Origem e Historial dos Equipamentos e Maquinas

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INSTITUTO SUPERIOR DE TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES 
 
LICENCIATURA EM ENGENHARIA FERROVIÁRIA 
 
EQUIPAMENTOS DE CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO DE VIAS FÉRREAS 
 
TRABALHO DE CASA – I 
 
F41 
 
 
Origem e Historial dos Equipamentos e Máquinas 
Discente: 
Benildo Zunguze 
 
 
 Docente: 
Eng.º Sultuane Jafar 
 
 
 
Maputo, Setembro de 2020 
Índice 
 
1. Introdução.............................................................................................................. 2 
1.1. Objectivos .......................................................................................................... 2 
1.1.1. Geral ........................................................................................................... 2 
1.1.2. Específicos .................................................................................................. 2 
1.2. Metodologia ....................................................................................................... 2 
2. Máquinas e equipamentos antes da Revolução Industrial........................................ 3 
3. Máquinas e Equipamentos depois do início da Revolução Industrial ...................... 4 
4. Principais Equipamentos e Máquinas, Origem e Evolução ..................................... 4 
4.1. RETRO ........................................................................................................... 5 
4.2. DRAGLINE .................................................................................................... 6 
4.3. Compactadores ............................................................................................... 8 
4.4. Carregadeiras ................................................................................................ 10 
4.5. Motoniveladoras ........................................................................................... 11 
4.6. Carregadeiras ................................................................................................ 12 
5. Conclusão e Recomendações ............................................................................ 13 
6. Referências Bibliográficas ................................................................................... 14 
 
 
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1. Introdução 
 
Os trabalhos de construção das obras de engenharia e/ou a sua manutencao, engloba 
varias actividades, desde os menos pesados até os mais pesados. As actividades mais 
pesadas são quase impossiveis de serem feitas com a forca humana, ou mesmo sendo 
possivel, levaria um longo periodo de tempo para a sua concretizacao. Os equipamentos 
e maquinas tornam as actividades mais rapidas e com qualidade desejada, com menor 
esforco humano em relacao a dimensao da actividade realizada. Porem, o homem nem 
sempre teve os equipamentos e maquinas para facilmente realizar suas actividades, 
sendo assim há necessidade de falar do surgimento dos equipamentos e maquinas bem 
como da evolucao dos arcaicos ate os actuais. 
1.1. Objectivos 
1.1.1. Geral 
 
 Falar da Origem e Historial dos Equipamentos e Maquinas. 
1.1.2. Específicos 
 
 Idenficar os periodos de surgimento dos Equipamentos e Maquinas; 
 Mencionar as personalidades que se destacaram para o surgumento dos 
Equipamentos e Maquinas; 
 Abordar a evolucao historica dos principais Equipamentos e Maquinas. 
1.2. Metodologia 
 
A metodologia usada para a realização do trabalho proposto, foi feita através de 
pesquisas bibliográficas e internet. A pesquisa foi feita de forma cuidadosa visando a 
clareza em seu conteúdo e a não deformação da informação sobre a temática que 
abordado. 
 
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2. Máquinas e equipamentos antes da Revolução Industrial 
 
No contexto pré-Revolução Industrial, detaca-se Leonardo Da Vinci, pintor nato e 
inventor por paixão e necessidade. Uma vez, durante o aprendizado com o mestre 
Verrochio, em Florença, ouviu um certo Benedetto Aritmético, que deu nome à 
aritmética, discorrer sobre a necessidade de máquinas que facilitassem o trabalho 
manual. Impressionado, o pintor Leonardo se pôs a criar uma máquina para moer as 
substâncias que utilizava para obter as cores. Assim, logo de início e em causa própria, 
conseguiu substituir o pilão que usava para processar as tintas. Daí em diante foi 
tomando gosto por invenções. Com uma guerra ameaçando Florença, Leonardo largou 
momentaneamente os pincéis e passou a dedicar-se a criações mais pragmáticas. 
Projetou canhões de oito e 33 bocas. Desenhou também escadas para superar muros 
elevados, máquinas para transpor muralhas e até tanques de guerra, (Moura, 2006). 
As máquinas de Leonardo Da Vinci foram importantes, intrigantes, desafiantes, mas a 
maioria delas nunca saiu do papel. As máquinas-ferramenta que se revelaram de fato 
decisivas para a industrialização e a vida moderna só começaram a surgir com o inglês 
JamesWatt, no século XVIII. Em 1765, Watt aperfeiçoou e, pode-se melhor dizer, criou 
a máquina a vapor definitiva. Era o início da Revolução Industrial, um tempo de 
glória para os ingleses e de grande desenvolvimento para toda a humanidade, (Moura, 
2006). 
 
Figura 1: Motor a vapor portátil inventado por James Watt. 
Fonte: Moura, 2006. 
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3. Máquinas e Equipamentos depois do início da Revolução 
Industrial 
 
Depois do invento de Watt, foram desenvolvidas outras trabalhos igualmente 
fundamentais para o nascimento da Maquinas e Equipamentos modernos, (Moura, 
2006). 
O inglês George Stephenson, considerado o pai das estradas de ferro, desenhou e pôs a 
funcionar a primeira locomotiva a vapor, em 1814, batizada de Blücher, modestamente 
se destinava ao transporte de carvão dentro da mina. Tinha capacidade para 30 
toneladas, era o inicio de surgimento de maquinaria pesada, (Moura, 2006). 
 
4. Principais Equipamentos e Máquinas, Origem e Evolução 
 
Os Estados Unidos foram os primeiros a desenvolver inovações para economizar 
mão-de-obra, na construção, adotando uma vigorosa tradição de mecanização. O 
Reino Unido e a Europa ficaram consideravelmente atrasados, provavelmente devido 
à abundância de mão-de-obra e à menor escala das obras a realizar, (Reintsch, 2008). 
 A especialização dos equipamentos de movimentação de terras, essencialmente em 
função da distância de transporte, originou o surgimento de Escavadeiras, 
Niveladoras, Aplainadoras, Bulldozers, Compactadoras e Carregadoras. Este 
processo ocorreu por volta da década de 1880 até o final da Primeira Guerra 
Mundial, (Reintsch, 2008). 
As primeiras Escavadeiras, Aplanaidoras e Compactadoras eram de tração animal, 
mas o esforço de tração necessário exigia equipamentos superdimensionados (foram 
mencionadas equipes de até dezesseis mulas). Em seguida, eles foram motorizados. 
A adição da caçamba Búldozer ao tractor arrastador, uma inovação fundamental para 
movimento de terra em distâncias curtas, veio um pouco mais tarde, (Reintsch, 
2008). 
 
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Em 1873, o inglês William D. Priestman criou a primeira caçamba clamshell utilizando 
dois pedaços de correntes. Em 1890, já havia mais de 300 caçambas em operação na 
Inglaterra, usadas principalmente em escavações subaquáticas, abertura de poços e 
preparação de fundações, (Veloso, 2020). 
Naquela época, a Menck & Hambrock, então uma pequena empresa alemã, começou a 
produzir o “Indian Shovel”, um sistema semelhante a um scraper, que era puxado sobre 
o solo por um guincho. Em 1891, a empresa colocou à venda sua primeira escavadeira 
clamshell e, em 1896, lançou uma versão aperfeiçoada, na qual havia guinchos 
independentes para elevação, descida, abertura e fechamento da caçamba. Na virada do 
século, essas máquinas eram produzidas na Alemanha por diversos fabricantes, dentre 
os quais a Demag, (Veloso, 2020). 
 
Figura 2: Aprendizes em campo na década de 60 com um modelo clamshell da Priestman. 
Fonte: Veloso, 2020. 
4.1. RETRO 
 
Surgiu em 1744, com uma máquinaflutuante produzida por Macary e apresentada à 
Academia Francesa para avaliação. Em 1855, O. E. Rood recebeu uma patente para uma 
máquina cuja caçamba escavava no sentido da escavadeira. Esse implemento, que 
permitia a escavação acima e abaixo do nível do solo, foi largamente utilizado até os 
anos 30, (Veloso, 2020). 
Com a construção das ferrovias, surgiu a necessidade de equipamentos de 
terraplanagem com maior produtividade. Assim, as máquinas manuais perderam terreno 
para as máquinas a vapor, enquanto as capacidades tiveram um aumento considerável. 
O aparecimento de máquinas sobre trilhos foi rápido, lançando mão de pequenas 
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locomotivas a vapor com caçambas de madeira e iniciando uma nova era. Após 
comprovar sua eficiência nas ferrovias, navios, escavadeiras e compactadores, os 
motores a vapor passaram a acionar tractores – que posteriormente receberam lâmina, 
escarificador e outros implementos pesados, (Veloso, 2020). 
Em 1913, apareceram na Europa as primeiras caçambas do tipo dragline. A Keystone 
desenvolveu um sistema de caçamba corrediça sobre trilhos (skimmer), que também foi 
utilizado por fabricantes como Demag, Menck e Weserhütte, (Veloso, 2020). 
 
Figura 3: caçamba corrediça sobre trilhos (skimmer). 
Fonte: Veloso, 2020. 
4.2. DRAGLINE 
 
A segunda metade do século XIX se destacou para as escavadeiras com caçambas 
múltiplas. Em 1852, Alphonse Couvreux lançou uma máquina desse tipo, com alcance 
de 23 m, usada na construção de uma estação ferroviária e, posteriormente, na ferrovia 
das Ardenas, na dragagem do Danúbio e na construção de canais na Bélgica, (Veloso, 
2020). 
Nas obras do canal de Suez (onde foram escavados mais de seis milhões de m3 de terra 
num trecho de 15 km) e, posteriormente, nas do Canal de Manchester, as escavadeiras 
de caçambas múltiplas comprovaram ser mais eficientes do que as grandes escavadeiras 
shovel a vapor. Essa solução também foi prevista inicialmente para o canal do Panamá, 
utilizando-se máquinas de 70 ton. Mas as características locais, com solo com pedras e 
difícil de escavar, levaram a uma produção diária tão baixa que, além de comprometer 
os cronogramas, levou a empresa à falência em 1893. Na retomada das obras, em 1906, 
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foram usadas 100 máquinas shovel sobre trilhos com caçambas de 3,8 metros cúbicos, 
que tiveram excelente desempenho, obtendo-se produções horárias médias da ordem de 
300 metros cúbicos de rocha detonada. Esse resultado revolucionou o conceito das 
máquinas de escavação. Em 1914, o mercado havia mudado completamente em favor 
das máquinas shovel, deixando os modelos de caçambas múltiplas restritos a serviços 
específicos, como dragagem, escavação de canais e remoção de estéril em minas a céu 
aberto, (Veloso, 2020). 
Outro estágio de desenvolvimento surgiu com a criação das esteiras, o que permitiu às 
máquinas trafegar em terrenos difíceis e eliminou as dificuldades decorrentes da 
instalação dos trilhos. Destaca-se nessa área o trabalho da Buckeye Traction Ditcher 
Company que, no final da Primeira Guerra Mundial, passou a utilizar o sistema 
patenteado Krupp de tracção, composto por uma corrente de sapatas de madeira fixadas 
entre duas chapas de aço e interligadas por pinos. Essas esteiras eram produzidas em 
versões longas e em versões curtas tipo “half-track”, com o outro eixo com rodas 
direccionais, (Veloso, 2020). 
Um novo avanço ocorreu no final do século XIX com a invenção dos pneus (por J. B. 
Dunlop) e do motor diesel (por Rudolf Diesel, em 1892). Enquanto os motores a vapor 
demandavam pré-aquecimento, mais operadores e um grande estoque de combustível 
(uma máquina de 30 ton consumia 400 l de água e 60 kg de carvão por hora), os 
motores diesel estavam sempre prontos para uso imediato, além de apresentarem menor 
necessidade de estoques (somente o combustível) e maior facilidade de deslocamento 
face à possibilidade de projectos compactos. 
No final dos anos 70, as máquinas a cabo perderam sua hegemonia juntamente com a 
configuração shovel. Da mesma forma que os draglines, passaram a ser usadas somente 
em aplicações específicas. Para os serviços gerais, as escavadeiras hidráulicas passaram 
a dominar, ocupando com rapidez o espaço deixado pelas máquinas a cabo, graças à sua 
maior produtividade e desempenho. E a configuração shovel, por sua vez, foi 
substituída pela configuração retro-shovel (também chamada de backhoe), (Veloso, 
2020). 
 
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Figura 4: O shovel M 75, produzido pela Menck & Hambrock. 
Fonte: Veloso, 2020. 
4.3. Compactadores 
 
Surgiram em 1956, rolos Rimas Triplex eram fornecidos em dois portes diferentes, de 
6,5 a 8,5 ton e de 10 a 12,5 ton, (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
Todas essas máquinas receberam uma série de melhorias em relação aos modelos 
anteriores, tais como sistemas de direcção por engrenagens com auxílio hidráulico, 
comandos finais planetários e outros. Os motores ficavam na dianteira, enquanto a 
cabina era posicionada entre os tambores traseiros. Após o final da guerra, a Aveling-
Barford lançou a Série G, com três tambores, que permanece em produção até os dias 
atuais, com poucas modificações. Em 1983, sua linha compreendia cinco modelos com 
capacidade lastreada de 11 a 15 ton, todos com transmissão hidrostática e uma 
visibilidade aprimorada, (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
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Figura 5: Rolos Triplex. 
Fonte: Veloso, 2020. 
 
Na França, cinco ou seis empresas produziam rolos convencionais na época. Embora 
desenvolvida antes da guerra, a Série DO, da Albaret – composta por quatro modelos de 
8 a 10 ton, com 30 a 50 hp – só seria lançada em 1947. Em 1956, esse mesmo fabricante 
lançou um modelo com pneus no interior dos tambores, que formavam uma espécie de 
suspensão, assegurando uma velocidade máxima de 6 a 10 km/h. Dois anos depois, a 
empresa lançou o Trident, com três tambores de dimensões idênticas e transmissão 
hidrostática. Por sua, vez, a Richier lançou a Série VR, com modelos de 1,7 a 18 ton. Na 
Itália, ao final da guerra, a Ursus-Peroni lançou uma linha completa de rolos, sendo que 
a Bitelli também começou a fabricá-los em 1957, (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
 
Figura 6: Rolo TD2, década 40. 
Fonte: Veloso, 2020. 
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Figura 7: Desenho ranhurado dos tambores, década 50. 
Fonte: Veloso, 2020. 
 
4.4. Carregadeiras 
 
Em 1949, iniciou a produção de um protótipo de pá carregadeira, lançando, no ano 
seguinte, a LM75 (também referida como LMS75), com capacidade de 0,6 m
3
, 
utilizando o conjunto de potência dos tractores IH. Nos anos seguintes, essa linha foi 
ampliada com os modelos LA40, de 0,3 m
3
, LC100, de 0,75 m
3
 (ambos de 1951), 
LH75, de 0,6 m
3
 (1954) e LHM75 (1956), (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
 
 
Figura 8: Pá carregadeira, lançando, a LM75, 1949. 
Fonte: Velose, 2020. 
 
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4.5. Motoniveladoras 
 
As primeiras niveladoras eram compostas por uma lâmina sobre rodas, traccionada por 
bois ou cavalos. O primeiro desses modelos foi inventado por J. D. Adams em 1885, 
com uma lâmina que se mantinha em posição fixa. Em 1919, a Russell Grader 
Manufacturing lançou a primeira motoniveladora, a Motor Hi-Way Patrol no 1, que 
usava um trator Allis-Chalmers modificado. A Russell foi adquirida pela Caterpillar em 
1928. Nos anos seguintes, surgiram diversos modelos no mercado, aumentando a 
variedade, os recursos, as larguras de lâmina e as potências, (Veloso, A era das 
Maquinas, 2020). 
No início, as motoniveladoras eram máquinas destinadas a movimentar pequenas 
quantidades de terra com sua lâmina, para executar acabamento que assegurasse uma 
superfície regular para posterior aplicação de asfalto ou manutenção de rodovias não 
pavimentadas, por exemplo, (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
 
Figura 9: Motoniveladora,1990. 
Fonte: Veloso, 1980. 
 
 
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4.6. Carregadeiras 
 
RalphH. Kress, foi o grande pioneiro da tecnologia de caminhões basculantes, em 
1922. No passado, o transporte do material escavado para fora das áreas de trabalho das 
escavadeiras era realizado por locomotivas e vagonetas basculantes. Contudo, o menor 
tamanho e a maior versatilidade das escavadeiras com motores a diesel levaram à 
necessidade de um transporte mais flexível, que não dependesse de linhas férreas, 
(Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
A partir de meados da década de 20, eram comuns os conjuntos de três a cinco reboques 
basculantes sobre esteiras puxados por um único trator pesado, (Veloso, A era das 
Maquinas, 2020). 
Em 1933, foi lançado o legendário Trac-Truck da Euclid, inicialmente como tractor de 
semi-reboques com basculamento pelo fundo. Derivado de um chassi de caminhão 
Chevrolet com distância entre eixos encurtada, esse tractor possuía os maiores pneus 
disponíveis na época, (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
Em 1934, produziu OFF-THE-ROAD, considerado o antecessor dos atuais veículos 
pesados fora de estrada. O modelo de 1934 tinha motor a diesel e pneus de grandes 
dimensões, que ofereciam menor resistência que as esteiras e ainda permitiam alcançar 
velocidades de até 28 km/h, (Veloso, A era das Maquinas, 2020). 
 
Figura 10: Caminhão basculante, Mercedes-Benz. 
Fonte: Veloso, 1899. 
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5. Conclusão e Recomendações 
 
Feito o trabalho, concluiu-se que, os Equipamentos e Maquinas tiveram seu maior 
desenvolvimento depois do início da Revolução Industrial, marca pela invenção de 
máquina a vapor no século XVIII, pelo James Watt. 
Depois de James Watt, George Stephenson se destacou por ter construído a primeira 
locomotiva a vapor em 1814. 
Além das personalidades supracitadas, outras personalidades se destacaram na 
projecção de Equipamentos de grande porte, ligadas a movimento de terra na sua 
maioria, sendo nessa aspecto ter-se destacado os Americanos, por ser os pioneiros a 
desenvolver Equipamentos com vista a mecanização da mão-de-obra. 
A Evolução da Tecnologia modificou quase por completo os protótipos do 
Equipamentos e Maquinas da antiguidade, mas função principal manteve-se, é 
recomendável investigar sobre evolução da mecanização de mão-de-obra no âmbito 
ferroviário para se identificar mudanças e os respectivos motivos. 
 
 
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6. Referências Bibliográficas 
 
Moura, L. F. (2006). A História das Máquinas, ABIMAQ 70 Anos. São Paulo: Magma 
Cultural. 
Reintsch, J. L. (2008). Máquinas e Equipamentos de Contrução. Bolivia: La Paz. 
Veloso, N. (2020, Maio 12). A era das Maquinas. A chegada dos Rolos Estáticos. 
Brazil: Mercado e Tecnologia M & T. 
Veloso, N. (2020, Agosto 11). Tecnologia e Inovação para Construção e Mineração. A 
Era das Máquinas. Brazil: Mercado e Tecnologia M & T.