Apontamentos.máquinas de Elevação de Carga

8/18/2019 Apontamentos.máquinas de Elevação de Carga

1/67

MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO DE CARGA

I.Classificação

As Máquinas de Elevação de carga classificam em :

1.Plo s! !so

-Máquinas de Elevação de uso Geral

Máquinas de Elevação de uso Geral são aquelas que se destinam unicamente ao processo delevantamento de carga.

-Máquinas de Elevação de uso EspecíficoAs Máquinas de Elevação de uso específico para alem de levantar a carga deslocam na , ou o processode levantamento da carga efectuado por meio de processos especiais.

".Plas ca#ac$#is$icas co%s$#!$i&as

-Mecanismos de Elevação!prensas, macacos, etc."

-Elevadores!de carga, de passageiros, ascenssores etc."

Elevadores

-Guindastes e Gruas, Empil#adeiras Etc.

1


2/67

Empil#adeira $al#a elctrica $al#a Manual Guinc#o

$%&'( )E G*%+)A($E(

's Guindastes classificam se em:

A'Plas ca#ac$#is$icas co%s$#!$i&as

. .Guindaste de ponte rolante!com uma ou duas vigas"

Mastro $elescpico de &onte olante para &onte olante Manuseio de /o0inas de Alumínio

Manuseio de /o0inas de Alumínio

2


3/67

1. Guindaste giratrio!com apoio e2teriorde cima e guindaste de coluna!poste"

Estrutura de )erric3

4. Guindaste de coluna!consola"

5. Guindaste de cavalete 6. Guindaste de $orre

7.

3


4/67

7

.Guindaste 8lutuante Guindaste 8lutuante

9.Guindaste de construção

onstrução da /arragem de %taip; !


5/67

('Plas ca#ac$#is$icas co%s$#!$i&as )os l*%$os ) ca+$ação ) ca#,a

.&ara o transporte de carga granulada, nas escavaç?es, etc.

)escarregador de +avios com açam0a para Manuseio de Minrio.

1.&ara o transporte de aço e ferro fundido

4.&ara o transporte de carga paleti@ada

5


6/67

5.&ara o transporte de contentores

C.Pla fo#*a co*o s )sloca*

-Estacionários

1.)e movimento

D'Pla co%s$#!ção )o l*%$os-! )slocaa* o G!i%)as$

-)e lin#a 8errea

6


7/67

1-)e lagarto

4-8lutuantes

7


8/67

5-)e ca0o

6-)e automveis

Guindastes de automveis

E' +lo ,#a! ) #o$ação

.)e aste giratria )e aste semi-giratoria

8


9/67

II.G!i%)as$s

1.Pa#a*$#os f!%)a*%$ais )os ,!i%)as$s

's guindastes caracteri@am-se pelos seguintes parmetros:

apacidade de carga amanusear !carga nominalma2ima",B, +CDgf

-elocidade da carga, MFs

-Altura de elevação de carga,, M

-egime de (erviços

-Alcane do guindaste, >,M

->argura do guindaste, /, M

-Etc.

&or outro lado os guindastes caracteri@am-se pela repetição de curtas ligaç?es no momento em que oselementos de captação de carga reali@am o movimento de translação de vai vem dentro do ciclo.

+o ciclo de tra0al#o as máquinas de elevação estão suHeitas a cargas seguintes:

a"8orças !momentos" motri@es

0" 8orças !momentos" de resistIncia

c"argas de inercia

-As forças motri@es nas máqui


10/67

's regimes de serviços de um guindaste se escol#em pelo mecanismo principal, que o mecanismo deelevação de carga.

$a0ela

R,i*s 5ca#,a 5)ia 5a%o 6L7DL 6

o

*.a*/$ Q!a%.a##a%-!L 8"9:89 N ; #,!la# N; #,!la# 19 "9 A$; >:89 "9 "9 A$; 1"8

P 8=9:1 8=9:1 8


11/67

G!i%)as$s ) #,i* +sa)oP2(ão aqueles que operam nas oficinas de produção em massa e deprodução em srie, que tranportam cargas pesadas em @onas onde circulam pessoas.

>.P#i%ci+ais Mca%is*os )os G!i%)as$s

. Mecanismo de Elevação de carga

1. Mecanismo de $ranslação doGuindaste

4. Mecanismo de $ranslação do carrin#odo Guindaste

5. Mecanismo de variação da lança

11


12/67

6. Mecanismo de otação do Guindasteetc.

7. Mecanismo de a0ertura da col#er

9. Etc.

12


13/67

>.1.MECANISMO DE ELEVAÇÃO DE CARGA

8igura

'nde:

. Motor Elctrico

1. *nião com 8reio

4. edutor de odas

dentadas ilíndricas

5. *nião 8le2ível

6. $am0or

7. a0o de aço

9. Ganc#o

=. Aparel#o de Ganc#o


14/67

19.

1


15/67

−

Sis$*a ca)#%al D!+lo

−

−

− antagens

− >evantamento vertical da carga e sem 0alanceamento

− ' desgaste nos apoios do tam0or são uniformes

− 's apoios do tam0or sofrem esforços iguais

− )esvantagens

− de grande ga0arito comparado com o cadernal simples

−


16/67

−


17/67


18/67

oeficiente de multiplicidade NaO!vantagem mecanica" do sistema cadernal define-se como sendo arelação

−

−

−

Sis$*as +a#a o ,a%@o ) fo#ça ) &loci)a)

− (istemas para o gan#o de força e de velocidade

−

−

−

−

−

(istemas para o gan#o de força

S%$i)o fisico

−

Buando a carga e levantada ate a altura #,o tam0o enrola− uma ca0o com comprimentoigual a 1#.

− Buando o sistema esta em equili0rio pode se escrever a seguinte

equacao.

−

dademultiplicide

ecoeficient oumecanicarazaoaaondea

QQS

cabonoima forcaS S S comS S Q

xma

xma

===

==+=

2

.)max(1221

$endo em conta o esquema de gan#o de forca da figura conclui se que

accar t aV V V arg2 ==

− )urante a su0ida, considerando o rendimento nas roldanas teremos:

−

forcade ganhohaconclusaoa

QS

hS a

hQ

astoTrabalho

!til Trabalhoenton

,.

.

dimRe

2

2

⇒=⇒=

==

η η

η

− − (istemas para o gan#o de velocidade

S%$i)o fisico

− Buando a carga e levantada ate a altura #,o tam0or enrola

− uma ca0o com comprimentoigual a quarto da altura #.


19/67

−

−

−

−

−

−

−

−

− adernal: a associação de várias polias fi2as !num ;nico 0loco" com várias polias mveis!todas num mesmo 0loco", com o o0Hectivo de o0ter uma vantagem mecnica. A associação tam0m con#ecida por *oi$ão ou simplesmente por $al@a. á várias configuraç?esC eis algumas:

−

−

−


20/67

− Polia o! #ol)a%a, consta de um disco que pode girar em torno de um ei2o que passa por

seu centro. Alm disso, na periferia desse disco e2iste um sulco, denominado gola, no qualpassa uma corda contornando-o parcialmente.As polias, quanto aos modos de operação, classificam-se em fi2as e mveis. +as fi2as osmancais de seus ei2os permanecem em repouso em relação ao suporte onde foram fi2ados. +asmveis tais mancais se movimentam Huntamente com a carga que está sendo deslocada pelamáquina. Eis algumas ilustraç?es:

−

− +a roldana fi2a, numa das e2tremidades da corda aplica-se a força motri@ !aplicada,

potente" e na outra, a resistIncia R. +a mvel, uma das e2tremidades da corda presa a umsuporte fi2o e na outra se aplica a força motri@ --- a resistIncia R aplicada no ei2o da polia.

− +a polia fi2a a vantagem mecnica vale , sua função como máquina simples e apenas a

de inverter o sentido da força aplicada, isto , aplicamos uma força de cima para 0ai2o numa dase2tremidades da corda e a polia transmite á carga, para levantá-la, uma força de 0ai2o paracima. %sso vantaHoso, porque podemos aproveitar o nosso prprio peso !ou um contrapeso"para cumprir a tarefa de levantar um corpo.

−

>.1.".Sis$*as )

l&a%$a*%$o ) ca#,a6al@a B+o%%cial sis$*a ca)#%al2


21/67

−

− &olias fi2as e mveis

−

− $al#as e2ponenciais e sistema cadernal

−

−

D$#*i%ação )o sfo#ço *0Bi*o ) $#acção %o ca/o )!#a%$ o l&a%$a*%$o

)a ca#,a

− $omemos como 0ase o mecanismo de elevação simples com o coeficiente de multiplicidade aP5.

− )urante o repouso o esforço de tracção no ca0o igual em todos os ramais

− a

QS S S a ==== ........21

− )urante o levantamento de carga teremos nos vários ramais do sistema diferente resistIncia, por

conseguinte esforços de tracção diferentes no ca0o. +a saída do tam0or o ramal do ca0o sofreesforço má2imo


22/67

−

( )

( ) ( )( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )( )6

1

1

51

1:

1

1

.......14.......1

3..........2..........

1

.;.;.;.;;

max

max

22max

max2

maxmaxmax12

111

4321

134231221max1

a

aa

aa

aa

aa

QS

S Q"uedizer podemosda"ui

tipodo geometrica progrecaoumaeondeS Q

S S S S QS S S S Q

teremosS S S S Q"ueSabendo

S S S S S S S S S S S S

η

η

η

η

η

η

η η η η η η

η η η η η η

η η η η

−

−=

−

−=

−

−

++++=

++=⇒++=

+++=

====>=+

−

R%)i*%$o %as #ol)a%as fiBas *o&is

− ' rendimento da roldana movel maior que o da roldana fi2a mas para efeitos de calculo se

tomam valores iguaisη PL,


23/67

−

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

acdecapacidadeQdeltiplicidamudeecoeficient aondea

QS

duplo sistemao #ara

a

QS

seracabonoimoesforcoo simplesmecanismo #ara

ateremosemdoSubstituin

$ aS

$ Q

astoTrabalho

!til Trabalhoenton

teremos forcade ganhodees"uemaocontaemTendo

cadernal sistemadoenton

Cadernal Sist

Cadernal Sist

a

Cadernal Sist

Cadernal Sist Cadernal Sist

,arg2

.

:max

81

176

7.

dimRe

:

dimRe

.

max

.

max

.

max

..

−−=

=

−

−=⇒

=⇒=

η

η

η

η η

η η

− Rendimento geral do sistema

−

desvioderoldanasdenumerooet ondedroesvrol t

Cadernal Sist geral −= ..

η η η .

− Escol#a do diametro ca0o

− ' diametro do ca0o se escol#e em funcao do esforco de roptura

−

ropt S S

n #esado gime #aran %edioregime #aran Leveregime #ara

segurancadeemmaenondenS ropt S

tab ≥

===

=

6Re;5,55

arg.max


24/67

>.1.1Dis+osi$i&os ) s!ição ) ca#,a

− 's dispositivos de suHeição de carga se escol#em em função do peso e tipo de carga, e se

agrupam em *niversais e Especiais

A. Dispositivos Universais

− 's dispositivos universais são de uso generali@ado e fa@em parte deste grupo os seguintes:

− A1. >aços

− (ão constituídos de um elemento fle2ível com terminais que facilitam a amarração das cargas

unitárias suHeitas a elevação.

− )ividem-se em laços de ca0os de aço, laços de corrente e laços de corda.

Laços ) ca/o ) aço


25/67

−

Laços ) co##%$

−

Laços ) co#)a

−

− (ão de grande fle2i0ilidade devem rece0er os

mesmos cuidados e manutenção dispensada aosca0os.'s cálculos de resistIncia a tracção sãoidInticos aos dos ca0os de aço e se escol#em emfunção do esforço de roptura.8ig.pagina-


26/67

−

−

−

−

−

−

−

− A". Ganc#os

− (ão usados como dispositivos de suHeição de cargas unitárias nas pontes rolantes e guindastes

e podem ser simples, duplos e articulados !triangulares"

−


27/67

−

−


28/67

−

. -(imples-8orHados, Estampados e >aminados

− -(imples com massa au2iliar

1. )uplos- 8orHados, Estampados e >aminados

4. Articulados e triangulares

− 's ganc#os são fa0ricados de aço1L, Mn, etc pelos mtodos de forHadura ou estampagem.'s

ganc#os e 1 forHados são padroni@ados, no processo de fa0ricação a sua #aste roscadaR testada a $ensão de $racção! 7 " .As demais dimens?es são estimadas e em seguida testadas

atravs de cálculos de resistIncia quando suas proporç?es são definitivamenteesta0elecidas.ada ganc#o sofre um ensaio so0 carga de 16K da carga nominal duranteLminutos.ada ganc#o na sua face o0rigatoriamente deve possuir suas características decapacidade de carga.

− Em guindastes com grande capacidade de elevação carga !acima de LL$".usam-se os ganc#os

triangulares, sendo que o ganc#o triangular articulado o mais empregue por facilidade defa0ricação.

− ' redu@ido peso do ganc#o nos equipamentos de elevação de pequena capacidade com apenas

um ca0o de sustentação e a possi0ilidade de torção do ca0o fa@ com que se use massasau2iliares, para dar esta0ilidade ao dispositivo de suHeição.

−

− R-+os ganc#os de pequena capacidade a rosca da #aste Mtrica ,BS6tfC para BT6tf a rosca

trape@oidal ou dente de serra.


29/67

−

[ ] 221

/5004

cmt t &gf

d

Q

A

Q≤≤== σ

π σ

! 7 "

EBi,%cias +a#a )is+osi$i&os ) s!ição ) ca#,a

• Assegurar a carga durante o tra0al#o

• )eve ter um peso mínimo

• )eve ter uma construção simples

• $empo mínimo para assegurar a carga

−

−

− A+a#l@os ) s!ição ) ,a%c@os

− Aparel#o a parte completa da tal#a suspensa, a qual inclui: ganc#os, travessa, polias

inferiores e placas de carcaça com talas.

− 's aparel#os para m;ltiplas polias são proHectados com altura normal !longos" e altura

redu@ida !curtos" e ainda os de coeficiente de multiplicidade variável

−

8igura 4.

−


30/67

−

−

−

−

− !Dispositivos "speciais


31/67

− 's laços e ganc#os são dispositivos de suHeição de uso generali@ado. Buando um equipamento

de elevação apresenta elevado factor de utili@ação os tempos requeridos para suHeição eremoção da carga deve ser mínimos, o que se consegue com a utili@ação de dispositivosespeciais.

− equisitos de um dispositivo especial de suHeição

. Adaptar-se a carga sem danificá-la

1. &ermitir o engate e desengate fácil

4. (er de peso redu@ido

5. Apresentar segurança

− ' dispositivo de suHeição pode ser proHectado para atender ao transporte de um produto

específico ou grupo de produtos que apresentam características semel#antes.

G#!+os ) Ca#,as

. argas unitárias de grande porte,E2s:máquinas, 0om0as, motores, reservatrios, estruturas,vag?es, etc.

1. argas unitárias de mdio porte.E2s:&artes de máquinas, 0arras, cai2as, fardos, 0otiH?es, etc.

4. $u0os e 0arras.

5. #apas6. &eças em lotes ! paleti@adas ou contentori@adas". E2s.pregos, parafusos, rodas dentadas e ei2os

pequenos, elementos de máquinas, cones?es #idráulicas, etc.

7. Material a granel.E2s:carvão, areia, aparas de metal, cin@as, etc.

9. Material líquido.E2s:8ofo, aço e outros materiais fundidos etc.

− &ara cada grupo de carga e2istem dispositivos que mel#or se adaptam.Entre os de uso mais

generali@ado podem-se citar os seguintes:

− a"$ravessas


32/67

−

− 0"&lataformas

− c"$ena@es e garras

−

− d"açam0as


33/67

−

−

− e"Electro-imãs

−

−

−

− El*%$os lB&is

− +a qualidade de elementos fle2íveis nas maquinas de elevação são usadas as cadeias e os

ca0os de aço

Ca/os ) aço

− 's ca0os de aço são amplamente usados em máquinas de elevação como rgãos fle2íveis de

elevação.

− antagens dos ca0os com relação Js correntes.


34/67

1. São *ais l&s

". M%o# s!sc$i/ili)a) ) )a%os

>. São ) o+#ação sil%ciosa

?. São ) *aio# &loci)a) -! os ca)ias

9. O+#a* co* *aio# co%fia%ça

Classificação )os ca/os ) aço

A. S,!%)o o s! *+#,o os ca/os ) aço classifica* *:

. a0os de movimento

• a0os de elevação

• a0os de tracção

• a0os especiais !industria energtica, aviação e industria petrolífera"

1. a0os estacionários

• a0os de sustentação

• a0os para amarrar

•

a0os de transporte de energia

−

(. Plas ca#ac$#s$icas co%s$#!$i&as os ca/os +o)* s#:

. a0os normais !ca0os de contacto cru@ado"-+a construção do ca0o as camadas dos fios cru@amse em vários pontos ao longo do ca0o. ' contacto cru@ado tem o inconveniente

−

− de originar tens?es no ca0o, limitando deste modo a vida do ca0o. Este ca0o não

recomendado para as ME$s


35/67

1. Ca/os +a#allos !ca0os de contacto linear"- +a construção do ca0o os fios da camada posteriorocupam os sulcos dei2ados va@ios pelos fios da camada anterior. As tens?es dentro do ca0o sãoquase nulas e são os ca0os mais usados nas máquinas de elevação de carga

−

− .

− antagens:

• +ão #á desgaste interno no ca0o, como conseqUIncia do atrito resultante do cru@amento de fios.

• $Im maior dura0ilidade comparativamente aos ca0os de contacto cru@ado

• A fle2i0ilidade do ca0o inversamente proporcional ao dimetro dos fios e2ternos do mesmo ca0o

enquanto que a resistIncia a a0rasão directamente proporcional a este dimetro

−

6i+os ) ca/os ) co%$ac$o li%a#s *ais !sa)os

. SEALE- características- tem fios e2ternos grossos, o numero de fios na primeira e segunda camada

igual. (ão indicados para resistir na a0rasão


36/67

−

− (EA>E-7VE. -+a composição da perna #á arames de enc#imento. Este ca0o mais fle2ível e indicadopara maiores esforços de tracção como, por e2emplo, o levantamento de cargas

− 8%>>E-7V1WAA%

− W6W6WL

− AA%-alma de aço com ca0o independente

4. Xarrington- na construção do ca0o a camada geral e2terna possui alternadamente fios de diferentesdimetros .(ão indicados para telefricos uma ve@ possuírem uma forma não redonda, funcionamcomo ca0o guia.

− Xarrington-=2


37/67

−

. a0os de torção a direita

1. a0os de torção a esquerda

−

D. Q!a%$o a $o#ção )os fios %a +#%a os ca/os classifica* *:

. egular !oposto"-'s fios de cada perna são torcidos no sentido oposto da torção das pernas no ca0o

− antagens- menor tendIncia a torcer

1. $orção >ang- os fios de perna são torcidos no mesmo sentido que as prprias pernas.− antagens- aumenta a resistIncia a a0rasão e fle2i0ilidade.

−

4. a0os não rotativos- as duas camadas de fios se enrolam no sentido contrario

−

ac$o#s -! i%fl!%cia* %a &i)a )os ca/os ) aço

− Galvani@ação

− +o de fle2?es

− $ensão de tracção nos ca0os

− $ensão de fle2ão


38/67

− 8orma e material do canal da polia e tam0ores

− Bualidade e dimetro do fio

− >u0rificação

− uidados e manutenção

A i%s+cção )os ca/os )&* )& o/s#&a# os s,!i%$s as+c$os

− orrosão,

− A0rasão,

− Bue0ra de fios,

− (oltura de fios

− )efeitos de manuseio

−

−Aps a inspecção se pode recomendar ou calcular a carga corrente a partir do esforço má2imo

de tracção.

. &ara o caso de a0rasão do ca0o

− correnteimaacdeCapacidadeQ

cabodocorrenteimatraccaode 'orcaS

a

QS

AS # A #

%

ropt

ropt

.max.arg..

...max...

2

..

2

2max

22max

22max2

−

−

=

==

=

η

σ σ

1. &or soltamento ou que0ra de fios de fios usando gráfico apropiado

4. &or que0ra de fios tomando uma amostra de ca0o de um metro para 1 fios e em dianteredu@ir a carga B em 1LK.

− ' dimetro de fios varia de L,1Y6mm e na prática de L,1..a 1mm.

− 's ca0os escol#em se em função da carga de roptura


39/67

− pesadosmuitoe pesados servi paran

medios servi paran

leves paraservin

S S

nS S

tabeladocal ropt

cal ropt

....cos..6

.cos..5,5

.cos.5

.

.

max.

=

=

=

≤

≥

−


40/67

−$am0ores do mecanismo de elevação de carga

− 's tam0ores dos mecanismos de elevação de carga destinam se a enrolar o ca0o, dar

movimento e por conseguinte conservar o ca0o.

A. &ela sua construção os tam0ores distinguem se :

− $am0ores cilindricos −

−

− $am0ores cilíndricos lisos!a"

− $am0ores cilíndricos ran#urados

−

− $am0ores cnicos

−

−

−

.$am0ores para uma camadas ran#urados, são usados para tra0al#os de grande responsa0ilidade emcapacidades nominais BT 16$

1. $am0ores para várias camadas >isos, usados em tra0al#os de pequena responsa0ilidade e capacidadede carga pequena


41/67

/. &ela sua forma os tam0ores classificam se

.$am0ores cnicos empregam se nos casos em que o momento de torção varia em grandes magnitudes

$am0ores cilíndricos (ão os mais usados em mecanismos de elevação de carga

−

− 's tam0ores fa0ricam se aço ou de ferro fundido assim como de c#apas de aço.

− &armetros principais do tam0or

.)imetro do tam0or pela sua ran#ura

− guindastedo servideregimedodepende"ueecoeficient e

cabododiametrod

ed D

c

ct

..cos......

..

)1(

−

−

−=

1.)imetro do tam0or pelo centro do ca0o enrolado

− ed d ed D

d D D

ed D

ccctcal

ct tcal

ctcal

.)1(

)2...(

)1...(.

=+−=

+=

=

−

− $>KF)>K

− 1L − 16 − 5L − Manual

− e − 1L − 16 − 4L − =

− egime − > − M − & − Manual

−

− omprimento da parte roscada do tam0or


42/67

−

− −


43/67

−

−

− −

−

−

−

0.

.

..2

.....

.

.....

........4..3,.....arg2...5,1

4..3)2..5,1(.

.

)3..2(

.......

..

.

l ( t L

duploelevacaodemecanismoo #ara

( t L

simpleselevacaodemecanismoo #ara

caboo fixam"ueelementosdosmontagema paraiososnecessar numerodefi segurancadeemm

D

a $ (

mmd t

tambor doroscada partedaespirasdenumero (

roscada passot

( t L

tambor tot

tambor tot

t

c

troscada

+=

=

−−

++=

+=

−

−

=

π


44/67

−

CÁLCULO DA ESPESSURA DO 6AM(OR

−

acodetambores paramm D

fundido ferrodetambores paramm D

e segu formula pela seclculaacdeelevacaodemecanismodotambor doespessura A

t

t

....)10...6(01,0

.....)10...6(02,0

:int.....arg..........

+≥

+≥

δ

δ

δ

Este valor testa-se a tensão de compressão, mas na verdade e2istem tam0em ten?es de fle2ãoe torção.

−.1,0.. comp flextor e σ σ τ ≅ &or essa ra@ão despre@a se por ser insignificante comparativamente a

tensão de compresão.

−

[ ]

tensoesasmedioregimeo #ara

tambor doespessuraa

dotambor passot onde

t S

compcomp

.....

...

.

.

max

−

−−

≤=

δ

σ δ

σ

−


45/67

−

−

−

−

−


46/67

o#cas -! ac$!a* %oMca%is*o ) El&ação %as &a#ias $a+as ) B+lo#ação

− 's esforcos que actuam no mecanismo de elevação durante o funcionamento do guindaste no

periodo estavel, arranque e travagem são:

. Momento de resistencia estática− Actua no período estável de e2ploração e depende do momento criado pela carga

1. Momento de arranque− +o arranque para alm do momento estático, o motor vence a inrcia da carga e dos elementos

giratrios do accionamento. &rincipio dZAlm0ert−

4. Momentos que actuam no periodo de travagem !Momento de travagem"

− +est periodo a energia adicional produ@ida pelo motor elctrico a0sorvida pelo freio

−

1. Mo*%$o ) Rsis$%cia Es$0$ica

−

)5(2

.

2

.)4(

.

)3(2

)2(2

.

2)1(2

.

)1(

)1()1(

maxmax

max

g g

t

est

sis tc %

t

est

g g

est

est

sis tc

t est

sis tc

t est

t

est

a!

DQT

a

DQT

!

T T

a

QDT

a

QS DS T

teremosi para D

S iT

η

η η η

η

η

=

=⇒=

=

==

==

−

". Mo*%$o ) a##a%-!

−

)1(2

.)1(

g g

t est

rot

din

transl

dindindinest arr

a! DQT

T T T T T T

η =

+=⇒+=

a) Momento de inercia ou dinamico dos elementos do mecanismo que se encontram em translação


47/67

−

)5(.

..

375

1

375

1

.60.2;

...60.2

..

.2

..

;60

.;

..)4(.2

..

)3(2

;)2(..2

.2

2

1

2

2

2

2

1arg

argarg

maxmaxmaxmax

arr sis tc

t trans

in

arr sis tc

t t trans

in

arr sis tc

t t trans

in

g

t t t

t t

c

arr

c

inin

arr sist c

ct trans

in

sis tc

int

trans

int t trans

in

t !g a

nQDT

g t a g

n DQT

t ga

V DQT

!

nn

n DV

a

V V

t

V

g

Q ' am '

t ga

V DQT

a

' S DS T DS

DS T

η

π

η

π

η

π

η

η

=

==⇒=

===

=→==

==⇒==

−

−

−

)7(..

..

3751

...

..

375

1)6(

.

221

2

)1(

22

1

2

)1()1(

arr g g

t transin

arr sis tc % g

t trans

in

%

trans

intrans

in

t ! a

nQDT

t ! a

nQDT

!g

T T

η

η η η

=

==


48/67

/2 Mo*%$o ) i%#cia o! )i%a*ico ) $o)os os l*%$os * #o$ação %o *ca%is*o

( )

( )

( )5.375

1

375

1

.30.4..30.4

4

3060

2;)3(.

2........

,1.

1

2

)1(

1

2

)1(

22

1

)1(

11

)(

3131

)3(

2121

)2(

)1(

arr

rot

din

arr

rot

din

arr arr rot

din

nn

n

rot

din

rot

din

rot

dinrot

din

rot

din

rot

din

t

nDT

g t g

nDT

g

Dmr

nn

tarr T

!

T

!

T

!

T T T

mecanismonorotativas

partestodasdeangular aceleracaoinerciademomento ) T

=

=⇒=

==Ι

===⇒Ι=

+++=

−−Ι=

−−−−−−

π π

π π ω

ω ε ε

η η η

ε ε

− A grande@arot

dinT !1,4,Y..n" na pratica não e2cede L---6K do total.&or isso despre@a- se a ficando

equacao assim.

− arr arr g g

t

g g

t

arr

arr

rot

din

t

nD

t ! a

nQD

a!

DQT

t

nDT

1

2

22

1

2

1

2

)1(

.375

1)15,1...1,1(

..

..

375

1

2

.

.375

1)15,1...1,1(

++=

=

η η

−

−

>. Momento de $ravagem−

' momento de travagem e calculado de forma analoga ao momento de arranque−


49/67

− )1(

.2

.

..1

.375

1)15,1...1,1(

..

..

375

1

2

.

.

1

2

22

1

2

−=

=⇒=

++=

ed D

K a!

DQ

T K T T

secalculatravagemdemomentoo pratica Na

t

nD

t ! a

nQD

a!

DQT

ct

trav g

g t

travtravtravest trav

travtrav g

g t

g

g t

trav

η

η η

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

Mca%is*o ) 6#a%slacao )o ,!i%)as$

− +as maquinas de elevacao de carga os mecanismos de translacao ou de avanco, são utili@ados

para o deslocamento da carga no plano #ori@ontal,inclinado e vertical.

− )iferenciam se dois tipos de mecanismos de avanço mais empregues:

. om tracção de ca0o ou cadeia!montam se em separado com o elemento de deslocação da carga"1. om rodas de marc#a!montam se Hunto do carrin#o ou do carro do guindaste"


50/67

− Mecanismo de translação por tracção de ca0o

Va%$a,%s

• &ode deslocar a carga a grandes velocidades

• &odeocar deslocar se em guias inclinadas, #ori@ontais e verticais.

Ds&a%$a,%s

• $em sua limitacao na construcao em0ora ten#a menor peso• +ão pode ser usado para diferentes tipos de guindastes porque devem ser montados em separado com o

elemento de translacacao.

− +os guindastes de ponte rolante, de torre e cavalete tem mais aplicacao os mecanismos

translacao por rodas nos carris.

− Mecanismo de translacao com rodas so0re carris

− E2istem varios tipos de mecanismos de translacao com rodas so0re carris entre

estes os mais empregues são os seguintes:

. Mecanismo de translacao com arranque central e veio de transmissao para deslocamentolento

− +este caso o veio tem o numero de rotacoes igual o numero de rotacoes das rodas

e o veio transmite o momento de rotacao m á2imo ás rodas.

− ' veio, a união do veio e os apoios do veio tem dimensoes de maior ga0arito.

". Mecanismo de translacao com arranque central e transmissao intermedia!.redutor fec#adoe 1.transmissao a0erta"

− Aqui o momento de torção transmitido relativamente o que menor para os

mesmos parmetros permite redu@ir a massa do veio. +o geral a massa não redu@

tanto, uma ve@ mais uma transmissão a0erta que esta suHeita a desgaste.4. Mecanismo translação com arranque central e veio de transmissão para deslocamento

rápido.


51/67

− ' veio de transmissão e relativamente menor que o de deslocamento lento,

dimetro 1-4 ve@esC massa 5-7 ve@es. ' seu uso requer e2actidão na montagem.&or isso o seu uso recomenda se quando a envergadura e de 6-1Lm

5. Mecanismo de translação com arranque separado− $em se para cada lado da ponte pelo menos um accionamento elctrico. A

potencia calcula se em cerca de 7LK do total para cada lado.

Ro)as !sa)as %os *ca%is*os ) $#a%slacao

− As rodas fa0ricam se de aço56 e 66 e de ferro fundido. As rodas podem ser construídas com

re0ordo ou sem re0ordo. Buanto a sua forma podem ser cilíndricas, cnicas e em forma de0arril.

− As rodas de avanço são fornecidas com a cai2a de ganc#os numa serie de dimetros ) rnormali@ados de 7L, 1LL, 16L, 41L, 51L, 6LL, 67L, 74L,9L, =LL,


52/67

−

[ ]

1,1

07,1/3205,1/2

/;argar 2

.340 max

=

=−≥=≤

−

−−=

−≤=

t

t t

t

rm N

esm

rm

d N t esm

& velocidade"ual"uer eabertomeioum para

& smv parae& smve fechadomeioum para

velocidadeetrabalhocondicoesascontaemtem"ueecoeficient &

Dr geometricoecoeficient & acdaiacaoacontaemtem"uee"coeficient &

linear contactoderodas paraoesmagament detensaobD

N & & & σ σ

−

r/D

−

0,

−

0,

−

0,

−

0,

−

1.

−

1,

−

1,

−

1,

−

k

−

0,

−

0,

−

0,

−

0,

−

0,

−

0,

−

0,

−

0,

− Kd-oe!iente din"mio

−avancodevelocidadevtrilhodorigidez deecoeficient & v& & rig rig d −−+= ;;.1

− #aterial do a$o − D%re&a da

s%'er()ie *+

− ensao de

esmagamentoesm,

#a

− .lin

ear

− .'on

t%al

− 45 − 3004000 − 735 − 1764

− 75 − 735 − 1764

−

−

( ) ( )

( )24

!.0

arg,

maxarg14

1,1

min.

arg

max.

arg

max.

carr est

accarr

est

accarr

est

Q #

acda #esoQcarrinhodo #esoQ

rodas"uatrocomcarrinhodotranslacaode

mecanismoum pararodanumaimaestaticaac # Q

#

guindastedocarrinhoo #ara

=

−−

−+

=


53/67

( )( )

( )( )4

4

!,0

maxarg34

1,1

min.

max.

arg

max.

guindastecarr

est

est

guindast eaccarr

est

QQ #

guindastedorodanumaimaestaticaac # QQ

#

guindasteo #ara

+=

−++

=

− Escol#a de rodas em função da carga estatica ma2ima

− arga estatica má2ima

na roda &, 3+

− )imetro da

roda, )rm mm

− $ipo do carril

-)esignação

− >agura

docarril

− 0L, M

− 4LY.6L

− Acima de 6L ate LL

incluso

−

− LLY.1LL

−

−

− 1LLY.16L

− 16LY.41L

−

−

−

− 41LY.6LL

− 6LLY.=LL

− =LLY.LLL

− 1LLC 16L

− 41LC 5LL

−

− 5LLC6LL

−

−

6LLC 67LC

74L

− 74LC 9L

−

−

−

− 9LC =LL

− =LLC


54/67

− − D&=LGost

51 97

− D&LLGost

51 97

− D&=LGost

51 97

− D&LLGost

51 97

− D&1LGost

51 97

D&5LGost

51 97

−

−

−

−

− o#cas -! ac$!a* %o *ca%is*o ) $#a%slação )o ca##i%@o )o ,!i%)as$ )!#a%$ a

B+lo#ação

As cargas que actuam no mecanismo de translação tra0al#am em trIs regimes: o a##a%-!

f!%cio%a*%$o s$0&l $#a&a,*.1.Mo*%$o ) #sis$%cia s$0$ica

−

− Este momento depende de trIs factores que são: a resistIncia ao movimento devido a acção do

atrito, resistIncia ao movimento devido a inclinação e resistencia ao movimento que surge poracção do vento.

− $endo em conta a figura, pode se calcular:

−

−

−


55/67

i,.1

−

acoderodasem

rolamentodemancais

# scilindricarodas #ara

rodas

dasrebordosnos

resistenacontaemtem"ueecoeficient

8,0.....5,0

;

2,3........2

.

=

−=

−

µ

β

β

( )

rodadaapoio

rolamenomovimentoaoaresistenci*

carrisnosrodadarolamento

odurantemovimentoaoaresistenci*

* * *

ventodoaccaoa

devaresistenci*

inclinacaoa

dearesistenci*

atritodo forcasdasaccao

devaresistenci*

* * * !

D* T

Atr

vento

inclin

Atr

inclin Atr % g

r

est

−

−

+=

−

−

−

+== Σ

Σ

2

1

21

).1(

;).(

atritoaodeidoaResistenci

;12

.

β

η

cos02,0);

(015,0

1,0....08,02,1

!,1.....35,1

conirolamentos f rolos

esrolamentodemancais f

deslizamedemancais f conicasrodas #ara

deslizamdemancais

−=

−=

−−

=−

−=

β

β

− A resistIncia ao movimento durante o rolamento da roda calcula se pela condição de equili0rio

de momentos em relação ao ponto L de todas as (oras que actuam entre a roda e o carril.

−

( ) ( )

.

,minarg

;2..2

.

00

11

cmematritodeecoeficient al noacda

capacidadeQcarrinhodo pesooeonde D

Q* Q D

*

%

r

r

−

−−−+=⇒+=

=Σ

µ

µ µ


56/67

− A resistIncia ao movimento devido ao atrito no apoio do rolamento calcula se de forma análoga J

resistIncia anterior.

−

( ) ( )

r

rol rol r

D

fd Q*

d f Q

D*

%

+=⇒+=

=Σ

222

..2

.

00

−

−

− esistencia devido a inclinacao

( ) α senQ* inclin +≥

−

− esistencia devido a accao do vento

( )

( )( )

%ec g

r

r

% g

r

est

vento

vento

vento

vento

!

D ' SenQ fd D

Q

!

D* T

V smV #ara

normal nto funcionamedeestado smV paraa sobrecdeecoeficient

nmdeacima

nmatechaodoapartir alturaacontaemtem"ueecoeficient n

zonada funcaoem seescolhecoaerodinamiecoeficient c

alturademetrosaventode fluxo"nc"

areadeaunidade por ventodo forca

ntodoluenciaa su+eitama"uinadaarea ' ' *

η

ω α β µ

η

γ

γ

β γ ω

ω

ω

2

)(2

2

.

15/15

/15;arg

.10

;110.

2,1...8,0

10;....

in" .

1

#

+++

+

+

==

=≥

−≤−

↑

=−−

−−

−⇒=

−

−=

Σ

−


57/67

− −

−

−

− −


58/67

−

−

−−

− −

− −

−

−

−

−


59/67

−

−

− alculo de controlo da capacidade de aderencia das rodas motri@es no periodo de arranque e

travagem

− alculo da reserva de aderencia durante o arranque do mecanismo

− &ara se garantir um tra0al#o normal durante o arranque ou travagem do mecanismo

necessario que as rodas motri@es do carrin#o ou guindaste rolem pelos carris semderrapagem.&ara tal necessario que se verifique a seguinte condicao:

( )( )

( ) rodasdetotal numero ( motrizesrodasdenumero ( (

(

ela sobre

montadosmontadosmecanismososetodosmetalicaconstrucaoda #esoobremotrizesrodasnas

actua"uemecanismodometalicaconstrucaoda pesodo #arteaderenciadeecoeficient

arran"uede 'orca ' aderenciade 'orca ' onde '

' ' a

arr ad ad

arr ad

−−=∆

−

−∆−

−−∆=

≥

21

2

1 ;3.

.

;

,

;,;2

1)

ϕ

ϕ

− ' coeficiente de aderencia ^ das rodas para co os carris varia de acordo com o meio onde

tra0al#am os guinadastes:− +o ar livre----L,1

− +o meio fec#ado----L,1

− Em @ona onde se espal#a areia---L,16

− este modo a margem de seguranca de aderencia calcula se partindo da formula seguinte:


60/67

− rm

arr arr

rmarr arr

arran"ue

aderenciaader

D

T '

D ' T

e seguressaosdaapartir secalculaarran"uede forca A

'

' K

2

2

.

:intex$

2,1

=⇒=

≥=

−

2,1

2

)

≥=

=

∆=

≥

trav

ad ad

rm

travtrav

ad

travad

'

' K

D

T '

'

' ' b

ϕ

− +o caso de Dad seHa menor que ,1 e necessario:

. Aumentar o numero de rodas motri@es1. )iminuir a potencia do motor electrico4. 8a@er a verificacao do motor electrico

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−


61/67

−

−

−

−

Mca%is*o ) Ro$ação

− ' mecanismo de rotação destina se a garantir a rotação da parte e2ecutiva do guindaste.

)istinguem se dois tipos de mecanismos !guindaste".

−

−

. Buando a capacidade de carga invariável.. Guindaste de coluna fi2a.1. Guindaste de coluna giratria.4. Guindaste de coluna giratria com contra peso.5. Guindaste de plataforma giratria.6. etc.

1. Buando a capacidade de carga varia em função da variação do alcance da lança1.. onstrução )erric31.1. Guindaste de Automvel

1.4. Guindaste flutuante1.5. Guindaste com plataforma giratria1.6. Etc.

− $anto no primeiro tipo assim como no segundo tipo, o mecanismo pode ser montado na parte

fi2a ou na parte mvel do guindaste.

− A maior parte dos mecanismos tem a transmissão por parafuso sem fim, para garantir uma relação de

transmissão maior uma ve@ que a frequIncia real n da lança nPY.4,6rpm e n P96LY.LLLrpm.− (ão dados de partida os seguintes parmetros: +;mero de rotaç?es da lança em rpm !ngulo e tempo

de rotação", regime de serviços, alcance má2imo, gráfico de carregamento, etc.− &ara um determinado esquema de guindaste de coluna giratria ilustrado na figura o calculo docontrapeso fa@ se da forma seguinte:−

Calc!lo )as #acçHs ) a+oio

−

( )

( )20

10

QV QV

' ,

+==−−

=Σ


62/67

−

( )

h

QLl $ QLl h $

% o

+=⇒=−−

=Σ

.0..

30

C0lc!lo )o co%$#a+so %o *ca%is*o−

&ara o cálculo do contrapeso necessário ter em conta o seguinte:a"Mecanismo no estado não carregado

0" Mecanismo no estado carregado

−

a"(em carga

−

( )

( )2..

10

l a

%

cp

o

=

=Σ

0"om carga

−

( )( )

( )52

..

..2.24...

30

a

LQ

a

l

LQl a sera somaa LQl a

%

cp

cpcp

o

+=

+=+=

=Σ

P#i%ci+ais l*%$os ) ,!i%)as$s ,i#a$#ios− 's guindastes giratrios podem ser de coluna fi2a e de coluna giratria.A constituicao e idIntica e se

calculam de forma muito similar.−

−

. olunas

− As colunas fa0ricam se geralmente de aço e a dimensao da seccao transversal calcula se pela

fle2ão ma2ima a força #ori@ontal .

−( )1....max al LQh $ % cp flex −+==

− ' diametro da coluna fi2a calcula se pela formula seguinte.

−[ ] [ ] material doescoamentodetensaoonde

%

d escesc

flex flex

flex

−=≥ σ

σ

σ σ 5,2;1,03max

− ' diametro da coluna giratoria calcula se da seguinte forma:

−

[ ]3217,0

flex

flex

coluna

% d

σ ≥


63/67

−

1. &lacas de fundamento− As placas de fundamento são necessarias para a fi2acao das colunas dos guindastes nos fundamentos

atraves da ligacao por pernos.− 8a0ricam se de ferro fundido ou de aco em elementos soldados.−

4. 8undamentos

− (ão calculados para suportar as cargas que actuam no guindaste. Geralmente de 0etão, 0etão

armado ou placas de tiHolo.

− ' equilí0rio do fundamento contra o de derru0e M, consegue se atravs da escol#a correta da

massa prpria do fundamento e suas dimensoesde tal forma que todas as forcas que actuam nofundamento ten#am a sua resultante dentro da secção do fundamento.

−

o#cas -! ac$!a* %o *ca%is*o ) #o$ação

− As forcas que actuam no mecanismo de rotação calculam se de forma análoga a dos

mecanismos de elevação e translação. eHamos a título de e2emplo como se calcula omomento de resistIncia estática para o mecanismo de rotação de coluna fi2a.

− %

% est

trav % %

est

est

$ o $ oV o

oooest

!

%

% !

%

%

d f $ %

d f $ %

d f V %

horizontal forca $ vertical forcaV onde $ % $ % V % %

η

η ==

===

−−++=

;.

2..;

2..;

2..

,

)1(

33)(

22)(

11)(

−

−

−

−

−


64/67

−

−

−

−


65/67

−


66/67

−

−

−

−

− 8reios


67/67

−

Documents

Apontamentos.máquinas de Elevação de Carga