar............................................................ 35
QUADRO 03 – Linha de manipuladores telescópicos............................................... 35
QUADRO 04 – Relação entre implementos e suas funções..................................... 37
QUADRO 05 – Principais funções e uso do produto................................................. 53
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
FOPS – Falling Object Protective Structure (estrutura protetora para queda de
objetos)
MTE – Ministério do Trabalho e Emprego
NR – Norma Regulamentadora
PTA – Plataforma de Trabalho Aéreo
ROPS – Roll-Over Protective Structure (estrutura protetora para tombamentos)
SIT – Secretaria de Inspeção do Trabalho
USPA – United States Patent Application (Requerimento Americano de Patente)
RESUMO
Manipuladores telescópicos são produtos de bens de capital utilizado em indústrias,
mineradoras, empresas de eletrificação, telefonia, fazendas e construção civil, que
possuem relevante interrelação com o usuário. No Brasil, o processo de concepção
desse tipo de produto poucas vezes conta com a participação de designers,
geralmente ficando a cargo de engenheiros. Este trabalho descreve o processo
projetual de um manipulador telescópico concebido e conduzido por designer
através da aplicação de método específico.
Palavras-chave: Design; manipulador telescópico; telehandler; guindaste; bens de
capital.
ABSTRACT
Telehandlers are capital goods products used in industries, mining companies,
electrification, telecommunications, farming and civil construction, with relevant
interrelation with the user. In Brazil, a few times the design process of such products
has participation of designers, generally leaving it to the engineers. This paper
describes the design process of a telescopic handler designed and conducted by the
designer through the application of specific method.
Keywords: Design; manipulador telescópico; telehandler; guindaste; bens de capital.
9
1. INTRODUÇÃO
Automóveis, mobiliário, jóias, roupas, peças gráficas, embalagens, objetos de
decoração e eletro-eletrônicos são alguns produtos encontrados no mercado e
concebidos ou com a participação em alguma etapa de um profissional de design.
São bens duráveis, não duráveis e serviços desenvolvidos para satisfazer as mais
diversas necessidades humanas, sejam elas pessoais ou profissionais. E dentro
dessa diversidade de produtos estão os bens de capital, produtos de investimento
com considerável valor agregado, adquiridos por empresas dos mais diversos
segmentos para aumentar a sua produtividade, competitividade e prover maior
margem de lucro.
O Design, intrinsecamente inserido no nosso cotidiano e presente na concepção da
maioria dos produtos encontrados no mercado, pode também ser utilizado como
ferramenta no desenvolvimento de bens de capital, por este se tratar de um produto
industrial que tem uma relação direta com o ser humano que o controla.
Este trabalho irá tratar de questões relacionadas à aplicação do design como
ferramenta de projeto de manipuladores telescópicos, buscando o posicionamento
do designer junto às demais frentes atuantes no desenvolvimento deste complexo
produto, a partir da pesquisa de referenciais, da aplicação de método projetual
específico e do interrelacionamento entre este e profissionais de diversas outras
áreas.
Objetiva-se, portanto, se desenvolver o projeto de design de um manipulador
telescópico, demonstrando-se a sua importância na concepção do produto em
atividades multidisciplinares.
Também objetiva-se:
Desenvolver o projeto de design de um produto de alta complexidade
utilizando-se método específico;
Restabelecer as prerrogativas da profissão;
10
Propor uma solução para suprir as necessidades do mercado através do
conhecimento dos problemas enfrentados pelos usuários, considerando
fatores antropológicos e antropométricos, além das normas vigentes no
país;
Analisar a possibilidade de utilização de materiais alternativos e
ecologicamente corretos, equacionando materiais e técnicas fabris para
efetivamente se obter um produto tangível;
Buscar relacionar o produto com possíveis periféricos, tornando este uma
solução genuinamente versátil e que possa ser utilizado em diversas
situações.
A exemplo de produtos de origem estrangeira é possível que Designer conceba
qualquer produto de grande porte, atuando, não somente na geração de alternativas
conceituais, mas conduzindo o projeto através metodologia específica orientada pela
ótica do Design como gestão.
Quando se ouve falar em equipamentos de elevação de carga, imediatamente cria-
se uma relação direta com a Engenharia Mecânica e aplicações de leis da física.
Porém, se for considerado que esses produtos têm interrelação com seres humanos,
então há, também, a necessidade da intervenção de um profissional de design, fato
que abre uma oportunidade do Profissional de Design apropriar-se das prerrogativas
da sua profissão.
O Design, no desenvolvimento de novos produtos, ainda é pouco explorado no
Brasil. Em uma pesquisa feita junto a diversas agências de emprego de Caxias do
Sul, Moschen (2007) constatou a pouca presença de profissionais de design
inseridos no mercado de trabalho, principalmente no segmento de bens de capital da
chamada linha amarela. Isso acontece porque a maioria dos produtos ainda é
fabricada sem a utilização do Design como processo projetual. No caso dos veículos
industriais, que são bens de capital, o Designer é solicitado no estágio final do
projeto, e, muitas vezes, apenas para estilizá-lo ou solucionar problemas de estética
que poderiam ser evitados antes.
11
Devido à cultura de valorização de produtos importados sobre os produtos nacionais,
as empresas brasileiras acabam por estabelecer uma cultura de reprodução que,
segundo Bonsiepe (1978), é o resultado da ausência de desenvolvimento de
estratégias pro ativas de desenvolvimento de produtos.
Na revista IVT – Industrial Vehicle Tecnology, Joos (2010), aponta o designer Vrisère
como experiente no mundo do design de veículos industriais. Ele relata que este
profissional teve a iniciativa de montar uma equipe de Designers e Engenheiros para
desenvolver projetos de veículos industriais com grande acuracidade. Os projetos
começam com simples esboços, passam por ilustrações mais elaboradas, são
modelados tridimensionalmente e chegam até a etapa de produção de mocapes.
Entende-se por acuracidade a relação que existe entre o que foi desenhado e o
resultado final ou produto pronto.
“Quando se fala em um produto atrativo, raramente
nos referimos ao seu som, cheiro ou paladar. A
percepção humana é amplamente dominada pela
visão e, quando se fala no estilo do produto, referimo-
nos ao seu visual, pois o sentido visual é
predominante sobre os demais sentidos. A
atratividade de um produto depende, então,
basicamente do seu aspecto visual” (Baxter, 1998,
p.25).
Outra consideração relevante é o fato de Caxias do Sul, considerada o segundo pólo
metal mecânico do país, comportar uma grande quantidade de empresas fabricantes
de produtos de bens de capital e a tendência de crescimento neste setor ser
crescente. Conforme matéria escrita por Hunoff (2010) e publicada no Jornal do
Comércio, os principais fabricantes de implementos rodoviários da linha pesada do
Rio Grande do Sul, responsáveis por 67% da produção nacional, acreditam que o
ano será de início de um ciclo de recuperação gradual e consistente, com média
anual de 5% a 8% até 2015. Esta visão está sustentada na convicção de
recuperação contínua da economia interna, das obras para a Copa do Mundo e para
os Jogos Olímpicos e da retomada de mercados no exterior. A produção de bens de
capital registrou em setembro de 2009 um aumento de 5,8% ante o mês de agosto,
12
resultado bem acima da média da indústria (0,8%) e a sexta taxa positiva
consecutiva ante o mês anterior.
Verifica-se, portanto, a existência de vários fatores que caracterizam a construção
deste projeto, que incluem a necessidade, o método, o desenvolvedor e o produto.
13
2. ESTRUTURA DO TRABALHO
Este trabalho está constituído sobre quatro pilares. Inicialmente serão reunidas as
informações coletadas em pesquisa para serem utilizadas na identificação,
delimitação e contextualização do problema, incluindo gestão e metodologia
projetual. Após serem submetidas a analises, essas informações serão processadas
e formarão a diretriz norteadora do projeto. Em seguida aplicar-se-á um método
projetual de design específico que, por sua vez, conduzirá o processo de design por
todas as etapas pertinentes ao projeto, incluindo preparação, análise das
informações e geração de alternativas, encerrando em uma proposta virtual e física
do produto. A seqüência a ser seguida está representada na figura abaixo:
01 02 03 04
PESQUISA ANÁLISE APLICAÇÃO DO
MÉTODO PROPOSTA
O método projetual que será utilizado neste trabalho foi analisado dentro de uma
pesquisa de metodologia de quatro autores da área de design, cujo critério de
seleção deu-se devido à relação entre a natureza do produto e o referido método.
14
3. REFERENCIAL TEÓRICO
Para construção e delimitação do projeto foi necessário se buscar conhecimento em
temas relacionados a equipamentos de elevação de carga e outros temas, como
materiais, normas regulamentadoras e ergonomia.
3.1. GUINDASTES
Guindastes são máquinas destinadas à elevação de cargas em espaços restritos.
Segundo Ferreira (1999), muitos são concebidos de acordo com o trabalho e o local
de operação. Estes equipamentos, movidos a vapor, sistemas hidráulicos ou força
manual são amplamente utilizados em construções, indústrias, mineradoras e redes
de distribuição de telefonia e eletricidade. Os guindastes hidráulicos (fig. 01) são
rápidos e silenciosos, portanto, os mais utilizados.
Figura 01: Guindaste montado sobre caminhão. Fonte: Rudenko (1976).
No Brasil existem diversas normas relacionadas a equipamentos de elevação e
movimentação de cargas e pessoas. A Associação Brasileira de Normas Técnicas
através da norma ABNT NBR 14768 (2001), determina quais itens configuram um
guindaste hidráulico. Segundo a norma, guindastes são destinados a movimentar
cargas nos planos horizontal e vertical, através de extensões telescópicas com
acionamento hidráulico ou mecânico.
15
3.2. MANIPULADORES TELESCÓPICOS
Os manipuladores telescópicos, ou telehandlers (fig. 02), são definidos por
fabricantes de guindastes (M&T, 2009), como máquinas autopropelidas 1, dotadas
de tração e direção nas quatro rodas. Possuem uma lança telescópica onde se
podem montar diversos acessórios, como garfos, guinchos, ganchos, conchas,
plataformas e uma série de outros implementos específicos para atender as diversas
necessidades nos canteiros de obras. Os telehandlers têm um amplo espectro de
aplicação. Em função das suas características de tração e direção nas quatro rodas,
eles podem ser utilizados em locais com terreno irregulares ou locais confinados,
que exijam alta capacidade de realizar manobras. Sua lança extensível permite não
apenas o levantamento a lugares altos, como nas operações realizadas pelas
empilhadeiras, como também oferecem um excelente alcance horizontal. Isso
permite que o operador vença qualquer obstáculo e seja capaz de alcançar
facilmente os materiais estocados em obras, transportar materiais vindos de outras
obras, realizar deslocamentos de máquinas, etc. São freqüentemente utilizados em
manutenções industriais e usinas, instalações, montagens e diversas outras
aplicações.
Figura 02: Manipulador telescópico. Fonte: United States Patent Application (2005).
1 Autopropulsão: Propriedade que certos veículos têm de se impelirem por seus próprios meios.
16
Na United States Patent Application 20050016946 (2005), requerida por Daniel E.
Davis, telehandler é composta por uma estrutura, motor, transmissão, eixos, lança,
estabilizadores, cabine de operação, gancho, cabo de aço, dispositivos de
segurança, componentes elétricos e componentes hidráulicos e opcionais.
Manipuladores telescópicos, classificados como equipamentos de elevação de
carga, são também passíveis de legislações, normas regulamentadoras e normas
técnicas. Segundo o Código de Defesa do Consumidor (apud Regazzi, 2000, p. 17),
“se existirem normas técnicas para qualquer produto colocado no mercado de
consumo, é obrigatória a conformidade destes produtos com os requisitos da norma,
sob pena de responsabilidade para o fornecedor”. As normas ABNT NBR 14768 -
requisitos para a fabricação de guindastes articulados e ABNT NBR-13129 - Cálculo
da carga do vento em guindastes são exemplos de normas aplicáveis aos
telehandlers.
Assim como as empilhadeiras convencionais, os manipuladores telescópicos não
podem transitar em rodovias estaduais, federais nem em vias urbanas. Segundo
Figlié (2010), equipamentos como empilhadeiras não são emplacadas, portanto não
tem licenciamento para trânsito em vias públicas. Porém, o trânsito em canteiros de
obra, portos e mineradoras é permitido, desde que seja concedida uma licença do
sinalizador (giroflex), um equipamento emissor de luz de alerta colocado no teto do
veículo acompanhado de sinalizadores sonoros.
3.2.1. Plataforma de Trabalho Aéreo - PTA
Plataformas de trabalho aéreo são equipamentos utilizados para elevar pessoas em
locais altos. O Ministério do Trabalho (2010), através da NR-18 de 1978, indica que
PTA é um equipamento móvel, autopropelido ou não, dotado de uma estação de
trabalho (cesto ou plataforma) e sustentado em sua base por haste metálica (lança)
ou tesoura, capaz de erguer-se para alcançar o local de trabalho elevado. A figura
03 mostra uma PTA fabricada pela JLG.
17
Figura 03: Plataforma de trabalho aéreo. Fonte: Catálogo de produtos JLG (2010).
Possuem requisitos mínimos de segurança elaborados e fiscalizados pelo Ministério
do Trabalho, como dispositivo de nivelamento no posto de trabalho, cinto de
segurança, guarda-corpo rígido e painel de comando com botão de parada de
emergência. Também são requisitos um dispositivo de emergência que possibilite
baixar o trabalhador até o solo em caso de pane, sistema sonoro, proteção contra
choques elétricos e placas de aviso. Esta última especificação se aplica às PTAs
para serviços em instalações elétricas energizadas. A Portaria N.º15 dessa norma
deixa claro que é proibido transportar pessoas em equipamentos de guindar não
projetado para este fim, desde a data de publicação do documento.
18
3.3. ERGONOMIA E POSTO DE TRABALHO
A Ergonomia está presente nos estudos da relação que existe entre o homem, a
máquina e o meio-ambiente. Para Iida (2005, p.2), “Ergonomia é o estudo do
relacionamento entre o homem e seu trabalho, equipamento e ambiente e,
particularmente, a aplicação dos conhecimentos de anatomia, fisiologia e psicologia
na solução dos problemas surgidos desse relacionamento”. A Antropometria, parte
da Ergonomia que trata das medidas físicas do corpo humano é utilizada para
estabelecer dimensões cada vez mais detalhadas e confiáveis. Segundo o autor, as
diferenças antropométricas podem ser facilmente comprovadas com as máquinas e
equipamentos importados, os quais não se adaptam aos operadores brasileiros.
Mesmo protegidos em uma estação de trabalho, muitos operadores sofrem
acidentes, inicialmente atribuídos à falta de atenção ou negligência do próprio
operador. Segundo Iida (2005), isso pode acontecer devido a uma série de decisões
anteriores que criaram condições para ocorrer o acidente. Para prever práticas
seguras no projeto, o Designer deve primeiramente identificar todas as situações de
risco. Também pode utilizar-se de pesquisas com usuários e relatórios de acidentes
de empresas que utilizam este produto ou similar. Um estudo específico para
medidas de emergência também são importantes, como medida remediável. Assim
como a redução do número de movimentos contínuos, a redução de ruídos pode
ajudar a reduzir o risco de lesões e danos ao operário. Segundo a norma NR-31
(apud M&T, 2010, p.40), “um operário não pode ser submetido a ruídos acima de
85db”.
Trabalhar sentado reduz a fadiga. Para Ivergård e Hunt (2009) é mais fácil para um
operador trabalhar sentado, podendo usar ambos os pés simultaneamente,
desenvolver maior força com as pernas, usar os pedais mais rapidamente e operar
vários controles com um ou ambos os pés. Na literatura existem recomendações
diversas sobre altura de superfícies de trabalho. Isto é porque, por vezes, as alturas
de homens e mulheres são diferenciadas. De um modo geral, a superfície de
trabalho deve estar alguns centímetros mais baixa do que a altura do cotovelo.
19
Nos equipamentos de elevação de carga, o posto de trabalho dos operadores é a
cabine de operação. Essas cabines podem ser abertas, com toldos ou fechadas e,
quanto à proteção, podem ser FOPS (Falling Object Protective Structure), com
proteção contra objetos em queda, como pedras ou ROPS (Roll-Over Protective
Structure), com proteção ao operador em caso de tombamento.
Para se obter uma cabine de operação ergonômica, a determinação das dimensões
internas é importante na fase de projeto. Fontana (2005, p.33), em uma avaliação
ergonômica de projetos de cabines de operação, citou pontos importantes que
devem ser observados no projeto. Segundo o autor, para determinar a ergonomia de
uma cabine, “deverão ser coletadas medidas das distâncias entre o assento e os
órgãos de comando nas dimensões x, y e z e comparadas em um gráfico
escalonado contendo as áreas de máximo e ótimo acesso aos comandos, de acordo
com as características antropométricas dos usuários”. Em uma avaliação
ergonômica, o autor coletou dados com o assento nos limites próximo, médio e
extremo, com referência no painel de controle, obtendo o seguinte resultado:
Ótimo: comando situado na região de ótimo acesso nos dois planos.
Muito bom: comando situado na região de ótimo em um plano e de máximo
no outro plano.
Bom: comando situado na região de máximo nos dois planos.
Regular: comando situado na região de máximo em um plano e fora no outro
plano.
Ruim: comando situado em região externa aos dois planos.
Fontana (2005) adotou padrões antropométricos americanos como a referência para
a comparação com as médias da população dos operadores brasileiros. Ocorreram
diferenças para o comprimento do pé e braço, largura do pé e para o assento-
cotovelo. O comprimento e a largura do pé influenciam no tamanho que os degraus
de acesso devem ter. O alcance do braço e da mão interfere no posicionamento dos
controles manuais. Os acionamentos mais freqüentes devem ser posicionados
dentro da área de alcance normal, delimitada pelo raio de alcance da mão. Os
controles acionados esporadicamente devem estar dentro da área de alcance
20
máximo. Na figura 04 o autor define distâncias de alcance a partir de um dispositivo
que determina o ponto de referência do assento.
Figura 04: Áreas de alcance em cabines. Fonte: Fontana (2005).
Para Fontana (2005, p.46) “o posicionamento vertical dos comandos é definido
também em função do comprimento do braço. Eles devem estar localizados de
forma que o operador consiga alcançá-los sem sair de sua posição normal. A
distância vertical máxima do nível do ombro do operador até o comando deve ser
igual ao comprimento do braço. O apoio do assento é uma medida que influencia na
definição do comprimento do assento do operador.” O autor ainda acrescenta,
salientando que o “comprimento do assento deve ser tal que possibilite o
acionamento dos pedais de freio e acelerador de maneira rápida e com o mínimo de
21
esforço, sem que o operador tenha que sair de sua posição normal.” Se essas
especificações não forem seguidas, o operador terá que sair de sua posição normal
de trabalho para poder acionar os controles mais distantes, obrigando-o a se
movimentar com maior freqüência e esforço e perdendo o apoio do encosto do
assento. O autor utilizou um percentil 95. Dessa forma, os componentes do posto de
operação passíveis de regulagem quanto ao posicionamento vertical e horizontal,
como o volante de direção, joysticks e o banco, devem permitir um maior intervalo de
regulagem.
3.3.1. Elementos de informação
A semântica especifica o que os caracteres significam. Segundo Openshaw e Taylor
(2006), utilizam-se uma noção de códigos como um conceito geral. Por convenção o
design de dispositivos de informação convencional utiliza dois tipos de códigos para
cobrir todos os símbolos e caracteres:
Códigos não figurativos, que consistem de vários elementos de pequeno
porte. Os elementos individualmente não têm qualquer significado em si, mas
quando combinadas têm significados inequívocos. A forma mais comum de
códigos não figurativos são números e letras.
Códigos figurativos (símbolos), que são aqueles projetados de modo a ter um
significado próprio, sem necessidade de ser combinado com outros símbolos.
Tais códigos podem ser concretos ou abstratos. Os códigos concretos imitam
o que eles simbolizam (por exemplo, um pedestre atravessando o sinal é
representado por um desenho estilizado de uma pessoa caminhando). Os
códigos abstratos simbolizam conceitos abstratos (por exemplo,
"Cristianismo", representada por uma cruz).
Ambos os códigos figurativos e não figurativos são utilizados em aplicações do
processo industrial. O código figurativo concreto deve se parecer com a máquina
que eles representam e o código abstrato deve ser usado para representar os
eventos reais que ocorrem durante o processo. A escolha dos mais diferentes tipos
de instrumentos disponíveis depende da informação que será apresentada e como
ela será utilizada. Para Ivergard e Hunt (2009), os instrumentos de monitoramento
22
são visuais e podem ser analógicos, os que utilizam ponteiros e mecanismos, ou
digitais, os que utilizam sinais eletrônicos, recursos de luz de sinalização e monitores
de vídeo. O painel de controle, segundo os autores, deve ser dividido em dois
subgrupos:
Dispositivos de informações gerais, estáticos e dinâmicos, devem fornecer
uma visão geral do equipamento, como estatística e diagramas, assim como
botões que podem ser manipulados, como luzes de farol, por exemplo.
Dispositivos de informações específicas, estáticos e dinâmicos, oferecem
informações mais detalhadas.
A distância máxima de visualização depende o tamanho da informação mostrada.
Conforme Ivergård e Hunt (2009), toda a informação visual importante e que é
utilizada frequentemente deve estar na área visual mais confortável. A área de visão
máxima (fig. 05) é a área em que o operador vê rapidamente, pois nessa área
nenhum músculo é movido, somente os olhos.
Figura 05: Área visual e superfícies de trabalho. Fonte: Ivergård e Hunt (2009).
Superfícies de trabalho e controles devem ser colocadas dentro de fácil e confortável
alcance. Isto significa ter uma área limitada em altura, largura e profundidade, dentro
da quais os controles mais importantes e superfícies de trabalho devem ser
23
colocados. Segundo Ivergård e Hunt (2009), a maioria dos tipos de controle precisa
de bastante espaço para a realização de diversas tarefas, além das tarefas de
controle como tal. Uma das necessidades, por exemplo, escrever, local para
acomodar manuais, café e bebidas. A altura da superfície de trabalho é da maior
importância, se o operador trabalha em pé ou sentado. Uma superfície de trabalho
incorreto resultados altura em que o operador assumindo uma postura ruim, o que,
em curto prazo, é cansativo e, em longo prazo pode causar danos permanentes.
Os autores ainda analisaram o brilho da imagem e relação de contraste, que deve
ser selecionado com base na adaptação média da aplicação específica. Quanto
maior o nível de adaptação, mais clara a imagem que é necessária. O nível de
adaptação é resultado de uma série de fatores diferentes, incluindo o nível de luz
ambiente, fatores de reflexão sobre as superfícies do campo de visão, luminância e
diferentes fontes de luz no campo de visão. Como regra geral, o brilho da imagem
deve ser de pelo menos ao nível de médio de luminância no campo de visão, desde
que uma relação de contraste pode ser suficientemente obtida.
Quanto às distâncias de visualização, os autores acordam que são muitas vezes
determinadas por restrições físicas, como distância ou altura dos consoles no posto
de trabalho. Idealmente, o tamanho do display deve ser selecionado de acordo com
a quantidade de informações necessárias e exigido ou a distância de visualização
disponível. Quanto mais informações com uma distância dada, maior é a imagem
necessária. A seleção do tamanho do display deve ser considerada caso a caso.
Certas informações são mais bem transmitidas utilizando-se sinais sonoros.
Conforme Ivergård e Hunt (2009), quando é um sinal de perigo o operador não
necessita ver de onde vem o sinal nem olhar constantemente para um determinado
local. Auxilia se o operador não tem experiência com códigos de mensagem.
Também garante a percepção quando são necessárias duas formas de
comunicação. Os sinais sonoros podem ser usados para prever algum evento futuro,
por exemplo, o início de uma contagem regressiva ou em situações de estresse,
quando existe a possibilidade do operador esquecer-se de algo.
24
4. METODOLOGIA
4.1. MÉTODO DE PESQUISA
A oposição excludente entre métodos qualitativos, que, segundo Oliveira (2000), são
racionais e subjetivos, e métodos quantitativos, que são mais experimentais e
objetivos, remonta o fim da idade média, com o Renascimento e o movimento
Iluminista-cartesiano.
A primeira regra do pensamento cartesiano “consistia
em nunca aceitar algo como verdadeiro sem conhecê-
lo evidentemente como tal.” (Descartes, apud Brod,
2009.
Conforme Oliveira (2000), o método quantitativo mensura o objeto, enquanto o
método qualitativo mensura categorias e atributos, tais como qualidade, relação,
ação, paixão, hábitos e preferências. Pode-se afirmar que a análise pode ser
unificada quando correlacionam uma causa e um efeito. A inclusão de outras
variáveis nesta relação exigirá análise multivariada para a mensuração do problema.
Para o autor, o método quantitativo está associado ä experimentação e manipulação
de um objeto estudado em uma população ou universo. Por limitações técnicas
geográficas ou financeiras pode-se trabalhar com amostragem.
Fontana (2005) utilizou método quantitativo para avaliação ergonômica e
antropológica de forwarders e skiders. Após a identificação dos equipamentos que
seriam avaliados, o autor realizou medidas a partir do ponto de referência do
assento do operador, utilizando um dispositivo de simulação, considerando o
acréscimo de um peso médio de 75 kg, considerada média dos operadores
brasileiros. Foram coletadas medidas de três posições distintas, classificadas como
próximo, médio e extremo em relação ao painel de operação. Para determinar as
medidas antropométricas dos 34 operadores avaliados o autor utilizou uma ficha de
registro para valores antropométricos. Na avaliação das variações utilizou percentis
25
nos níveis 5, 50 e 95%. O posicionamento visual dos instrumentos e do campo visual
de trabalho também foi analisado.
“Se um designer quiser saber por que os objetos são
como são, deve examiná-lo sob todos os aspectos
possíveis [...] como a funcionalidade,
manuseabilidade, a cor, a forma, o material de que
são feitos e assim por diante” (Munari, 2005, p.96).
Para Demo (2000) o que torna uma tese mais científica não é a discussão teórica
interminável, mas as provas apresentadas dentro do contexto de certa hipótese. O
que conta é a argumentação lógico-experimental menos a virtuosidade conceitual.
Metodologicamente falando, o experimento busca fazer relações seguras entre
causa e efeito. Fazer dados também é manipular a realidade. Acreditar demais em
dados, ainda mais sem entender muito bem o que aquilo representa, pode ser até
irresponsável. É importante haver alternativas de coleta de dados e análises, pois é
relativamente fácil de manipular números para enxergar o que se quer.
Conforme o autor, a manipulação de dados em empresas pode ter fins comerciais e
políticos. Acaba tornando-se um grande negócio, pois muitas vezes são analisadas
pequenas fatias de mercado para definir o comportamento de um país inteiro, ou
ainda, utiliza-se de uma pequena amostra estratégica para garantir maior
representatividade.
Análises podem ser feitas através de comparação de produtos de concorrentes,
entre si sob o ponto de vista do consumidor e sob o ponto de vista técnico. Segundo
Baxter (1998), na primeira análise a avaliação é feita pelo consumidor conforme os
requisitos do consumidor. Na outra análise uma equipe técnica avalia o produto com
relação aos requisitos técnicos. As avaliações dos consumidores não devem ser
alteradas arbitrariamente, pois são obtidas de pesquisas de mercado. Com a
aplicação dessa técnica, o autor defende que os requisitos do consumidor podem
ser transformados em técnicas específicas do projeto. A especificação deve incluir
aspectos tecnológicos não perceptíveis pelo consumidor, como processo de
fabricação, distribuição e manutenção.
26
Metodologia é o estudo dos métodos, técnicas e ferramentas e de suas aplicações à
definição. O método projetual é um processo pelo qual o designer chega a uma
solução, utilizando técnicas projetuais convenientes para auxiliar no processo de
desenvolvimento do projeto. Segundo Gomes, Pereira e Schlemper (2010), os
métodos projetuais de desenvolvimento de produtos são utilizados para orientar e
prever questões em torno dos produtos existentes. Não existe um método único que
atenda a todas as situações possíveis. O designer deve escolher o método conforme
cada situação diferente.
A metodologia projetual não pode ser confundida com receita de bolo, que, segundo
Gomes (2001), quando seguida, proporciona um resultado previamente
estabelecido. Para os autores, os métodos projetuais servem para auxiliar no
desenvolvimento de produtos, mas não são absolutos em todos os casos. Com
muito critério e conhecimento, o método pode ser modificado, para que se possa
descobrir algo que o melhore.
O método adotado neste trabalho, segundo Löbach (2008), determina todos os
passos a serem seguidos no projeto. É composto de quatro etapas: preparação,
geração de alternativas, seleção e produção.
Fase 1: Preparação
O ponto de partida é a descoberta de um problema e se esse problema pode ser
resolvido através do Design Industrial. É importante recolher todas as informações
possíveis acerca do produto. Essas informações serão utilizadas no processo de
solução do problema. Na análise da necessidade verifica-se a importância da
solução, que varia conforme investimentos necessários. A análise da relação social
estuda o público-alvo, assim como a análise da relação com o meio ambiente estuda
o local que o produto será usado e o impacto ambiental devido ao uso. Pode ser
feita uma análise do desenvolvimento histórico para extrair informações úteis para o
novo produto, uma análise de mercado, aonde se busca equivalências com outros
produtos existentes, para aplicação de melhoramentos. Esta análise comparativa
analisa deficiências e determina valores.
27
Utilizam-se técnicas como análise funcional, estrutural e benchmarking. Na análise
da função estuda-se a forma com que o produto trabalha e suas características
técnicas. A análise estrutural tem o objetivo de trazer à luz a concepção do produto,
suas peças e montagens e a possibilidade de uni-las ou racionalizá-las. A análise de
configuração estabelece detalhes formais, como cores, texturas, etc. Dentro da
análise do problema verificam-se materiais e processos de fabricação, além de
patentes, normas e legislação aplicáveis. Na análise de sistema de produtos verifica-
se a influencia de cada parte do sistema. Com base nos dados coletados e
analisados, as informações são discutidas, preferencialmente em grupo. O objetivo
dessa discussão é esclarecer o problema e chegar a um consenso. O
estabelecimento dos fatores de influência determina o processo criativo para a
solução do projeto.
Fase 2: Geração
É a fase de produção de idéias segundo as análises feitas. Nesta fase a mente deve
trabalhar livremente para gerar o maior número de alternativas possível. A utilização
de métodos facilita a resolução de problemas mediante atividades dirigidas e
controladas. Nesta etapa é importante separar a fase analítica da fase criativa. A
preocupação com as restrições inibe o processo criativo. A técnica dessa fase é a
associação livre de idéias sem julgamentos. Em intervalos de descanso a mente
continua processando o problema de forma inconsciente. É importante fazer
esboços de detalhes das alternativas mais promissoras.
Fase 3: Avaliação
Nesta etapa inicia-se o processo de seleção das idéias concebidas. O designer
seleciona a melhor solução conforme os critérios de aceitação do novo produto.
Podem-se utilizar técnicas de decisão entre outras. Avaliam-se a importância do
novo produto para o usuário e para o êxito financeiro da empresa.
Fase 4: Realização
É a última etapa do processo de materialização da alternativa. Deve ser revisada,
aperfeiçoada e até combinada com outras alternativas. A alternativa final é
convertida em um protótipo, com estrutura e dimensões físicas. O resultado é um
28
modelo visual com desenhos necessários e textos explicativos. Esta documentação
é levada à direção da empresa aonde é feita uma avaliação definitiva. A direção
decide se o produto entra em produção ou não.
Na tabela abaixo estão relacionadas as fases do processo de desenvolvimento de
produto segundo Löbach (2008):
Tabela 01: Método projetual de Löbach. Fonte: Löbach (2008).
Fase Processo de solução do problema Processo de desenvolvimento do produto
Análise do problema Análise do problema de design
Conhecimento do problema Análise da necessidade
Coleta de informações Análise da relação social homem-produto
Análise das informações Análise da relação produto-ambiente
Desenvolvimento histórico
Análise do mercado
Análise da função
Análise estrutural
Análise da configuração (funções estéticas)
Análise de materiais e processos de fabricação
Patentes, legislação e normas
Definição e clarificação do problema e Análise de sistema de produtos
definição dos objetivos Distribuição, montagem, serviço a clientes, manutenção
Descrição das características do novo produto
Exigências para com o novo produto
Geração de alternativas Alternativas de design
Escolha dos métodos de solucionar problemas Conceitos do design
Produção de idéias Alternativas de solução
Geração de alternativas Esboços de idéias, modelos
Avaliação das alternativas Avaliação das alternativas de design
Exame das alternativas Escolha da melhor solução
Processo de seleção Incorporação das características ao novo produto
Processo de avaliação
Realização da solução do problema Solução de design
Realização da solução Projeto mecânico
Nova avaliação da solução Projeto estrutural
Configuração dos detalhes (raios, elementos de manejo, etc.)
Desenvolvimento de modelos
Desenhos técnicos, desenhos de representação
Documentação do projeto, relatórios
Pre
para
ção
Geração
Avaliação
Realização
29
4.2. PROCEDIMENTOS DE PESQUISA
As informações necessárias para orientar o projeto aqui apresentado foram
coletadas no projeto de pesquisa, análise do problema e na etapa de coleta de
informações deste trabalho. Foram selecionados diversos temas de material de
pesquisa em potencial, os quais foram relacionados para posteriormente serem
consultados. As fontes dos temas pesquisados permeiam livros de design e
metodologias de autores consagrados, sites de fabricantes de manipuladores
telescópicos e equipamentos de elevação de carga e peças, revistas especializadas,
normas do Ministério do Trabalho e Emprego e da Associação Brasileira de Normas
Técnicas. Também foram feitas análises de materiais e peças utilizadas em veículos
automotores.
As informações coletadas no procedimento de pesquisa foram utilizadas para
auxiliar na concepção do projeto, na tomada de decisões, na descrição das
características e exigências para com o novo produto.
30
5. APLICAÇÃO DE MÉTODO PROJETUAL
Pela particular possibilidade de se tornar um produto fabricável, as alternativas não
serão apenas de cunho conceitual, mas terão o objetivo de conduzir o processo
projetual, tanto no campo do Design como nas áreas de Engenharia. Para auxiliar a
representação virtual, após a escolha da melhor alternativa e definição da geometria
do produto, o desenho será modelado tridimensionalmente, orientada pelos esboços
preliminares e pela lista de requisitos e restrições. Serão feitas representações da
parte externa, assim como do interior da cabine. Na etapa final serão gerados
desenhos de representação bidimensional e tridimensional, elaboração da proposta
de produto ilustrada, acompanhada de uma maquete em escala a ser definida
conforme disponibilidade dos materiais.
5.1. PREPARAÇÃO
Na primeira etapa do processo de design de manipuladores telescópicos foram
agrupadas as etapas de coleta e análise da necessidade e do problema. Por ser um
equipamento que não é fabricado no Brasil, percebeu-se a necessidade de adequá-
lo às normas regulamentadoras brasileiras. Como exemplo, analisou-se a NR-17,
que trata sobre a ergonomia em postos de trabalho e a NR-18, que trata da
segurança das pessoas que trabalham na construção civil.
Na identificação do problema se verificou a existência de problemas de ergonomia
em cabines de operação de outros tipos de equipamentos. Através de uma coleta de
informações sobre esse tipo de produto, buscou-se conhecer e classificar o produto
a partir de análises históricas e comparativas, além de literatura específica
disponibilizada por fabricantes de equipamentos de elevação de carga e peças, com
o objetivo de se entender como esses produtos são construídos, como eles
funcionam e quais funções desempenham. Também foram analisadas normas
aplicáveis ao produto, para que este pudesse comportar o maior número de funções.
31
Como no Brasil os equipamentos de elevação de carga, como o apresentado na
figura 06, raramente contam com a participação de designers na concepção do
produto, essa carência se reflete nas funções de uso e estética analisadas.
Figura 06: Manipulador telescópico analisado. Fonte: Manual de operação Genie (2009).
Equipamentos como os manipuladores telescópicos são utilizados na agricultura,
gerando mais alimentos. Regiões com recursos minerais também podem ser
beneficiadas com a utilização de equipamentos dessa natureza. O aço, que
corresponde a uma grande porcentagem de toda a matéria prima utilizada na
fabricação do produto, é 100% reciclável. Dessa forma, ao final da sua vida útil, este
produto pode ser desmontado e vendido como sucata, definido este um produto
reciclável. Com relação à emissão de CO² na atmosfera, os equipamentos
autopropelidos dispõem de motores Euro 5, menos poluentes, que utilizam um
sistema de pós-tratamento no escape.
5.1.1. Desenvolvimento histórico
Os guindastes eram conhecidos pelos Romanos e tiveram largo emprego na idade
média. Segundo consta na Enciclopédia Mirador (1992) foi na Revolução Industrial
Inglesa do século XVIII que seu uso se generalizou. Para a análise do
desenvolvimento histórico dos manipuladores telescópicos foram pesquisados os
diferentes tipos de guindastes fabricados nas últimas décadas. Utilizou-se o banco
de dados da United States Patent Application como referência, que apresenta
diversos equipamentos patenteados nos Estados Unidos e que estão disponíveis
32
para consulta no site Patents Online (quadro 01). Para obtenção dessas informações
foram pesquisadas as palavras Crane, Forklift e Telehandler, cujas traduções
equivalem a guindaste, empilhadeira e manipulador telescópico, respectivamente.
Identificaram-se, também, a nacionalidade dos seus inventores nos últimos quarenta
anos.
1969 guindaste
U.S.
1973 guindaste Inglaterra
1974 guindaste
U.S.
1983 guindaste
França
1991 guindaste
U.S.
1998 guindaste
U.S.
2000 guindaste escavador
China
2001 guindaste
Áustria
2002 telehandler
França e U.S.
2003 telehandler
Itália
2003 telehandler
U.S.
2004 Empilhadeira
U.S.
2005 guindaste
Japão
2006 guindaste Alemanha
2007 guindaste Alemanha
2008 empilhadeira
Alemanha
2009 guindaste
Japão
2010 máq. construção
Alemanha
Quadro 01: Evolução histórica dos guindastes. Fonte: Patents On Line (2010).
5.1.2. Análise de mercado
Na análise de mercado buscou-se reunir informações sobre produtos similares e
atuais. Esta análise tem o objetivo de conhecer melhor os produtos dos possíveis
concorrentes e auxiliar no processo de elaboração da lista de requisitos. Foram
analisadas as características técnicas de cinco fabricantes de manipuladores
telescópicos, agrupadas na tabela 02.
33
Tabela 02: Comparativo entre fabricantes de manipuladores telescópicos. Fonte: Material de pesquisa (2010).
FabricantesTerex Genie
GTH 5519
Catterpillar
TH255JLG 619 A AUSA T204H
New Holland
LM 732
Alcance máximo vertical (m) 5.790 5.600 5790 4200 7130
Alcance máximo horizontal (m) 3.350 3.250 3150 1000 1350
Altura (m) 1.930 1.920 2350 1995 2400
Largura (m) 1.800 1.816 2100 1595 2340
Comprimento (m) 3.840 3.658 4300 3464 5125
Distância entre eixos (m) 2.320 2.286 2800 1910 3010
Distância ao solo (m) 0.330 0.279 0,44 0,34 0,42
Pneus12 x 16.5 in, 10
ply
12 x 16.5 in, 10
ply405 170-20
10 175 15,3
(14pr)405 170 x 24
Capacidade máxima de elevação (kg) 2500 2500 2585 2000 3200
Capac. elevação à altura máxima (kg) 1995 2000 1814 2000 2000
Capac. elevação no alcance máx. (kg) 862 839 1000 1000 900
Velocidade (km/h) 24.1 26 32 24 40
Torque (Draw bar pull) (kg) 4225 x 5000 x 2520 1400rpm
Força do balde (Break out force) (kg) 3674 x 3480 x x
Raio de giro (mm) 3350 3200 3700 2900 3400
Motor63 hp
(47.0 kW)
84 hp
(63 kW)
100 hp
(74,6kw)
49,6 hp
(36,5kw)
95hp
(71kw)
Transmissão Hydrostatic hidrostática hidrostática 2v powershift
Fluxo hidráulico (lpm) 70 x x x 130
Pressão hidráulica (bar) 270 x x 240 240
Sistema Elétrico 12V x 12V x x
Alternador 95 amp x 95 x x
Bateria720 CCA at
0°F (-18°C)x 850 x x
Capacidade do tanque hidráulico (litros) 62 64 x 70 110
Capacidade do sistema hidráulico 95 x x x x
Capacidade do tanque de combustível 60 106 x 65 125
Peso standard (kg) 4450 4899 6078 4050 7200
4 eixos direcionais 4 4 2 4 4Circuito hidráulico auxiliar sim sim sim sim xJoystick `1 1 1 1 1Botão de parada de emergência sim sim sim sim simPainel com iluminação sim sim sim x simIndicador de ângulo da lança sim sim sim x simCinto de segurança sim sim sim sim simIndicador de momento de carga sim sim sim x simFaróis de trabalho sim sim sim sim simFaróis de rodagem sim sim sim sim simLanterna de freio sim sim sim sim sim
Cabine fechada sim sim sim sim simSaída de emergência sim sim x x xAquecedor sim sim x sim simAr condicionado sim sim sim sim simAssento regulável sim sim sim sim simLuz de marcha a ré sim sim sim sim simHorímetro sim sim sim x sim
Concha sim sim 1,5m³ x simPorta pallets sim sim sim sim sim
Broca perfuratriz x x x x x
Gancho de carga sim sim sim x x
Garra x sim sim x x
Manipuladores Telescópicos (Telehandlers)
DIMENSÕES
DESEMPENHO
ACESSÓRIOS
MECANISMOS
CAPACIDADES
CARACTERÍSTICAS
OPCIONAIS
PESOS
34
5.1.3. Análise da função
Os equipamentos de elevação de carga podem ser classificados, entre outras, por
categoria e uso. Rudenko (1976) classificou os principais tipos de máquinas de
elevação e movimentação de carga (tabela 03). Através dessa classificação foram
analisadas as funções desempenhadas por diversos tipos de equipamentos,
dependendo de sua natureza física, estrutural e funcional.
Classificação por categoria
Máquinas de elevação Guindastes Elevadores
Macacos
Talhas
Talhas portáteis
Carrinhos de talhas
Talhas elétricas
Mono vias elétricas
Teleférico Monotrilho
Guincho
Carrinhos de guindaste
Guindaste giratório estacionário
Guindaste móvel sobre trilho
Guindaste sem trilhos
Guindaste locomotiva e esteira
Guindaste móvel de guia
Guindaste tipo ponte
Guindaste de cabos
Guindaste flutuante
Elevadores de cabina
Talhas pneumáticas portáteis
Empilhadeiras manuais
Elevadores verticais de
caçamba
Elevadores tipo mastro
Funiculares
Classificação por uso
Guindaste giratório
estacionário
Guindaste
móvel sobre
trilho
Guindaste
sem trilhos
Guindaste
locomotiva e
esteira
Guindaste tipo
ponte
Lança segura Montados no teto
Sobre carros
manuais Ferrovias Ponte 1 viga
Por cabos Velocípedes
Sobre carro
motorizado Esteira Ponte 2 vigas
Rolante de parede Torre De carro Pórtico e semi
Coluna giratória Pórtico Trator Transf.carga
Coluna fixa
Plataforma giratória
Derricks
Gruas transbordo
Em balanço
Tabela 03: Classificação categorial dos guindastes. Fonte: Rudenko (1976).
35
Fabricantes de equipamentos de elevação e movimentação de carga classificam
seus equipamentos conforme a função. No exemplo do quadro 02 a classificação da
linha de produtos Catterpillar (2010) auxilia a delimitar a linha de produtos.
Tratores de esteira Motoniveladoras Escavadeiras Minicarregadeiras
Tratores florestais Screiperes Caminhões mineradores
Retro-escavadeira
Tratores de rodas Compactadores Carregadeiras de rodas Carregadeiras de
esteiras
Multi carregadeiras Manipuladores telescópicos
Aplainadores Pavimentadoras
asfálticas
Rolo Compactadores sobre
rodas Elphinstone
Caminhões chassi rígido
Quadro 02: Linha de produtos Catterpillar. Fonte: Portfolio Catterpillar (2010).
No exemplo a seguir, classificação da linha de manipuladores telescópicos
Caterpillar. Esta classificação auxilia a delimitar as características técnico-funcionais,
além de posicionar o produto dentro de cada linha.
6840 kg 7470 kg 9260 kg 11300 kg
Quadro 03: Linha de manipuladores telescópicos. Fonte: Portfolio Catterpillar (2010).
A classificação categorial evidencia as principais diferenças entre os diversos tipos
de equipamentos. Também é possível, a partir das análises feitas, que as
36
configurações sejam compartilhadas entre os produtos analisados de forma que
possam ser utilizadas no projeto do manipulador telescópico.
5.1.4. Análise estrutural
A análise estrutural possibilita conhecer e entender como um manipulador
telescópico é construído e descobrir como os problemas foram resolvidos a partir de
outros produtos analisados. Utilizou-se esta análise para identificar as diferentes
partes e sistemas que compõem o produto. A figura 07 exemplifica as partes mais
relevantes de um manipulador telescópico.
Figura 07: Estrutura de um manipulador. Fonte: Manual Genie (2009).
A classificação das peças que formam os conjuntos pode ser baseada na análise
estrutural, onde os itens são agrupados em conjuntos e subconjuntos. Esta
classificação facilita o gerenciamento do projeto no processo produtivo.
5.1.5. Análise da configuração
Os manipuladores telescópicos encontrados no mercado são equipamentos
versáteis, pois permitem o acoplamento de implementos para realização de diversos
tipos de trabalhos. Movimentação de carga, serviços de manutenção, trabalhos no
campo, como remoção de adubo e empilhamento de feno e sacarias são algumas
das atribuições dadas a esses equipamentos, tanto em terrenos irregulares, quanto
1
2
3
4
5
6
7
8 9
101. Garfo
2. 2° braço
3. 1° braço
4. Motor
5. Cabine
6. Trem de força
7. Chassis
8. Pára-lama
9. Eixo dianteiro
10. Eixo traseiro
37
em locais confinados. No quadro 04 estão relacionados os implementos utilizados
em manipuladores telescópicos. O acréscimo de implementos ainda não utilizados
aumentaria a gama de aplicabilidade do produto, diferenciando-o dos demais.
Implemento Função Local de uso
Gancho Elevação de cargas Mineradoras, indústrias, pistas de
automobilismo. Porta pallet Empilhamento
Fábricas, fazendas, depósitos,
construtoras. Pinça Transporte de feno Fazendas
Concha Remoção Mineradoras, depósitos, fazendas
(adubo). Plataforma Elevação de
pessoas
Redes de eletrificação, telefonia e
mídia. Quadro 04: Relação entre implementos e suas funções. Fonte: Material de pesquisa (2010).
5.1.6. Análises de materiais e processos de fabricação
Os processos de fabricação estão intrinsecamente ligados aos materiais os quais
este tipo de produto é fabricado. A matéria-prima mais utilizada é o aço de alta
resistência, presente na estrutura base, motor, trem de força e lança (fig. 08).
Fibra de vidro
Vidro
Borracha
Aço
Aço
Moldagem
Conformação e usinagem
Extrusão/vulcanização
Laminação/têmpera
Corte/soldagem
Figura 08: Materiais e seus processos. Fonte: Manual Genie (2009).
Quanto maior a resistência do aço, maior deve ser o maquinário para processá-lo.
Em contrapartida, o uso de aços mais resistentes permite a redução na espessura,
proporcionando menor peso bruto ao equipamento e maior capacidade de elevação.
Outros aços de menor resistência são empregados nos fechamentos, tubos
38
estruturais e cilindros. Outra matéria prima utilizada é a fibra de vidro. Este matéria é
utilizada na carroceria. A grande versatilidade desse material permite moldagem de
superfícies irregulares, porém com a necessidade de se desenvolver um molde para
fabricação da peça. Materiais como a fibra natural podem ser utilizadas no interior da
cabine para a confecção do painel, console e acabamentos. A parte interna do
compartimento do motor possui uma manta para isolação do calor e ruídos.
5.1.7. Patentes, legislação e normas
Dentro dessa etapa foram verificadas as normas pelas quais o projeto deverá ser
submetido. A Norma regulamentadora NR-12 estabelece as medidas de segurança a
serem adotadas em relação à operação e manutenção de máquinas e
equipamentos, visando à prevenção de acidentes do trabalho. A norma
regulamentadora NR-18 determina as condições de trabalho de operários na
construção civil e deixa claro que não é permitida a elevação de pessoas em
equipamentos de guindar não projetados para esse fim. Isso deve ser considerado
se houver a intenção de se elevar pessoas.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas, através da NBR 14631, especifica os
requisitos mínimos para a fabricação e utilização de cestas aéreas em redes
energizadas e na NBR 14768 especifica os requisitos mínimos para a fabricação de
guindastes articulados. Baseado nessas normas, o produto poderá ser utilizado para
elevação de pessoas e cargas sob quaisquer circunstâncias.
Outra questão importante é fazer o cadastro do produto no site do BNDES. Este
banco financia, via Finame, equipamentos para pessoas jurídicas com juros menores
se comparado com outras linhas de financiamento. O equipamento deve ter no
mínimo 60% de material nacional. Para o cadastro é necessário enviar uma ficha de
especificações técnicas, acompanhada de um desenho com as principais dimensões
do produto.
5.1.8. Exigências para com o novo produto
As restrições de projeto são dadas pelas normas e em função da concepção
mecânica, que inclui o sistema hidráulico, pneumático e elétrico, além do cálculo
39
estrutural e do uso de itens padronizados, como no caso do trem-de-força2. Também
se tornarão restritos os itens adjacentes da carenagem, devido à própria geometria.
Conforme especificado na NR-26, o equipamento deverá ser pintado na cor amarela.
Para fins de definição formal, determinaram-se, na tabela abaixo, os itens que
deverão obrigatoriamente fazer parte do produto como referência dimensional:
Item Referência
Eixos direcionais Dana 300K60 planetário
Transmissão Dana 8-75 agricultural
Motor 80 kW - 778 x 705 x 503 Euro V – NAV Internacional
Pneus 12 x 16.5 off-road – Watts Industrial Tyres
Assento do operador Grammer S2/418M
Tabela 04: Itens da lista de restrições. Fonte: Material de pesquisa (2010).
Deverão ser observadas e seguidas as seguintes normas:
ABNT NBR 14631 – Requisitos para Cestas Aéreas Isoladas
ABNT NBR 14768 – Requisitos para guindastes hidráulicos
ABNT NBR 7195 – Cores para Segurança
NR-12 – Máquinas e Equipamentos - peças móveis
NR-17 – Ergonomia
NR-18 – Condições de Trabalho na Construção Civil – PTA
NR-26 – Sinalização de Segurança – cores
NR-31 – Segurança e Saúde no Trabalho - ruídos
5.1.9. Descrição das características do novo produto
O equipamento, por ser autopropelido, possibilitará o transporte de cargas com
movimentação simultânea. Conceber o produto de tal forma que as capacidades e
alcances sejam iguais ou superiores aos outros equipamentos analisados. A lança
deverá fica centralizada e apoiada no eixo traseiro. Ambos os eixos são direcionais e
de tração. Os pneus utilizados devem ser do tipo fora-se estrada. O motor deverá
2 Conjunto mecânico formado pelo motor, eixos e transmissão.
40
estar localizado no lado direito do equipamento e deverá ficar protegido por
carenagem resistente e com material isolante termo-acústico. A cabine deverá ser
colocada no lado esquerdo.
Utilizar aço com alto limite de escoamento nas lanças para reduzir o peso e
aumentar o alcance, levando em conta que o equipamento deverá se movimentar
com carga suspensa. A plataforma aérea deverá ser isolada e fechada com
comando próprio. O raio de operação, alcances, cálculo estrutural e de estabilidade,
sistemas mecânicos e dimensões definitivas deverão ser determinadas pela
Engenharia. Acrescentar valores estéticos como faróis, lanternas e pára-choques.
Considerar que o produto seja de uso prático, com comandos e mostradores de fácil
acesso. O campo de visão e alcance no posto de trabalho deverá ser ajustável.
Levar em conta que o produto será utilizado em diversos e diferentes locais,
geografias e climas. Considerar ainda que seja utilizado em locais que exigirão
estabilidade, resistência e segurança, elevando pessoas e transportando cargas em
movimento. A cabine de operação deverá ser ROPS, possuir giroflex, ser fechada,
ergonômica, confortável e de fácil acesso e limpeza. Garantir a funcionalidade e a
versatilidade através da variação de implementos acopláveis, como gancho, porta-
pallets, concha, broca perfuratriz e plataforma de trabalho aéreo.
Levar em conta que o produto seja concebido dentro de uma estrutura unificada e
harmônica entre estrutura, cabine, carenagens e peças adjacentes, com o mínimo
de tubos e mangueiras aparentes. Utilizar o máximo de componentes nacionais, de
forma que se possa comercializar via Finame. Prover fácil acesso à manutenção e
limpeza da cabine são alguns dos itens críticos que devem ser levados em conta na
manutenção. Um plano de manutenção indicando períodos de inspeção,
lubrificação, troca de óleo e filtros deverão ser indicados no manual de manutenção
do equipamento. Dever-se-á tomar em conta o leadtime, que é o tempo de reposição
das peças, principalmente dos itens importados, quando houver. As principais
características técnicas estão indicadas na tabela 05. Os itens com valores
aproximados (<,> e ±) serão submetidos a estudos de engenharia.
41
DIMENSÕES
Alcance máximo vertical (mm) >7200
Alcance máximo horizontal (mm) >3500
Altura (mm) ±2000
Largura (mm) ±1800
Comprimento (mm) <4000
Distância entre eixos (mm) ±2100
Distância ao solo (mm) ±350
DESEMPENHO
Capacidade máxima de elevação (kg) >2500
Capacidade de elevação à altura máxima (kg) >1900
Capacidade de elevação no alcance máximo (kg) >1000
Raio de giro (mm) <3600
CARACTERÍSTICAS
4 eixos direcionais 4x4x4 Redução do raio de operação
Circuito hidráulico auxiliar Acoplamento de acessórios
Botão de parada de emergência Norma NR-18 e NR-12
Painel com iluminação e som Ivegard e Hunt (2009)
Cinto de segurança NR-12
Indicador de momento de carga ABNT 14768
Faróis de rodagem Trabalho noturno ou confinado
Lanterna de freio Sinalização
Cabine fechada Proteção quanto à poeira, clima e ruídos
Ar condicionado Conforto térmico
Assento regulável NR-17
Luzes de alerta e avisos sonoros Para deficientes auditivos
Estribos Facilitar o acesso
Quebra-mato dianteiro Fixar carga
Comandos com alavancas Facilidade para manusear
IMPLEMENTOS E ACESSÓRIOS
Concha Movimentação de areia, brita, terra solta, granulados
Porta pallets Carga e descarga de pallets, cimento, tijolos,
Broca perfuratriz Perfuração de solo para eletrificação
Gancho de carga Elevação e movimentação de cargas diversas
Pinça para feno Armazenamento de feno, colheita
Plataforma de elevação Elevação de pessoas em redes eletrificadas ou não
Tabela 05: Itens da lista de requisitos Fonte: Material de pesquisa (2010).
42
5.2. GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS
O principal desafio foi o de se conseguir uma ilustração que possibilitasse transmitir
a idéia do produto. Foram feitos diversos esboços (fig. 09) com o objetivo de
entendimento da própria geometria que o produto teria, até que se encontrasse a
forma a ser seguida, ainda que desprendida de restrições, mas espacial do produto.
Figura 09: Esboços iniciais. Fonte: Elaborado pelo autor.
Esboços iniciais dos componentes da cabine (fig. 10) foram necessários para
localizar a distribuição dos elementos, tais como assento, painel e console. Um
esboço do painel permitiu a necessidade da distribuição dos elementos por áreas,
de forma que os componentes monitorados constantemente pudessem ficar dentro
da zona de alcance angular, assim como os componentes de acionamentos
ficassem dentro das áreas de alcance bom e ótimo.
43
Inicialmente especulou-se a possibilidade de se utilizar um joystick para controle dos
acionamentos, mas, devido ao pequeno número de funções, acabou-se por optar
por um comando de três alavancas.
Figura 10: Esboços de detalhes. Fonte: Elaborado pelo autor.
Algumas restrições de projeto foram surgindo na etapa de geração de alternativas,
se fazendo necessário o retorno à lista de requisitos para acréscimo de mais itens. A
totalidade de esboços e ilustrações geradas nesta fase será apresentada juntamente
com este projeto.
A partir da compreensão da forma é que se iniciou a colocação de requisitos, a
posição de componentes como lança, cabine e motor. Embora a dimensão exata
destes itens, incluindo pneus e faróis ainda havia sido levada em conta, manteve-se
a relação de proporção, a partir da análise de mercado. Em toda essa etapa utilizou-
se de processo de retroalimentação, com afastamentos e reaproximação, com
objetivo de deixar a mente trabalhando por incubação. Os afastamentos permitiram o
44
envolvimento em outras atividades, necessárias à otimização do tempo. Uma das
atividades foi a busca de rodas em lojas de brinquedos para serem utilizadas no
mocape, o que tornaria a sua fabricação mais prática.
Foram geradas alternativas de pára-lamas (fig. 11) e do painel de instrumentos,
embora a escolha do modelo a ser utilizado fosse deixado para a etapa de
modelagem tridimensional computadorizada. Para escolha dos faróis e lanternas
foram feitas simulações com faróis de cinco automóveis e a definição também
deixada para ser feita na etapa seguinte.
Figura 11: Alternativas para pára-lamas. Fonte: Elaborado pelo autor.
A cada desenho gerado foi surgindo uma melhor definição da geometria através do
refinamento das linhas. Este trabalho encerrou em uma ilustração que se considerou
ideal, aonde se definiu a posição dos principais elementos da composição. Em
seguida esta ilustração foi colorida para melhor compreensão do volume e da
profundidade (fig. 12). Foram utilizadas duas perspectivas, uma dianteira e uma
traseira. Isso seria necessário para proceder para a próxima fase, embora alguns
itens ainda não estavam definidos, como faróis, lanternas, estribo e pára-choques.
45
Figura 12: Ilustrações da geometria escolhida. Fonte: Elaborado pelo autor.
46
5.3. AVALIAÇÃO DAS ALTERNATIVAS
Na etapa de avaliação levaram-se em conta as alternativas geradas, a lista de
requisitos, baseada no resultado do trabalho de pesquisa e a lista de restrições,
segundo informações fornecidas por Manfro (2010), que permeiam as condições
técnicas básicas. As informações das listas contribuirão para que o projeto tenha a
máxima acuracidade do projeto mecânico, hidráulico e elétrico, além de processos
de manufatura e promoção.
Além da função estética do produto, haja vista este ser um diferencial de mercado
considerou-se trabalhar com outras percepções, utilizando-se de tecnologias e
recursos a favor da segurança, materiais alternativos e texturas e dispositivos de
inteligência artificial que “dialoguem” com o operador, desde que este possa assumir
o controle se a máquina responder de forma inadequada. Como exemplo, um
dispositivo para alertar o operador quando o equipamento está chegando no limite e
um outro que, quando acionado, permite que o equipamento realize um esforço
extra, trazendo “estados emocionais” à máquina e aproximando a sua relação com o
operador. Essas alternativas, ainda que importantes e diferenciadas, dependem da
avaliação de um técnico especializado em eletrohidráulica.
Um produto versátil, com um posto de trabalho confortável, protegido contra o calor,
a chuva e a poeira, criam uma relação amigável entre o usuário e a máquina.
Verificou-se a possibilidade de utilização de itens automotivos para a concepção do
projeto. Foram analisados diversos tipos de faróis, pára-lamas, estribos e lanternas,
além de características próprias de veículos fora-de-estrada. Um dos critérios para a
seleção de itens automotivos foi a probabilidade de encontrá-los como peças de
reposição.
Na avaliação ficou constatado que o problema detectado poderia ter uma grande
diversidade de soluções estéticas e técnico-informacionais. Ficou determinado que o
aspecto estrutural dos manipuladores telescópicos de mercado deveria ser mantido
(semântica do produto) para o projeto ser, em seguida, submetido à avaliação
específica de profissionais especializados.
47
5.4. REALIZAÇÃO
A fase de realização da solução caracterizou-se por transformar a alternativa
escolhida em um produto definido, através de desenhos de fabricação seguidos de
mocape. A partir de esboços preliminares e desenhos ilustrativos desenhou-se a
vista lateral sobre uma malha gráfica, para se obter uma proporção harmônica (fig.
13). As dimensões da lateral foram ajustadas dentro da proporção áurea.
Figura 13: Malha gráfica criada a partir de retângulos e proporções harmônicas. Fonte: Elaborado a partir de Brod Jr. (2009).
Na vista lateral considerou-se a medida de entre-eixos, o diâmetro dos pneus e a
altura da cabine, especificados na etapa de definição do problema. Não foram
considerados aqui faróis e lanternas, embora se percebesse que haveria conflitos
dimensionais dependendo do item utilizado.
Na definição do posto de trabalho, o interior da cabine foi dividido em três partes:
assento do operador, painel de instrumentos e console de comando. O assento do
operador possui regulagens de altura e ajustes do encosto. O console do comando,
fixado junto à estrutura do assento, possui ajuste linear horizontal.
48
40
0
20
0
020
0
40
0
60
0
80
0
10
00
12
00
1000
800
600
400
200
0
200
400
O curso linear horizontal e vertical do assento e do apoio do braço permite ajustar o
alcance aos comandos, volante e pedais independentemente do perfil
antropométrico do operador. Os assentos encontrados no mercado, como Grammer
(2010), possuem diversos níveis de regulagem.
O painel foi desenhado para que os elementos de monitoramento ficassem dentro
do ângulo de visão ótimo, sem afetar a visibilidade do operador. Os botões de
acionamento foram colocados dentro da zona de alcance do braço. Os pedais de
aceleração e freio também ficaram dentro da zona de alcance ótima. Na figura 14
utilizou-se uma malha baseada em Fontana (2005).
Figura 14: Zonas de alcance em milímetros. Fonte: Elaborado a partir de Fontana (2005).
Feitos os devidos ajustes de proporção e configuração, foram colocadas cotas para
dimensionar o produto e facilitar a localização de seus componentes para a etapa de
modelagem tridimensional computadorizada. As cotas também foram utilizadas para
avaliar as dimensões finais do equipamento antes de entrar na próxima fase. Esta
representação bidimensional também pode ser utilizada como parâmetro para
cálculos de estabilidade pelo departamento de engenharia.
25°
30°
5°
máxima
ótima
máxima
600mm 900mm
49
A modelagem tridimensional iniciou-se a partir das dimensões definidas na malha
gráfica. As peças fabricadas, tais como carenagem, lanças e cabine foram
desenhadas conforme os esboços e dimensionadas conforme a malha. As peças
padronizadas, como pneus e eixos, foram dimensionadas conforme as
especificações dos fabricantes, com o objetivo de manter a proporção harmônica e a
acuracidade do projeto.
Durante a modelagem da carenagem definiu-se quais faróis e sinaleiras seriam
utilizados, partindo-se das dimensões de diversas peças analisadas e da coerência
formal entre estes e a geometria da carenagem. Após a escolha, estes foram
copiados para o ambiente tridimensional para serem montados virtualmente na
carenagem, que precisou ser ajustada de forma que ficassem integradas ao
conjunto. O pára-choque dianteiro e traseiro e pára-lamas (fig. 15) também foram
definidos nessa etapa, a partir dos esboços manuais.
Figura 15: Posicionamento do farol de rodagem. Fonte: Elaborado pelo autor.
Na etapa de modelagem tridimensional também foi feita a parte interna da cabine
(fig. 16). As dimensões do assento foram fornecidas pelo fabricante. Todo o interior
da cabine foi modelado baseado nas ilustrações prévias, medidas da malha gráfica e
50
alcances. Um boneco antropométrico virtual foi incluído para orientação e melhor
compreensão da disposição dos elementos.
O assento e o comando, com regulagens no plano horizontal e vertical permitem
ajustes independentemente do perfil antropométrico do operador.
Figura 16: Cabine de operação. Fonte: Elaborado pelo autor.
O painel de controle foi elaborado para acomodar componentes de controle e
monitoramento do equipamento e permitir o fácil acesso e visualização. Foram
determinadas seis áreas para agrupar componentes segundo a sua função (fig. 17).
Esta definição foi necessária porque neste projeto não são conhecidos os itens do
painel de controle e será conhecida somente após avaliação do circuito elétrico,
hidráulico e pneumático.
Na área 1 ficarão os botões de acionamento que são feitos de dentro e de fora do
equipamento, como faróis de rodagem, faróis de trabalho e pisca-alerta. Na área 2
estão o velocímetro e o tacômetro. A área 3 está reservada para o monitor de
controle de carga, que pode ser um computador de bordo com a função de indicar o
peso da carga içada, distância, altura, entre outras. Na área 4 estão os indicadores
de estado e luzes de aviso. A área 5 contém os botões de acionamento do
51
equipamento, como limpadores e ar condicionado e o botão de parada de
emergência. A área 6 está reservada para armazenamento do manual de operação,
planos de carga e documentos diversos.
Os dispositivos e mostradores que utilizarão códigos figurativos e não figurativos,
assim como sinais sonoros, deverão ser submetidos a análises posteriores.
1
2
3
4
5
6
1 -
2 - Controlador do motor
3 - Monitor de carga
4 - Indicadores
5 - Acionamentos gerais
6 - Guarda documentos
Acionamento faróis
Figura 17: Painel de controle. Fonte: Elaborado pelo autor.
Os itens das áreas 2, 3 e 4 foram posicionados em pontos mais altos para favorecer
a visualização. Os itens das áreas 1 e 5 estão posicionados em pontos que
favorecem o alcance do braço.
O comando hidráulico é composto por alavancas ladeadas por apoios fixos.
Inspiradas em técnicas utilizadas por baixistas, que apóiam a mão pelo polegar para
obtenção de maior sensibilidade e firmeza, esse sistema de apoio permite um
controle mais preciso (fig. 18).
Possui um dispositivo que alerta quando o equipamento começa a chegar ao seu
limite máximo de esforço, acompanhado de um sinal sonoro. Ao perceber esse sinal
o operador pode solicitar um sobre esforço do equipamento, pressionando o botão
52
chance, que libera o comando para mais 10% de carga, diminuindo a velocidade. As
dimensões do comando hidráulico são definidas pelo fabricante.
Figura 18: Comando do equipamento. Fonte: Elaborado pelo autor.
Para se determinar quantas alavancas de comando seriam necessárias foram feitas
combinações com alguns implementos (quadro 05). Determinou-se, então que
seriam necessárias três alavancas, sendo:
A primeira para a elevação da lança;
A segunda para a extensão da lança;
A terceira para diversas funções, dependendo do implemento utilizado.
Com esse estudo definiram-se as características multifuncionais do produto.
53
1 – Elevação 2 – Extensão
3 - Movimentação de terra, areia, brita, adubo
3 - Perfuração de solo
3 - Movimentação de pallets 3 - Elevação de pessoas em eletrificação,
telefonia e manutenção
3 - Movimentação de feno, lenha e troncos de madeira
3 - Implantação de postes
3 - Elevação de cargas diversas
Quadro 05: Principais funções de uso do produto. Fonte: Elaborado pelo autor.
Com o modelo tridimensional definido, partiu-se para a geração de vistas ortogonais,
com cotas das principais dimensões, para serem utilizadas na apresentação do
produto e no desenvolvimento do cálculo final de estabilidade e estrutural. O
desenho com dimensões gerais do produto estão contidas na ficha técnica de
produto, apêndice 1.
54
A figura 19 apresenta uma vista isométrica com indicação das principais partes que
compõem o novo produto. Foram utilizados faróis do Chevrolet Celta e lanternas do
Fiat Brava. Itens como lança, cabine, carenagens, estribo e pára-choque deverão ser
fabricados. A figura ainda representa o compartimento do motor e baterias.
Figura 19: Partes principais do novo produto. Fonte: Elaborado pelo autor.
Na figura 20 estão representadas as dimensões e os itens que estão contidos no
interior da cabine. Painel, acabamentos e forrações deverão ser fabricados.
Figura 20: Partes principais da cabine. Fonte: Elaborado pelo autor.
Os itens do painel de comando serão definidos após definições multidisciplinares.
55
Finalmente foram feitas representações tridimensionais computadorizadas do
modelo (fig. 21 e 22), geradas por diversos ângulos, para serem utilizadas na
apresentação do produto. Nas imagens foram aplicadas cores, texturas, luz, sombra,
reflexo e transparência. Utilizou-se a nomenclatura “Carrau” e “Toggo” para simular a
marca e o modelo do equipamento.
Figura 21: Representação virtual frontal. Fonte: Elaborado pelo autor.
A ilustração mostra a homogeneidade criada entre carenagem, faróis e pára-lamas.
56
Na vista da traseira percebe-se o impacto visual das sinaleiras em conjunto com a
carenagem. O compartimento do motor está simetricamente alinhado à porta de
acesso à cabine. A articulação da lança é feita por um cilindro hidráulico na parte
inferior e a extensão por cilindros hidráulicos alocados no interior das lanças.
Figura 22: Representação virtual traseira. Fonte: Elaborado pelo autor.
Nessas ilustrações utilizou-se um gancho de carga, podendo este acessório ser
substituído por outros implementos. Os pára-lamas são simétricos e podem ser
fabricados com a mesma matriz.
57
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Manipuladores telescópicos são produtos de grande complexidade, cujo processo de
desenvolvimento é alinear e multidisciplinar, devendo ser tratado em equipe. Isso
ficou constatado pela necessidade de aprofundamento na etapa de pesquisa de
mercado, que normalmente é feita pelos departamentos de Marketing das empresas
assim como as restrições do produto com relação às normas, cálculos estruturais, de
estabilidade e processos de fabricação e controle de qualidade determinados pelas
equipes de Engenharia.
Além das funções prático-funcionais, valores estéticos e simbólicos podem ser
explorados pelo Design, trazendo aos equipamentos de movimentação de carga um
diferencial que pode ser utilizado como argumento de venda, da mesma forma que
se utiliza em automóveis.
A aplicação de métodos de Design em projetos de bens de capital tem a vantagem
de poder oferecer uma solução em tempo relativamente curto. O método, embora
não possa contemplar todas as etapas necessárias no desenvolvimento desse tipo
de produto, tem a habilidade de definir a real necessidade e delimitar e equacionar
os parâmetros do projeto, considerando as necessidades do cliente e do usuário, as
exigências legais e ambientais, o posicionamento e a potencialidade dos
profissionais envolvidos e a estrutura física dos fabricantes. Nesse contexto o
designer tem a possibilidade de conceber uma idéia de produto com grande
acuracidade e conduzir o projeto metodicamente ou ainda conceber um projeto
conceitual, mais superficial e, portanto, mais ousado.
Para estudos futuros de projetos de Design de manipuladores telescópicos e bens
de capital, pesquisas sobre outros temas podem contribuir com o aperfeiçoamento
do trabalho, como ergonomia cognitiva, que pode contribuir com a melhoria na
visualização e a compreensão dos instrumentos do painel de controle; simbiose e
inteligência artificial, que podem ser utilizadas na comunicação homem-máquina,
tanto em operações quanto na parte de manutenção.
58
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2010.
62
APÊNDICE
Ficha técnica de produto
Manipulador telescópico
Toggo 2.5
APRESENTAÇÃO
O Manipulador Telescópico Toggo 2.5 é um equipamento autopropelido, prático e
versátil para elevação e transporte de cargas com movimentação simultânea.
Configurados para atender as exigentes normas de segurança brasileiras, são
equipados com o sistema Indicador de Momento da Carga, que gerencia a operação
de elevação e descida de carga e garante uma operação simples e segura. O
comando hidráulico de três alavancas é provido de sistema inteligente, que vibra no
momento em que o equipamento está chegando ao limite, protegendo o operador e
a máquina contra avarias.
A sua estrutura, com lança fabricada em aço com alto limite de escoamento, fica
apoiada sobre eixos tracionados por motor Euro V, permitindo total mobilidade ao
equipamento, mesmo com carga içada. O sistema de eixos com total tração e
direção nas quatro rodas, associados aos pneus do tipo off-road e à sua altura em
relação ao solo permitem que seja utilizado em qualquer tipo de terreno, como
mineradoras, fazendas, construção civil, portos, manutenção, logística, publicidade,
eletrificação e telefonia, com muita praticidade, manobrabilidade e segurança.
O acoplamento de implementos auxiliares como gancho, porta-pallets, concha, broca
perfuratriz e plataforma de trabalho aéreo aumentam a sua gama de funções,
garantindo total funcionalidade e versatilidade do produto, elevando cargas e
pessoas com total segurança garantida por normas de segurança do país.
63
A cabine confortável e ergonômica, com ampla visibilidade e de fácil manutenção
permite um dia de trabalho sem cansaço produzido pela rotina diária, mantendo o
operador livre de calor, poeira e condições climáticas desfavoráveis. Vidros escuros
diminuem ruídos e reflexos internos, facilitando a leitura dos indicadores luminosos.
Dispositivos e acionamentos estrategicamente dispostos no painel de controle
permitem uma visualização rápida e dinâmica, eliminando o cansaço do trabalho
diário. O comando com sistema de vibração, que alerta o operador quanto ao limite
do equipamento, associado ao botão chance, que permite que o equipamento
realize um esforço extra, trazem maior segurança ao equipamento e ao operador.
Todo o painel e forrações internas da cabine são fabricados com fibras naturais, que
reduzem o impacto ambiental, criando um ambiente agradável.
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
DIMENSÕES
Alcance máximo vertical (mm) 7500
Alcance máximo horizontal (mm) 3800
Altura (mm) 2137
Largura (mm) 2120
Comprimento (mm) 2932
Distância entre eixos (mm) 2049
Distância ao solo (mm) 506
DESEMPENHO
Capacidade máxima de elevação (kg) 2580
Capacidade de elevação à altura máxima (kg) 1950
Capacidade de elevação no alcance máximo (kg) 950
Velocidade (km/h) 25
Raio de giro (mm) 3600
CARACTERÍSTICAS
4 eixos direcionais 4x4x4
Transmissão automática
Circuito hidráulico auxiliar
Botão de parada de emergência
Painel com iluminação e som
64
Cinto de segurança
Indicador de momento de carga
Faróis de trabalho
Faróis de rodagem
Lanterna de freio
Cabine fechada
Ar condicionado
Assento regulável
Luzes de alerta e avisos sonoros
Estribos
Quebra-mato dianteiro
Gancho de reboque
Saída de emergência
Comandos com alavancas
Indicadores do motor
Horímetro
IMPLEMENTOS OPCIONAIS
Concha
Porta pallets
Broca perfuratriz
Gancho de carga
Pinça para feno
Plataforma de elevação
NORMAS E REGULAMENTAÇÕES
O manipulador telescópico Toggo 2.6 está em conformidade com as seguintes
normas brasileiras:
ABNT NBR 14631 – Requisitos para Cestas Aéreas Isoladas
ABNT NBR 14768 – Requisitos para guindastes hidráulicos
ABNT NBR 7195 – Cores para Segurança
NR-12 – Máquinas e Equipamentos
NR-17 – Ergonomia
NR-18 – Condições de Trabalho na Construção Civil
NR-26 – Sinalização de Segurança
NR-31 – Segurança e Saúde no Trabalho
65
DIMENSÕES
