Dimensionamento de frota: um guia completo para aumentar a produtividade

7 de dezembro de 2023

Está com problemas de produtividade na sua operação e não sabe o que gerou este gargalo. Nós temos a resposta! O dimensionamento dessa frota é um processo crucial para o sucesso e eficiência da operação. Ele envolve a determinação do número, capacidade e modelo de equipamentos necessários para realizar atividades de maneira eficiente e econômica, uma vez que o emprego de equipamentos mal dimensionados são uma fonte de improdutividade, custos elevados e até quebras mecânicas.  

COMO DIMENSIONAR A FROTA:

Mas de que forma podemos dimensionar a frota correta? Bom, como citado anteriormente, temos que utilizar os equipamentos corretos para que haja uma certa fluidez no momento da operação, isto é, para escolhermos o equipamento de carga correto, devemos levar em consideração alguns pontos:  

  1. Capacidade da escavadeira: volume de material que ela consegue carregar a cada passe;  
  1. Volume da caçamba: volume que o caminhão consegue transportar de uma vez.  
  1. Número de passes necessários para encher a caçamba – tendo em vista que o ideal seria de três (3) a seis (6) passes.  

Lembrando: para cálculos precisos, considere o empolamento de materiais, que se aplica após a fragmentação da rocha, alterando seu volume. 

Para o dimensionamento dos caminhões, alguns pontos são importantes como a capacidade do caminhão, tamanho da caçamba, DMT, grade das rampas, fator de resistência ao rolamento, velocidade e tempos de ciclo em geral. 

CICLO DE TRANSPORTE:

Com intuito de ilustrar melhor um ciclo de transporte, temos o seguinte fluxograma: 

Fonte: Melo, 2020. 

Com este fluxograma, temos uma noção básica do ciclo e podemos prosseguir para os cálculos. 

O ciclo dos equipamentos de transporte é composto por tempos fixos e variáveis, entre os quais estão os deslocamentos dos caminhões, tempos de fila, manobra, carga e basculamento. Desta forma, podemos obter o tempo de ciclo da seguinte forma: 

Onde: 
TCT = Tempo de Ciclo de Transporte 
DV = Distância vazio da origem ao destino (local de carregamento) 
TF = Tempo de fila 
TMC = Tempo de manobra para carregamento 
TB = Tempo de basculamento 
DC = Distância cheio  
TFB = Tempo de fila para basculamento 
TMB = Tempo de manobra para o basculamento 
TD = Tempo de basculamento 

CALCULANDO NÚMERO DE CAMINHÕES:

Mas de que forma podemos calcular quantos caminhões vamos ter que usar? 

Partimos da premissa de zerar a ociosidade do equipamento carga. Dessa forma, consideramos que o número de caminhões dimensionados para uma escavadeira deve ser maior ou igual a divisão do tempo total de ciclo de transporte pela soma entre o tempo de manobra de carga e carregamento.   

Onde: 
N = número de caminhões 

EXEMPLO PRÁTICO:

Mas a teoria pode se tornar complexa, vamos lhe dar um exemplo. Imagine que tivesse que determinar o tamanho e o número de caminhões, caso tivesse a seguinte situação: 

Fator de preenchimento da caçamba = 0.9 
Densidade do material = 2,455 t/m³ 
Número recomendado de passes = 4 
Tempo por passe = 34 s 
Tempo de manobra = 0.3 min 
Tempo de descarga = 1.1 min 
Distância vazio = 4.8 min  
Distância cheio = 7.5 min 
Caminhões de 170 t 
Shovels de 19 m³

Com os dados acima, podemos começar com o cálculo de volume da caçamba do nosso equipamento de carga por ciclo, mais conhecido como, shovel output: 

Contudo, lembramos que o ideal serão 4 passes por ciclo, multiplicamos a capacidade do enchimento do nosso equipamento de carregamento pelo número de passes. 

O tempo de carregamento de um caminhão é dado pelo produto do número de passes e o tempo de ciclo do carregamento, ou seja: 

Portanto, o tempo de carregamento do caminhão é de 2.27 min. Desta forma, já podemos calcular o tempo de ciclo de transporte, considerando tempo de fila nulo. 

Agora, precisamos do tempo de carregamento e do tempo de posicionamento do equipamento de carga para podermos, posteriormente, fazer o cálculo de número de caminhões necessários.

E, finalmente, fazemos o cálculo de número de caminhões necessários com o quociente de tempo de ciclo e o somatório do tempo de carregamento e tempo de posicionamento.  

Para as condições propostas, 7 caminhões de 170 toneladas são suficientes para atender a um equipamento de carga de 19 m³. Embora os cálculos sejam simples, é importante possuir dados confiáveis para um eficiente dimensionamento da frota de transporte.

A FAST2 Mine pode proporcionar toda essa atenção, realizando esse trabalho por você com o módulo Mining Control. Descubra mais sobre o nosso sistema!  

Para o dimensionamento da frota de carregamento, temos um passo a passo no nosso blog, clicando aqui ! 

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