FACULDADE ANHANGUERA DE TAUBATÉ

CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MECÂNICA

MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE9º Semestre A

TAUBATÉ - SP2015

EDSON AKIRA DO NASCIMENTO YAMADA – RA 3257572391LUIZ FERNANDO BORGES – RA 3257570003

MARCO ANTONIO DOS SANTOS PORTO – RA 3257569927

MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE

Atividade Prática Supervisionada – ATPS apresentada ao Professor Clayton da disciplina de Máquinas de Elevação e Transporte da turma 9º “A” do Curso de Engenharia de Produção Mecânica da Faculdade Anhanguera - Unidade 2 Taubaté.

TAUBATÉ – SP

2015

Etapa 1 – Processo de Desenvolvimento e Construção de uma Ponte Rolante

Esta atividade é importante para que se possam conhecer as etapas de desenvolvimento de

um equipamento de elevação, neste caso específico se baseará no estudo de uma ponte

rolante, desde seu projeto e cálculos aplicados.

Passo 1

A utilização do equipamento correto para a execução da tarefa de elevação e transporte

de carga contribui diretamente com a execução correta e segura do trabalho. Muitas vezes

essa máquina precisará realizar um esforço muito grande, por isso cada vez mais

equipamentos com maior tecnologia estão sendo disponibilizado no mercado. Porém para que

você utilize o equipamento correto será necessário conhecer qual o produto ou objeto a ser

movimentado, qual o seu espaço para realização da tarefa, o custo que você pretende investir

nesse projeto, entre outros fatores.

Os principais grupos de máquinas de elevação e transporte, classificados pelas

características de seus projetos, estão representados na Figura 1:

Figura 1- Principais grupos de máquinas de elevação e transporte.

Máquinas de Elevação é o grupo de máquinas com mecanismos de elevação, que

possui a finalidade de mover cargas, principalmente em lotes;

Equipamento transportador é o grupo de máquinas que não necessita possuir um

mecanismo de elevação, possui somente a função de mover cargas num fluxo contínuo;

Equipamento de superfície e elevado é o grupo de máquinas que também pode não ser

provido de mecanismo de elevação e que geralmente manuseia cargas.

Já no relato de Brasil (1985), essas máquinas podem ser classificadas obedecendo ao

esquema apresentado no Figura 2:

Todas as máquinas e elevação possuem alguns componentes e unidades básicas para

ser considerada uma máquina de elevação, de modo que todos eles sofrem esforço com muita

frequência os mesmos não podem se romper o que levaria a queda da carga, por isso os

componente e unidades de uma maquina de elevação sempre devem ser fabricados utilizando

materias de alta qualidade e sempre seguindo as orientações do fornecedor desse material.

De acordo com Rudenko (1976), as parte componentes e as unidade das máquinas de

elevação são os seguintes:

Órgãos flexíveis de elevação (correntes e cabos);

Polias, sistemas de polias, rodas dentadas para correntes;

Dispositivos de manuseio de carga;

Dispositivos de retenção e frenagem;

Motores;

Transmissões

Componentes de transmissão (eixos e árvores, mancais, discos, etc.);

Trilhos e rodas de translação;

Estruturas de máquina (estrutura de guindastes);

Aparelhos de controle.

Todas as máquinas e equipamento de elevação e transporte possuem algumas vantagens

que de uma certa maneira trazem benefícios para os seus usuários, em virtude disso, Rudenko

(1976) em sua obra salienta que um sistema de transporte organizado sobre uma linha racional

melhora a qualidade de um produto, aumenta a produtividade de trabalho nos departamentos,

ajuda a economia e melhora as condições de trabalho.

As máquinas de elevação e transporte possui uma gama muito grande de variedade e

finalidade, com isso Rudenko (1976) afirma que, uma escolha adequada dos aparelhos requer

não só o conhecimento especial do projeto e das características operacionais do mecanismo,

mas também inclui a completa compreensão da organização de produção na empresa.

As atividades industriais de alterações e produções resultam de mecanismos para

condução de cargas, dentro do processo (Fabricação) como fora, na entrada de matéria prima

e a comercialização dos bens produzidos, facilitando à movimentação do material a ser

deslocado, melhorada a logística do material a ser movimentado.

Pontes rolantes são equipamentos empregados para o içamento de cargas, por meio de

um guincho montado em uma estrutura móvel, denominado de carro guincho, o que garante a

possibilidade de se movimentar horizontalmente sobre trilhos em vigas.

As pontes rolantes estão edificadas aum nível superior do edifício, de modo geral fixadas

nas paredes laterais e paralelas de uma fábrica ou indústria.Deste modo, a estrutura pode

percorrer toda a extensão do edifício, enquanto o carro guincho pode-se movimentar entre a

largura total do edifício, o que possibilita à ponte rolante a capacidade de cobertura da área de

um edifício sem que a sua movimentação prejudique o funcionamento e o emprego de

equipamentos e das instalações.

Projeto De Produto

Segundo Back, (1983), o projeto de engenharia é uma atividade orientada com o

objetivo de atender das necessidades humanas, principalmente aquelas quando as mesmas

podem ser satisfeitas com auxilio de fatores tecnológicos de nossa cultura.

Para Pahl et al. (2005), a missão do engenheiro é encontrar soluções para problemas

técnicos e são suas ideias, o seu conhecimento e talento que ira determinar as características

técnicas, econômicas e ecológicas do produto desenvolvido para o cliente.

Pahl et al. (2005), afirma que desenvolver e projetar um produto são atividades que

interessam a engenharia no sentido que:

Abrangem quase todos os campos da atividade humana;

Aplicam leis e conhecimentos das ciências naturais;

Adicionalmente se apoiam no conhecimento prático especializado;

São em grande parte exercidas sob responsabilidade pessoal;

Criam pressupostos para a concretização de ideias da solução.

Dimensionamento das partes mecânicas e estruturais principais de umamáquina de elevação e

transporte de cargas (MET) - Ponte Rolante. As normas queregem os projetos de

equipamentos de manuseio de cargas nas siderurgias impõem critérios técnicos mínimos a

serem observados pelos projetistas, como por exemplo,espessura mínima para as chapas

estruturais, diâmetro mínimo do cabo de aço, etc(TAMASAUKAS, 2000).Trata-se mais

especificamente da sequência para uma determinação daconfiguração geral, para um

equipamento. As normas que orientam os projetos dasMETs procuram padronizar coeficientes

e esforços, aplicados a modelos, que, emcondições normais de operação e manutenção,

atendem aos requisitos de segurançae durabilidade, porém, não relatam muitos comentários

sobre "como o equipamentofoi configurado". Portanto, a idéia é procurar uma sequência,

desde os objetivos a quese propõe o equipamento, à sua configuração, também a análise por

meio dasferramentas de engenharia e recomendações de Normas. A partir da construção

demodelos, pretende-se desenvolver procedimentos objetivos, que permitam aconfiguração

básica adequada do equipamento.

A Norma NBR 8400 [01] Fixa diretrizes básicas para os mecanismos eestruturas.

Entretanto é omissa em alguns detalhes construtivos estruturais, como porexemplo, as

proporções dimensionais e a flecha admissível.Neste caso o recomendado pela CMAA 70/83

[02] será observado.Também não fixa diretrizes para os componentes elétricos.Estas diretrizes

serão extraídas das normas CMAA 70/83 [02], NEC -National Electrical Code, IEC -

International Electrical Code e NEMA - NationalElectrical Manufacturers Association.Com

as diretrizes pré – denominadas “Standards” conforme normas ABNT.

Componentes de uma Ponte Rolante

Ponte

É a estrutura principal que realiza o movimento de translação (movimento de

profundidade dentro de um barracão, por exemplo) da ponte rolante que cobre o vão de

trabalho. Uma ponte rolante é constituída por duas cabeceiras e uma uni-viga ou dupla-viga.

Cabeceiras

Estão localizadas nas extremidades da viga. Nas cabeceiras estão fixadas as rodas,

uma das quais geralmente é acionada por uma caixa de engrenagem, que por sua vez é

acionada por um motor elétrico, o que permite o movimento de translação da ponte rolante.

Estas rodas se movem por sobre os trilhos que compõem o caminho de rolamento.

Viga(s)

É a viga principal da ponte rolante. Quando o projeto da ponte rolante utiliza apenas

uma viga tem-se uma ponte chamada de uni-viga, e quando o projeto da ponte rolante utiliza

duas vigas tem-se uma ponte chamada de ponte dupla-viga. Sobre ou sob esta viga,

dependendo do tipo de ponte rolante desloca-se o carro da talha.

Carro ponte

O carro ponte se movimenta sobre as vigas principais da ponte e é o mecanismo onde

se localiza o sistema de elevação (talha). É responsável pelo deslocamento transversal e

vertical da carga.

Talha

A talha pode ser montada no carro ponte e é resposável pelo movimento de elevação

da carga. Geralmente a talha utiliza um cabo de aço para levantar um bloco de gancho ou

dispositivo de elevação. Para parar o movimento de elevação é utilizado um motor

elétrico com freio eletromagnético chamado de motofreio. A talha também pode ser montada

sob a viga principal da ponte com o auxílio de um Trolley para poder se deslocar na

transversal da ponte, não sendo necessário o carro ponte.

Trolley

O trolley movimenta a talha sob a viga da ponte rolante. Geralmente o movimento do

trolley é realizado por um motor elétrico que aciona uma caixa de engrenagens.

Tipos de equipamento

Os tipos mais comuns de ponte rolante são definidos de acordo com a forma de apoio da estrutura principal (sobre ou sob os trilhos) e de acordo com a quantidade de vigas (uma ou duas). As tipologias podem combinar entre si.

Tipo de apoio

a. Ponte rolante apoiada

A viga da ponte rolante corre por cima dos trilhos do caminho de rolamento, os quais são sustentados pelas colunas de concreto da edificação (no caso de não se ter previsto a instalação de uma ponte rolante, podem ser adotadas colunas de aço).

b. Ponte rolante suspensa

As cabeceiras estão localizadas nas extremidades da viga principal. Nelas estão fixadas as rodas que permitem o movimento de translação da ponte rolante. Estas rodas se movem sobre os trilhos que compõem o caminho de rolamento.

Quantidade de vigas

c. Univiga

A ponte rolante univiga (ou monoviga) conta com uma única viga na cobertura de seu vão, no sentido transversal.

d. Dupla-viga

A ponte dupla-viga (ou biviga) é formada por duas vigas paralelas que cobrem o vão de trabalho. O carro-talha é apoiado e se move sobre (ou sob) as duas vigas. O aproveitamento da altura é maior nessa estrutura, já que o gancho de carga pode ser içado entre as duas vigas principais. Em comparação com as pontes do tipo univiga, podem ter maior capacidade de carga (o que depende dos demais componentes do conjunto).

Operação

A ponte rolante tem seus movimentos longitudinal, transversal e vertical garantidos por motores elétricos. Dependendo do tamanho e potência do equipamento, os movimentos podem ser comandados por controle remoto via radiofrequência, por um operador na cabine ou, então, por botoeira pendente (painel com botões). Embora mais comum, a botoeira pode aumentar o risco da operação (devido à proximidade do operador com a carga movimentada), além de diminuir a produtividade.

Deslocamento da ponte

O deslocamento da viga principal é feito no seu sentido longitudinal (tanto para a direita como para a esquerda) pela extensão dos trilhos. As velocidades longitudinais de uma ponte giram em torno de 1 m/min a 60 m/min.

Deslocamento do carro-talha

O movimento transversal é feito graças à movimentação do carro sobre ou sob a ponte.

Guincho

Anexo ao carro-talha, a talha conta com mecanismos para suspender verticalmente as cargas. Essa suspensão é feita do nível do chão até, aproximadamente, a altura da viga principal. A movimentação ascendente ou descendente é feita pelo enrolamento ou desenrolamento do cabo de aço ou corrente ao qual está preso o gancho.

Fonte

1. REHG, James A. Computer Integrated manufacturing. New Jersey: Prentice Hall, 1994.2. COSTA, L.S.S.; CAULLINAUX, Heitor. Manufatura integrada por computador: Sistemas Integrados de

Produção. Rio de Janeiro: Campus 19953. AZEVEDO, Álvaro F.M. Método dos elementos finitos. Cidade do Porto: Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto, 2003.