Acidente Rampa Empilhadeira

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INSTITUTO BRASILEIRO DE AVALIAES E PERCIAS DE ENGENHARIA XIII COBREAP - Congresso Brasileiro de Engenharia de Avaliaes e Percias.

PERCIA EM ACIDENTE COM EMPILHADEIRA MECNICA

Maia Neto, Francisco Engenheiro Civil e Advogado, CREA-MG 34.192/D, IBAPE-MG n 226 Rua Benvinda de Carvalho, n 239, 5 andar. 30.330180, Belo Horizonte, MG. Fone: (31) 3281-4030 FAX: (31)3281-4838 e-mail: [email protected]

RESUMO: Trata-se de um acidente ocorrido em uma unidade industrial, com vtima fatal, envolvendo uma empilhadeira mecnica, cuja operao envolvia o transporte de um compartimento, denominado loja mvel, atravs de um circuito com a presena de rampas, sendo este o foco da anlise, em funo das caractersticas que influenciaram o CG (Centro de gravidade) do equipamento.

Palavras-chave: Percia, Acidente, Engenharia Mecnica

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I) CARACTETSTICAS DO LOCAL: A equipe tcnica compareceu em 14 de junho de 2002 ao complexo industrial da empresa interessada, situado no logradouro da sede em Minas Gerais, com o objetivo de levantar as caractersticas fsicas do local, para que, interativamente com os dados documentais presentes no inqurito policial (IP), pudesse remontar a dinmica do evento, e assim, chegar s causas que teriam levado irreversibilidade da situao de acidente. Concludos os procedimentos de vistoria, a equipe tcnica constatou que o palco do evento tratava-se de uma rampa de concreto armado de 6,75 m (seis metros e setenta e cinco centmetros) de comprimento por 2,50 m (dois metros e cinqenta centmetros) de largura, guarnecida esquerda de grades metlicas, sua superfcie encontra-se em concreto grosso, perfurado superficialmente, que contribua para aumentar o coeficiente de atrito. A aludida rampa possui inclinao de projeto de 13,6, terminando em uma laje plana recoberta de tijolos, do final da rampa at a grade de proteo, numa extenso de 4,50 m (quatro metros e cinqenta centmetros), perfazendo um somatrio trafegvel em linha reta de 11,25 m (onze metros e vinte e cinco centmetros). Os coeficientes de atrito tabelados para o tipo de piso da rampa em pauta, so e (coeficiente de atrito esttico) = 0,7 e d (coeficiente de atrito dinmico) = 0,6, sendo que estes coeficientes foram apurados pela equipe tcnica 'in loco', em funo do tipo de superfcie. O croqui a seguir demonstra os dados de projeto da rampa.

II) EQUIPAMENTO ENVOLVIDO NO ACIDENTE: Trata-se de uma mquina marca "Hyster", modelo H55XM, movida a Gs Liquefeito de Petrleo (GLP), motor convencional de 4 cilindros a quatro tempos, 2.0 L, Mazda, com trao e freios dianteiros e direo no eixo traseiro, a massa a vazio da empilhadeira era de 4095 Kg (quatro mil e noventa e cinco quilogramas), capacidade de carga transportvel de 2500 Kg (dois mil e quinhentos quilogramas), conforme catlogo de especificaes obtido pelo perito. Aps a liberao da empilhadeira pela percia policial, a empresa, atravs da Locadora, enviou a mesma para inspeo e avaliao tcnica na revenda, concessionria Hyster, oportunidade em que os tcnicos da referida oficina verificaram que o equipamento apresentava-se com seus sistemas vitais sem nenhuma anomalia, conforme consta na correspondncia entregue ao perito. III) CONDIES DE OPERAO USUAL: To logo percorremos as instalaes da empresa e fomos levados ao local do evento, procuramos entender o mecanismo de movimentao de cargas pela empilhadeira, especialmente em se tratando da denominada loja mvel, que era transportada quando ocorreu o acidente. Loja mvel compreende uma caixa metlica com dimenses de 1,92 m de comprimento, 0,80 m de largura e 1,22 m de altura, onde so acondicionados materiais e equipamentos de utilizao em locais diversos, cuja necessidade de deslocamento suprida com a utilizao do equipamento tipo empilhadeira. 2

Esta caixa possui um ponto de estacionamento situado prximo ao topo da rampa onde ocorreu o acidente. A trajetria rotineira segue por uma rampa situada no sentido oposto. Desta rampa o equipamento desloca-se at a ponta extrema da plataforma superior do altoforno, onde a loja mvel estacionada. O deslocamento da loja mvel da plataforma superior at o piso inferior feito com a utilizao do guincho acoplado a uma ponte rolante, enquanto o equipamento se desloca vazio at o ponto de descarga, de onde levada ao almoxarifado situado no mesmo nvel, tudo conforme croqui apresentado na pgina seguinte.

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IV) DESCRIO DO ACIDENTE: A partir dos relatos contidos no boletim de ocorrncia e laudo policial, verifica-se que o acidente ocorreu no dia 16 de janeiro de 2002 s 7:05 h. O operador Jesus Oliveira de Belm partiu com sua empilhadeira, sem carga, do piso de corrida, situado no nvel inferior da planta industrial, local onde era instalado o antigo altoforno 5 da siderrgica em epgrafe, em seguida, subiu com destino rea do piso de ventaneiras do alto-forno A. O caminho de acesso da origem ao destino mencionado foi feito atravs de duas rampas ligadas por uma laje plana de concreto. O desnvel entre o ponto de partida (antigo alto-forno 5) e o destino (piso de ventaneiras do alto-forno A) de aproximadamente 10 m (dez metros), conforme demonstram as fotografias extradas no local. No destino efetuou a operao de carregamento, cuja carga era constituda de uma caixa metlica, denominada loja mvel, que continha ferramental e consumveis de manuteno, com massa total estimada pelo laudo policial, na poca do fato, em 880 Kg (fl. 34 do IP). Na tentativa de percorrer o caminho inverso, ou seja, descendo as duas rampas, e levar a caixa at o almoxarifado localizado no ptio inferior para reabastecimento, o operador perdeu o controle logo aps a descida da primeira rampa, colidindo e rompendo a grade metlica de proteo, vindo a cair junto com a empilhadeira de uma altura de aproximadamente 8 m (oito metros). O croqui juntado pgina seguinte demonstra o caminho que seria percorrido. Consequentemente ao acidente, o operador veio a sofrer ferimentos graves, falecendo no hospital aps ser socorrido. A empilhadeira sofreu avarias severas, sendo que a situao final de repouso da empilhadeira encontra-se retratada no croqui juntado pgina seguinte. Aps os levantamentos, foi encontrada uma explicao para utilizao do trajeto alternativo, em funo do estacionamento de outro equipamento mini retroescavadeira estacionada na rampa oposta no trajeto usual e costumeiro. Em face da necessidade de estudos mais apurados sobre o evento, a equipe tcnica realizou levantamentos no local, pesquisou exaustivamente nos campos da fsica e engenharia aplicada, para que, juntamente com os dados documentais disponveis, se determinasse as causas do acidente, sendo que o resultado destas pesquisas e levantamentos apresentado no captulo seguinte.

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V) ANLISE TCNICA DO MECANISMO DE OCORNCIA: Do processamento das informaes contidas nos dados documentais e levantamento do local realizado pela equipe tcnica, verifica-se no manual de operao do equipamento em pauta que A empilhadeira foi construda para pegar e deslocar materiais, observando que o modelo aqui analisado tem capacidade para deslocar cargas de at 2500 Kg (dois mil e quinhentos quilogramas), manobrar com esta carga em curva, de marcha r, ou a frente, tambm sendo capaz do feito em rampas, obedecendo obviamente as especificaes do fabricante, conforme documentao fornecida ao perito.

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O grande problema na conduo de uma empilhadeira, onde efetivamente so testados conhecimento e habilidade do operador, manter a estabilidade dinmica da mquina nas mais variadas condies de carga, aclive, declive, velocidade e manobras, bem como saber obedecer a capacidade do equipamento. A perda dessa estabilidade implica em tombamento, descontrole ou incapacidade de frenagem. No acidente em pauta, segundo informaes contidas no inqurito policial, a empilhadeira desgovernou antes de cair, o que indica que a estabilidade dinmica deixou de existir. H de se encontrar a causa pelo mtodo da excluso, considerando-se todas as possibilidades que poderiam ter levado a mquina condio instvel, a saber: a) Teria havido falha de trao, direo ou freios: Hiptese descartada, uma vez que a mquina foi submetida inspeo de manuteno aps o acidente, onde foi comprovado que anomalias nos dispositivos acima no contriburam para o sinistro, conforme documento fornecido pela revenda ao perito. b) A carga seria excessiva: Na folha 34 do IP, a percia policial menciona que a mquina carregava aproximadamente 880 Kg (oitocentos e oitenta quilogramas) quando do acidente. A carregadeira em pauta tem capacidade para 2500 Kg (dois mil e quinhentos quilogramas), ou seja, s estavam sendo utilizados 35,2% (trinta e cinco vrgula dois por cento) da sua capacidade, o que desclassifica o item excesso de carga como causa. c) O centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga teria excedido a rea de passeio admissvel do CG pelo fabricante: Sabe-se que o equipamento em pauta possui uma rea onde o centro de gravidade pode ocupar, j que para cada condio de carregamento, necessariamente, haver um deslocamento do mesmo. A regio de configurao triangular, compreendida entre as rodas dianteiras e o ponto de pivotamento do eixo de direo, onde o passeio do CG permitido, extrapolando esta rea a carregadeira perder o equilbrio e tombar.

Figura 1 Regio admissvel para o passeio do CG Para verificar qual seria a posio do centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga, isto aps o carregamento padro com a loja mvel, operao idntica que foi feita na data do fato, a figura 2, a seguir, ser utilizada como apoio esquemtico:

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Figura 2 Posies dos centros de gravidade da empilhadeira e da carga Calcula-se as coordenadas (xCG, yCG) do centro de gravidade do conjunto, a partir da mdia ponderada entre as massas da carga e empilhadeira em conjuno com as posies referenciadas destes itens , a saber: * xCG = [(me xe) + (mcxc)]/ mt: * xCG - Coordenada horizontal do centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga; * me - Massa da empilhadeira vazia = 4095 Kg; * xe - Coordenada horizontal do centro de gravidade da empilhadeira vazia = 915 mm; * mc - Massa da carga = 880 Kg; * xc - Coordenada horizontal do centro de gravidade da carga = 950 mm; * mt - Massa total (carga + empilhadeira) = 4975 Kg. 8

Substitudos os valores, encontrar-se- xCG =585 mm, ou seja, a coordenada x do centro de gravidade do conjunto estar 585 mm atrs do eixo dianteiro. Repetindo o procedimento para ordenada (yCG), escreve-se: yCG = [(me ye) + (mc yc)]/ mt: * yCG - Coordenada vertical do centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga; * me - Massa da empilhadeira vazia = 4095 Kg; * ye - Coordenada vertical do centro de gravidade da empilhadeira vazia = 680 mm; * mc - Massa da carga = 880 Kg; * yc Coordenada vertical do centro de gravidade da carga = 1100 mm; * mt Massa total (carga + empilhadeira) = 4975 Kg. Substitudos os valores, encontrar-se- yCG = 754 mm, ou seja, a coordenada y do centro de gravidade do conjunto estar a 754 mm acima do piso.

Figura 3 Posio do centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga

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Figura 4 Posio do centro de gravidade do conjunto, mudando-se a referncia dos eixos coordenados para o chassi da empilhadeira. d1 = xCG e d2 = yCG aL ( aL = altura livre do fundo da empilhadeira at o solo = 158 mm) As figuras 3 e 4 em confronto com a 1, demonstram que o CG, aps o carregamento do veculo com a loja mvel estava dentro das especificaes do fabricante, ficando ento a possibilidade de perda da estabilidade por passeio anormal do centro de gravidade excluda. d) A rampa seria inadequada para o trfego da empilhadeira: Para que a rampa, palco do evento, seja considerada adequada ou no, faz-se necessrio saber se a sua inclinao (13,6o) era admissvel, ou seja, se a empilhadeira ao trafegar pela mesma, seria ou no capaz de manter a sua estabilidade durante a descida. Sabe-se de antemo, considerando os clculos realizados no item c anterior, que a posio do centro de gravidade aps o carregamento estava certa, ento, resta como nica explicao para o desgoverno, a extrapolao da capacidade de frenagem do equipamento durante a descida. Para a verificao incontestvel se tal extrapolao se deu ou no pela inclinao, dever-se- utilizar o teorema da converso trabalho-energia, empregando os dados numricos conhecidos das condies no momento do acidente, no que se refere ao carregamento e coeficiente de atrito. A condio necessria para manuteno da estabilidade, que a mquina ao descer a rampa, tenha capacidade de transformar totalmente em calor as energias cintica e potencial, via trabalho realizado pelo sistema de freios, dentro da distncia fisicamente disponvel. Este estudo possvel a partir do esquemtico mostrado na figura 5.

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Figura 5 Diagrama de foras da empilhadeira carregada descendo a rampa de r Como demonstrado anteriormente, a mquina carregada ao atingir a rampa deveria faz-lo com a velocidade de segurana, especificada em 1 mph (uma milha por hora), ou 0,44 m/s (zero vrgula quarenta e quatro metros por segundo), e o operador com o p no freio, teria ento no incio do declive, o seguinte balano de energia: * Et = Ec + Ep: * Et = Energia total; * Ec = Energia cintica = mtv: * v = velocidade desenvolvida na descida da rampa ao quadrado; * Ep = Energia potencial = mtgh: * mt = massa da empilhadeira + carga; * g = acelerao da gravidade; * h = altura relativa = CR sen * CR = Comprimento da rampa; * sen = funo seno do ngulo de inclinao da rampa. Matematicamente, para que a mquina em pauta tenha capacidade de frear dentro da distncia fisicamente disponvel: Et = WFa : (1) Et = energia total = Ec + Ep = mtv2 + mtgh: (2), todas as variveis j definidas acima; WFa = trabalho realizado pela fora de atrito = FaCf: (3); Cf = comprimento de frenagem; Fa = fora de atrito = FN: (4) = coeficiente de atrito dinmico = 0,6; FN = fora Normal no eixo dianteiro = mtg[(1- xCG/Ee)cos - (yCG /xCG)sen ] = 15601,60 N: 11

Ee = Distncia entre eixos = 1625 mm, demais variveis j definidas anteriormente. Cabe observar que a fora normal disponvel para o atrito numericamente igual a carga no eixo dianteiro no momento da frenagem, isto porque neste equipamento s as rodas da frente esto equipadas com freios. A transferncia de carga do eixo dianteiro para o traseiro, causada pelo deslocamento do centro de gravidade, ou seja, a tendncia da mquina em r levantar a frente ao frear, levada em conta. A varivel a ser encontrada o Cf = Comprimento de frenagem, cujo resultado no pode extrapolar o somatrio: 6,75 m + 4,50 m 1,76 m (comprimento da rampa + comprimento da laje distncia de reao psicomotora), ou seja, no pode exceder o que havia de comprimento fisicamente disponvel para frenagem (9,49 m). Observa-se que aqui so dados 4 s (quatro segundos) de reao psicomotora, a uma velocidade de 0,44 m/s, ao trmino deste tempo, o veculo percorreria 1,76 m, enquanto o tempo tpico de reao psicomotora do ser humano 1 s (um segundo), resultando numa exorbitncia de quatro vezes do que seria fisiologicamente necessrio. Operando algebricamente as equaes 1, 2, 3 e 4 anteriores e isolando a varivel Cf no primeiro membro, pode-se reescrever a equao do teorema da converso trabalho-energia, para uma forma diretamente aplicvel: Cf = (1/2 v2 + gCRsen )mt/FN (5); Com: v2= (0,44 m/s)2 = 0,19 m2/s2 (velocidade de segurana, o mesmo que 1mph, devidamente convertida para as unidades do Sistema Internacional de Medidas); g = 9,8 m/s2 (acelerao da gravidade); CR = 6,75 m (Comprimento da rampa); = 13,6o (inclinao da rampa); mt = 4975 Kg (massa total, somatrio da empilhadeira + carga); = 0,6 (coeficiente de atrito dinmico); FN = 15601,60 N. Reiteramos que os valores anteriores so reais, grandezas que estavam presentes no momento do acidente, os clculos atendem ainda ao critrio da pior condio (= 0,6, tempo de reao psicomotora = 4s), ento o resultado abaixo tambm representa a soluo para a questo: Cf = 8,32 m. Fica demonstrado que seriam utilizados 8,32 m dos 9,49 m disponveis para frenagem, dentro de uma grande tolerncia. Observa-se que nas especificaes do fabricante, existem dois valores relativos inclinao admissvel para operao em rampas, encontram-se no campo: capacidade para vencer rampa a velocidade de 1 milha por hora, sem carga/ com carga dados referentes a GLP, onde lem-se os valores aplicveis ao modelo H55XM 28/17, que convertidos de gradientes para ngulos seriam 15,6o /9,7o, observa-se que os dizeres sem carga/com carga, referem-se aos extremos, no primeiro, 15,6o, a condio da mquina completamente a vazio, j a segunda, 9,7o, trata-se de um limite de inclinao para a mquina operando em sua capacidade mxima, 2500 Kg. Ambos valores so restries para subida ("vencer rampa") e no para descida. No dia do acidente a empilhadeira operava com 880 Kg, conforme constatao da percia policial, cujo valor equivalente a apenas 35,2% da carga plena do equipamento. Os clculos fsicos aqui desenvolvidos, inclusive utilizando o critrio da pior condio (coeficiente de atrito=0,6, tempo de reao psicomotora do operador = 4s), demonstraram que a inclinao da rampa ora analisada no excedia, de forma alguma, a capacidade do 12

equipamento, isto considerando-se as condies de carregamento vigentes no momento do fato, e ainda, deve-se lembrar que a mquina estava em operao de descida. e) O operador teria entrado na rampa com velocidade abusiva: Excludos os itens de a a d, por completa impossibilidade fsica, resta verificar, efetivamente, a ltima causa pesquisvel para o desgoverno da empilhadeira, ou seja, com qual velocidade o operador ingressou na aludida rampa, considerando que traspassou o comprimento fisicamente disponvel para frenagem? Utilizando o mesmo teorema da converso trabalho-energia, reformulando matematicamente a equao (5), do item d anterior, pode-se calcular qual seria a velocidade mxima admissvel para descida, nas operaes seguintes. v = {2[(Cf FN/mt)- (gCRsen)]}1/2 v = Velocidade mnima ao qual a empilhadeira estaria trafegando, considerando que traspassou a distncia disponvel; Cf = 9,49 m (comprimento disponvel para frenagem); = 0,6 (coeficiente de atrito dinmico); FN = 15601,60 N (Fora Normal no eixo dianteiro); CR = 6,75 m (Comprimento da rampa); = 13,6o (inclinao da rampa); mt = 4975 Kg (massa total); g = 9,8 m/s2 (acelerao da gravidade). Substituindo os valores, encontrar-se-: v = 2,15 m/s = 7,73 Km/h = 4,83 mph. Para traspassar a distncia disponvel, como ocorreu, o operador ingressou na mesma acima de 4,83 mph (quatro vrgula oitenta e trs milhas por hora), tendo iniciado a descida no mnimo a cinco vezes a velocidade de segurana, ou seja, 1mph (uma milha por hora). A velocidade abusiva empregada na rampa, explica inclusive o rompimento catastrfico da grade metlica. VI) CONCLUSO Diante do exposto nos itens anteriores, e aps analisarmos todos os fatos que interferem ou possam vir a interferir com o assunto objeto deste parecer, conclumos o seguinte: * A empilhadeira apresentava todos seus dispositivos de segurana em perfeito funcionamento. * A carga, loja mvel, apresentava massa bem inferior capacidade operacional da mquina (35,2%). * O centro de gravidade (CG), aps o carregamento, encontrava-se dentro da regio prevista pelo manual de operao. * Os clculos desenvolvidos indicam que a rampa onde ocorreu o acidente possui inclinao e aderncia que permitiriam a passagem do equipamento com a loja mvel, dentro dos parmetros operacionais constantes nos documentos fornecidos pelo fabricante. * A reconstituio dinmica do acidente demonstrou que sua ocorrncia foi resultado de uma ao no recomendada, o que configura indisciplina de operao, materializada na ultrapassagem da velocidade mxima admissvel, considerando o momento em que adentrou na rampa, onde foram extrapolados tanto o limite de segurana, quanto o que seria fisicamente aceitvel, isto para a situao de carregamento a qual o equipamento se encontrava.

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VII) CURRICULUM VITAE Francisco Maia Neto Graduado em Engenharia Civil (julho/1983) e Direito (dezembro/1996) pela Universidade Federal de Minas Gerais. Ps-Graduao em Engenharia Econmica - Fundao Dom Cabral (julho/84). Extenso universitria em Direito Imobilirio - Faculdades Metropolitanas Unidas (setembro/1997). Scio da PRECISO CONSULTORIA (Avaliaes, Percias e Arbitragens). Professor de disciplinas relacionadas Engenharia de Avaliaes e Percias em cursos universitrios, ps-graduao e de treinamento, em diversos estados brasileiros. Autor de livros, trabalhos e artigos sobre avaliaes, percias, arbitragem e mercado imobilirio. Participao em entidades: IBAPE Instituto Brasileiro de Avaliaes e Percias de Engenharia (Entidade Federativa Nacional) Presidente (2003/2004); ABRAP Associao Brasileira de Entidades de Engenharia de Avaliaes e Percias Vice-Presidente (1988/1990); IBAPE-MG Instituto Mineiro de Avaliaes e Percias de Engenharia - Presidente (1989/1990 e 1991/1992); IBAPE-SP Instituto Mineiro de Avaliaes e Percias de Engenharia de So Paulo Membro do Conselho Presidencial (2006); CREA-MG Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia de Minas Gerais Vice-Presidente (1992/1993); COBREAP Congresso Brasileiro de Engenharia de Avaliaes e Percias Presidente XII COBREAP (Belo Horizonte-MG/2003); ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas Diretor de Engenharia de Avaliaes e Percias do COBRACON (1991/1996); SME Sociedade Mineira de Engenheiros Membro fundador e Presidente da Comisso Tcnica de Percias, Mediaes e Arbitragens (2000/2001) CAMARB Cmara de Arbitragem de Minas Gerais Membro do quadro de rbitros; CAMINAS Cmara Mineira de Conciliao, Mediao e Arbitragem Coordenador da Cmara Setorial do Mercado Imobilirio e Construo Civil. IPEAD Instituto de Pesquisas Econmicas e Administrativas de Minas Gerais (UFMG) Membro do Conselho Superior (1997/2005). CMI-MG Cmara do Mercado Imobilirio de Minas Gerais Chanceler da Medalha do Mrito Imobilirio (1996/1997/1999/2001). ASPEJUDI Associao de Peritos Judiciais, rbitros, Conciliadores e Mediadores de Minas Gerais Vice-Presidente de Cultura Profissional (2006/2007). AAAEE Associao dos Antigos Alunos da Escola de Engenharia da UFMG Membro do Conselho Deliberativo (2000/2002).

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