Há alguns dias atrás, postei um texto falando sobre o projeto de “Reinvenção da Roda”. Nele dei uma passada bem rápida sobre o que o professor Osmar Vicente Rodrigues, da Unesp de Bauru, pretendia idealizar.  

A pedido do CienTecno.com, Rodrigues passou um texto muito interessante e algumas imagens para publicar no site e também para, a partir deles, escrever sobre o projeto e divulgá-lo em uma revista eletrônica da USP. 

Agradeço a atenção do professor. Abaixo está o texto e as imagens. Nele, o pesquisador dá uma introdução e explica melhor como funciona o invento. 

“

PUMPLON WHEEL: UMA RODA FORA-DE-ESTRADA

Introdução 

Atualmente, 90% das estradas do mundo não são pavimentadas. Entretanto, paradoxicamente, a maciça maioria das pesquisas em design automobilístico estão muito mais voltadas às condições de transporte em estradas pavimentadas do que as condições ‘off-road’. Os motoristas enfrentam, frequentemente, condições de terreno e obstáculos bastante imprevisíveis. Em qualquer atividade de transporte, uma superfície precisa ser suficientemente resistente para evitar que os veículos afundem e ou encalhem, interrompendo assim a viagem. Entretanto, o que é bom em uma situação particular, pode não ser para outra. Por exemplo, um design de pneu com uma pequena área de contato combinado com alta pressão é bastante eficiente em lama com uma acentuada quantidade de água, ao passo que uma área de contato maior e baixa pressão fazem a diferença em terra fofa ou areia. 

Mas qual é o desafio? 

Nenhuma tecnologia hoje disponível possui uma adequada relação custo-benefício ou capacidade de permitir um transporte em todo tipo de terreno e obstáculos. O desafio é, portanto, garantir confiabilidade, segurança e viagens economicamente viáveis e sem interrupções em condições fora de estrada, em especial na agricultura. 

O que é a roda ‘Pumplon Wheel’ 

O conceito ‘Pumplon Wheel’ foi desenvolvido para o transporte todo-terreno, em particular para o uso agrícola. Trata-se de um novo e revolucionário conceito de roda capaz de mudar a própria forma e dimensões de acordo com diferentes condições de terreno, substituindo pneus convencionais nas situações de transporte fora de estrada. Com tais atributos, essa roda reduz significantemente o tempo de viagem, evitando atolamentos e a resultante interrupção do percurso. 

A ‘Pumplon Wheel’ é único, primeiramente, por ser o primeiro no mundo capaz de alterar sua própria largura e diâmetro, alterando consequentemente sua forma e dimensões. E em segundo, porque este pode alterar tanto a área quanto a pressão de contato com o solo de acordo com a necessidade. 

Com a sua capacidade em alterar sua forma e dimensões, indo de uma largura menor seguida de um diâmetro maior à uma largura maior seguida de um diâmetro menor (ver Figuras 1,2,3,4,5 e 6), a consequente mudança na área de contato com o solo e pressão de contato geram diferentes distribuições do peso em cada uma das rodas, e assim permitem melhores resistências de rolagem do veículo, para diferentes tipos de solo e condições de superfície, independentemente do clima. 

Figuras 1, 2 e 3: A estrutura da ‘Pumplon Wheel’ em três diferentes formas e dimensões. 

 Figuras 4, 5 e 6: A roda ‘Pumplon Wheel’ incluindo sua estrutura e corpo em borracha. 

Chuva é um aspecto importantíssimo na agricultura, especialmente em países tropicais, o número de dias chuvosos por mês pode facilmente atingir a marca de 15 dias de chuva por mês em seis meses do ano (ver Figura 7). De um lado, chuva é vital para as plantas, mas de outro, essa mesma chuva compromete parte das atividades agrícolas, em particular aquelas que dependem de veículos nas plantações. Nos casos em que um negócio depende da produção agrícola e da industrialização daquilo que é colhido, a dificuldade de acesso às áreas plantadas compromete a produção industrial, custando milhões para as empresas agrícolas. 

  Figura 7 – A proporção de dias chuvosos na área central do Estado de São Paulo. 

Source: ESALQ – USP 

 De acordo com Beleboni (2006), uma plantação de cana de açucar pode ser comprometida em até 20%, devido a compactação do solo (ver Figura 8). Se nós considerarmos uma usina com capacidade de moagem de 2 milhões de toneladas por ano, isso significa uma perda da ordem de R$ 20 milhões. Ou seja, compactação do solo, definitivamente, não é boa para as plantas, o que acaba gerando um paradoxo em termos de maquinaria agrícola, já que esta tem se tornado maior e mais potente ao longo dos anos. 

Figura 8: Secção de um terreno agrícola mostrando a camada de solo compactado. 

Source: Rubismar Stolf 

Como nós podemos ver, existe um potencial enorme de aplicação para soluções como a ‘Pumplon Wheel’ nesse cenário, no sentido de se obter um melhor equilíbrio entre a área de contato e pressão de contato de qualquer veículo ou máquina. Como tal solução pode minimizar a ação do peso dos veículos sobre as plantações, pode-se dizer que tal equilíbrio faz dessa roda um produto também ambientalmente correto. 

Muito embora ela seja simples em muitos aspectos, a ‘Pumplon Wheel’ apresenta tecnologias bastante distintas, alinhando o óbvio, em termos de princípios, com o simples, em termos de produto, para atingir os seus objetivos de mobilidade. Do ponto de vista da fabricação, isso significa que esse produto é exequível tanto para uma abordagem vertical (interna) quanto horizontal (terceirizada) de produção. Tão importante quanto isso, é o fato de que em sendo um produto simples, qualquer parte dele pode ser produzida por diferentes fabricantes em qualquer parte do mundo, sem a necessidade de um alto nível de especialização. 

A ‘Pumplon Wheel’ foi inventada pelo Prof. Dr. Osmar V. Rodrigues do Curso de Design da Unesp Bauru, como resultado de parte de seus trabalhos experimentais durante o desenvolvimento de seu PhD em Design Automobilístico no Royal College of Art, tendo sido premiado em 2006 com o Innovation RCA Selected Works. A invenção, a qual já tem seus direitos de propriedade industrial adquiridos e protegidos, ainda necessita, em seu projeto, de mais 2 anos de desenvolvimento, principalmente em relação ao seu modelamento matemático e seus aspectos dinâmicos de rodagem, para que possa então ser submetido à testes práticos. 

“

Osmar Vicente Rodrigues