Terminologia de projeto de guindastes: um guia para iniciantes com termos essenciais.

A terminologia de projeto de guindastes serve de base para a leitura de desenhos de engenharia, a realização de cálculos de projeto e a comunicação de propostas técnicas. Este guia apresenta termos comuns que abrangem parâmetros de guindastes, classes de serviço, estruturas metálicas, cargas e indicadores de desempenho.

Terminologia chave no projeto de guindastes: parâmetros e classes de serviço

Os parâmetros do mecanismo do guindaste descrevem o desempenho operacional das máquinas de elevação e fornecem uma base para o projeto e a seleção do equipamento. A classe de serviço de um guindaste considera a utilização da capacidade e do tempo de elevação, bem como o número de ciclos de trabalho.

1. Capacidade de elevação nominal em Gn

A capacidade de elevação nominal é o peso total da carga ou material que um guindaste pode levantar, incluindo acessórios de elevação removíveis (excluindo spreaders de contêineres) ou acessórios como garras, dispositivos de elevação eletromagnéticos e vigas de elevação. Para guindastes de raio variável, como guindastes de torre, guindastes sobre caminhão e guindastes de pórtico, a capacidade de elevação nominal varia com o raio de trabalho. A capacidade de elevação nominal é a capacidade máxima permitida em condições de trabalho seguras, no raio mínimo.

No uso comum, "capacidade de elevação" geralmente significa capacidade de elevação nominal.

Para dar suporte à produção em série e à padronização, foi estabelecido um padrão de série de capacidade nominal (Tabela 1-1). A fonte cita a norma GB783-87 e indica a unidade como t. Para máquinas de elevação recém-projetadas, a capacidade de elevação nominal do guindaste e do mecanismo auxiliar de içamento deve estar em conformidade com os valores da série padrão. Equipamentos com desempenho especial também devem estar em conformidade com os valores da série padrão ou permanecer o mais próximos possível deles.

2. Extensão S

Para uma ponte rolante, o vão é a distância horizontal entre os eixos dos trilhos de translação da ponte. É representado por S, embora L fosse comumente usado no passado, e é medido em metros (m). Os vãos de pontes rolantes elétricas seguem uma série padrão nacional (fonte: Tabela 1-2). A Figura 1-1 ilustra o vão da ponte rolante. O vão de uma ponte rolante depende do vão do edifício Sc; na série de vãos, o incremento é geralmente de 3 m.

A Figura 1-1 inclui (a) o vão de um guindaste e (b) o vão de um guindaste com dois trilhos.

3. Calibre K

A bitola, também chamada de largura da roda, é definida da seguinte forma:

• No caso de um bonde, é a distância entre os eixos dos trilhos do bonde.
• Para um guindaste de braço giratório, é a distância entre os eixos centrais dos trilhos ou entre os eixos centrais das bandas de rodagem.

4. Distância entre eixos B

A distância entre eixos, também chamada de espaçamento entre eixos, é a distância entre os centros de apoio do guindaste ou carro ao longo da direção longitudinal de deslocamento. A medida da distância entre eixos B depende da disposição das rodas de apoio.

5. Altura de elevação H, profundidade de descida h e alcance de elevação D

A fonte define as distâncias verticais relevantes usando as posições de trabalho mais alta e mais baixa do acessório de elevação e fornece:

D = H + h

Quando não há profundidade de descida, o alcance de elevação D é igual à altura de elevação H. A altura de elevação e a profundidade de descida são medidas usando o centro da cuba do gancho como ponto de referência. Para outros acessórios de elevação, como garras, o ponto mais baixo na posição fechada é usado como referência.

6. Velocidades de operação do mecanismo

As velocidades de operação do mecanismo variam de acordo com o mecanismo do guindaste:

• Velocidade de elevação e abaixamento Vn: A velocidade de deslocamento vertical da carga nominal em regime permanente, medida em m/min.
• Velocidade de deslocamento de guindaste ou ponte VR': A velocidade de deslocamento do guindaste, transportando sua carga nominal sobre uma superfície horizontal ou trilho em estado operacional estável, medida em m/min.
• Velocidade de deslocamento do bonde Vt': A velocidade de um carrinho transportando sua carga nominal ao longo de um trilho horizontal em regime permanente, medida em m/min.

7. Carga por roda

A carga sobre as rodas é a pressão vertical máxima exercida sobre as rodas do guindaste pelo peso próprio da ponte, juntamente com o peso próprio do carro e a capacidade de elevação nominal quando o carro está em sua posição limite. É uma base importante para o projeto do mecanismo de deslocamento e dos trilhos.

8. Classe de Serviço

A classe de serviço de um guindaste é dividida de acordo com a classe de utilização — o número total de ciclos de trabalho ao longo da vida útil projetada — e o estado da carga. Ela indica o quão exigente é o trabalho do guindaste, incluindo o quão ocupado ele é ao longo do tempo e com que frequência ele manuseia cargas completas.

A fonte divide as classes de serviço em A1–A8. A comparação aproximada é A1–A4 para serviço leve, A5–A6 para serviço médio, A7 para serviço pesado e A8 para serviço extra-pesado. A Tabela 1-4 da fonte lista exemplos de classes de serviço de guindastes.

Termos comuns para estruturas e componentes metálicos de guindastes

1. Estrutura metálica de guindaste

Uma estrutura metálica para guindaste, também chamada de estrutura de aço para guindaste, é uma estrutura capaz de suportar as diversas cargas de um guindaste. Ela consiste em chapas e perfis de aço formados a partir de materiais metálicos e montados em um arranjo estrutural definido, utilizando soldagem, rebitagem, parafusos e outros métodos de conexão.

As estruturas metálicas de guindastes são compostas por elementos estruturais, elementos não estruturais e seções de conexão. As vigas principais, as vigas de extremidade e as pernas são elementos estruturais e requerem cálculos de resistência, rigidez e estabilidade. Passarelas, guarda-corpos e escadas são elementos não estruturais; a fonte afirma que não requerem cálculos de resistência, rigidez e estabilidade, mas que a segurança, a facilidade de uso e a ergonomia devem ser consideradas. As conexões são feitas principalmente por soldagem e parafusos, enquanto a rebitagem é raramente utilizada atualmente.

2. Tipos típicos de estruturas metálicas

Os tipos típicos incluem estruturas de pontes, pórticos, torres e braços articulados. As estruturas metálicas de guindastes são feitas de perfis, chapas e seções que formam elementos básicos, como vigas principais, vigas de extremidade e pernas. Diferentes elementos formam estruturas básicas de guindastes, como pontes, pórticos, torres e braços articulados.

3. Termos estruturais e de componentes comuns

• Viga principal: O elemento estrutural principal de uma ponte rolante ou pórtico, responsável por suportar a carga a ser içada.
• Perna: Um membro da equipe de apoio de um guindaste pórtico ou guindaste sobre caminhão que ajuda a manter a estabilidade operacional geral.
• Jib: Um braço fixo ou telescópico em um guindaste tipo lança, usado para levantar cargas e ajustar o raio de trabalho.
• Mecanismo de içamento: Mecanismo que eleva e abaixa cargas verticalmente, composto por motor, caixa de engrenagens, tambor, freio, gancho e outros componentes.
• Mecanismo de deslocamento: O mecanismo que movimenta todo o guindaste ou carro; pode ser montado sobre trilhos ou não.
• Mecanismo de giro: Mecanismo que gira uma lança em torno de um eixo vertical, comumente usado em guindastes sobre caminhão, guindastes sobre esteiras e guindastes de torre.
• Freio: Um dispositivo de frenagem usado para parar, limitar a velocidade e garantir a segurança do veículo.
• Interruptor de limite: Um dispositivo de segurança que limita a altura de elevação, a distância percorrida ou o ângulo de giro para evitar o sobrecurso.
• Limitador de sobrecarga: Um dispositivo de segurança que corta automaticamente a potência de elevação quando a carga içada excede o valor nominal.

Termos de carga e força

1. Cargas regulares

Cargas regulares ocorrem frequentemente durante a operação normal de guindastes. Elas incluem cargas gravitacionais, cargas inerciais produzidas quando a condução ou frenagem acelera ou desacelera o guindaste e cargas causadas pelo deslocamento ou deformação da estrutura de aço do guindaste. Essas cargas devem ser consideradas ao calcular e verificar a ocorrência de falhas por resistência, instabilidade elástica e falha por fadiga.

As cargas regulares incluem:

• Carga de peso próprio PG: A força gravitacional da estrutura de aço do guindaste, dos mecanismos, dos equipamentos elétricos e de outras massas.
• Capacidade de elevação nominal PQ: A força gravitacional da massa total içada ao levantar a capacidade nominal. Quando a capacidade de içamento for grande, o peso do acessório de içamento e do cabo de aço deve ser incluído.
• Carga inercial de deslocamento horizontal PH: A força inercial horizontal produzida pela massa própria do guindaste ou do carro e pela massa içada quando se deslocam longitudinalmente ou transversalmente e aceleram ou freiam em um plano horizontal.

2. Cargas acidentais

Cargas acidentais são cargas que não ocorrem com frequência durante a operação normal, mas podem surgir ocasionalmente. Elas incluem principalmente os seguintes tipos:

• Carga lateral horizontal resultante da inclinação de Ps: Uma carga causada pela reação de guia em um dispositivo de guia, como um flange de roda ou roda guia horizontal, quando o guindaste ou o carro se inclina durante o deslocamento longitudinal ou transversal.
• Carga de classificação Pp: A resistência experimentada quando o guindaste ou o carro se desloca em subida ao longo do seu trilho. A expressão original "ao longo de um trilho" parece conter um erro textual e requer revisão técnica.
• Carga de vento em serviço Pw: A força máxima do vento que um guindaste externo deve suportar durante a operação. A fonte também menciona cargas de gelo, neve e temperatura.

3. Cargas Especiais

Cargas especiais são cargas que ocorrem em condições excepcionais, quando o guindaste não está operando normalmente ou está fora de serviço. Elas incluem principalmente os seguintes tipos:

• Carga de colisão PC: Uma carga gerada quando duas gruas adjacentes no mesmo trilho colidem, ou quando uma grua colide com um batente no final do trilho.
• Carga de tombamento horizontal Psl: Por exemplo, em um guindaste empilhador, um objeto ou dispositivo de movimentação de carga que se desloca dentro de uma estrutura guia de elevação rígida, ou a extremidade inferior da estrutura guia rígida, pode colidir com um obstáculo e gerar uma força horizontal que tende a tombar o guindaste ou o carro.
• Carga sísmica PE: Uma carga causada por um terremoto e que atua sobre um guindaste tipo talha.
• Carga de vento fora de serviço: A força máxima do vento que o guindaste pode suportar fora de serviço, medida em N.

Outras cargas podem ocorrer em situações específicas, como cargas de processo. Carga de fadiga É uma carga cíclica alternada à qual a estrutura é submetida durante a operação repetida do guindaste e que afeta a vida útil do equipamento.

Termos de indicadores de desempenho

• Resistência, incluindo verificação da resistência à fadiga: A capacidade de um elemento estrutural resistir à ruptura sob a ação de forças externas. A resistência inclui a resistência à tração e à compressão, a resistência à flexão, a resistência ao cisalhamento e a resistência ao esmagamento.
• Rigidez: A capacidade de limitar a deformação de um elemento estrutural sob a ação de forças externas. Isso inclui a rigidez estática nas direções vertical e horizontal, bem como a rigidez dinâmica relacionada ao uso.
• Estabilidade: A capacidade de resistir à perda de estabilidade sob forças externas. Inclui a capacidade geral de resistência a invasões, a estabilidade global dos membros e a estabilidade local.
• Fator de segurança: A margem de segurança prevista no projeto, definida aqui como a relação entre a capacidade de carga estrutural e a carga real, deve atender aos requisitos das normas aplicáveis.
• Tensão admissível: O valor máximo de tensão que o código aplicável permite que o material estrutural suporte.

Resumo

Esses termos são básicos e frequentemente usados no projeto de guindastes. Eles auxiliam na elaboração de desenhos, cálculos de parâmetros, discussões de propostas técnicas e estudos adicionais sobre projeto estrutural e aplicação de normas.

Cindy

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Eu sou Cindy, com 10 anos de experiência de trabalho na indústria de guindastes e acumulei uma riqueza de conhecimento profissional. Eu escolhi os guindastes satisfatórios para mais de 500 clientes. Se você tiver alguma necessidade ou dúvida sobre guindastes, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo, usarei minha expertise e experiência prática para ajudá-lo a resolver o problema!