MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE

PROF.: KAIO DUTRA

AULA 6 – DISPOSITIVOS DE APANHAR A CARGA

Ganhos◦Em guindastes para finalidades gerais, quetransportam cargas de várias formas, acarga é apanhada por meio de lingas, decabo ou de corrente, fixadas a ganchos.

◦Ganchos padronizados e ganchos duplossão os projetos mais comuns, usados paraessa finalidade.

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Ganchos Padronizados Forjados◦A figura mostra um gancho padronizadosimples, forjado. Todas as dimensõespodem padronizadas de ganchos simples eduplos podem ser encontradas em normas(NBR10070).

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Ganchos Padronizados ForjadosCálculo das Dimensões

◦A haste do gancho é verificada à tensão detração, da seguinte forma:

◦De modo geral a tensão admissível detração não deve exceder 500 Kgf/cm².

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4

2

1d

Qt

Ganchos Padronizados ForjadosCálculo das Dimensões

◦ A altura mínima da porca do gancho édeterminada pela pressão específicapermissível na rosca, de acordo com aseguinte equação:

◦ t → profundidade da rosca;◦ d0 → diâmetro maior;◦ d1 → diâmetro menor da rosca.◦ p → tensão específica admissível (300 a 350

Kgf/cm².

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pdd

QH

t

2

1

2

0

4

Ganchos Padronizados ForjadosCálculo das Dimensões

◦ A tensão unitária de tração pode ser encontrada pela formula:

◦ 𝜎𝑡 =𝑄

𝐹

1

𝑥

2(𝑥𝑐−𝛾)

𝑎> 𝜎𝑎𝑑𝑚

◦ A tensão unitária de compressão pode ser encontrada pela formula:

◦ 𝜎𝑐 =𝑄

𝐹

1

𝑥

2(𝑥𝑐−𝛾)𝑎

2+ℎ

> 𝜎𝑎𝑑𝑚

◦ Onde:◦ Q – Carga sobre o gancho;◦ F – área de seção crítica;◦ x – fator, dependendo da forma de seção transversal e curvatura da viga;◦ a – diâmetro da boca;◦ 𝑥𝑐 - Distância entre o centroide e o contorno interno;◦ 𝛾 – Distância entre a linha zero e o centroide;◦ h – altura máxima da seção transversal do gancho.

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Ganchos Padronizados ForjadosCálculo das Dimensões

◦A tabela abaixo fornece os principais valores de projeto para osganchos simples padronizados:

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Ganchos Simples◦Características dimensionaisnormatizadas das partesforjadas:◦Ganchos simples fabricados

em matriz:◦ MF – ganchos sem ressaltos.

◦ MFRP – ganchos som ressalto paratrava de segurança, que se projetainternamente além dos contornosda haste. Compreende os númerosde 006 a 8.

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Ganchos Simples◦Ganchos MFRP

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Ganchos Simples◦Características dimensionaisnormatizadas das partesforjadas:◦Ganchos simples fabricados

em matriz:◦ MFR – ganchos com ressalto para

trava de segurança parcialmenteincorporado à sua haste.Compreendem os números de 10 a40.

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Ganchos Simples◦Ganhos MFR

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Ganchos Simples◦Características dimensionaisnormatizadas das partesforjadas:◦Ganchos simples fabricados

por martelamento:◦ MT – ganchos sem ressalto.

◦ MTR - ganchos com ressalto paratrava de segurança.

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Ganchos Simples◦Tabelas de fabricantes.

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Ganchos Simples◦Tabelas de fabricantes.

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Ganchos Simples◦Tabelas de fabricantes.

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Ganchos Duplos Forjados◦Ganchos duplos são projetados com selasmenores do que as dos ganchos simplesde mesma capacidade de elevação.Normalmente estes ganchos são utilizadospara erguer cargas carga elevadas.

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Ganchos Duplos Forjados◦A norma NBR10070 também classifica est tipo degancho:◦Ganchos fabricados em matriz:

◦MF – ganchos sem ressalto;

◦MFR – ganchos com ressalto para trava de segurança.

◦Ganchos fabricados por martelamento:

◦MT – ganchos sem ressalto;

◦MTR – ganchos com ressalto para trava de segurança.

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Ganchos Duplos Forjados◦Para MF e MT (sem ressalto):

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Ganchos Duplos Forjados◦Para MFR e MTR (com ressalto):

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Ganchos Duplos Forjados◦Tabela para MF, MFR, MT e MTR:

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Ganchos Triangulares Sólidos◦Os ganchos triangulares sólidos são,usualmente, empregados emguindastes de alta capacidade deelevação (acima de 100t) eocasionalmente em guindastes médios.◦O inconveniente desses ganchos está nofato de que as lingas que sustentam acarga devem passar pelos olhais.◦Esses ganchos são fabricados porforjamento em uma só peça.

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Ganchos Triangulares Articulados◦A fabricação de ganchos triangulares

sólidos apresenta várias dificuldades deprodução. Por essa razão, no manuseiode cargas pesadas, dá-se preferência aosganchos triangulares compostos.

◦A Figura mostra um gancho compostocom uma articulação e um ganchocomposto, com três articulações.

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Órgãos Para Ganchos de SuspensãoPesos de Gancho

◦ Para levantar cargas leves (até 5 t)os ganchos são, frequentemente,fixos diretamente a umaaparelhagem flexível de elevação.Entretanto, nesses casos, o gancho émuito leve para vencer o atrito nomecanismo de elevação, durante adescida.

◦ Por essa razão, deve-se adicionar umpeso ao gancho. Para amortecer oschoques, o peso do gancho, é,muitas vezes, provido de molas.

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Órgãos Para Ganchos de SuspensãoMancais de Rolamento

◦Mancais axiais de esferas permitemao gancho carregado girar facilmenteno manuseio de cargas. Isso se dádevido a instalação de mancais derolamentos autocompensadores comanéis de assento esférico.

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Órgãos Para Ganchos de SuspensãoTravessa Para Ganchos

◦As travessas dos ganchos são articuladas emplacas laterais do aparelho, usualmentereforçados com tiras ou talas de aço. Issopermite que o gancho gire em duas direçõesentre si perpendiculares. A travessa é forjadade aço e provida, nas extremidades, de doismoentes torneados.

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Órgãos Para Ganchos de SuspensãoAparelho Para Granchos

◦O aparelho é a parte completa da talhasuspensa, a qual inclui: dispositivosportadores (ganchos), travessa, poliasinferiores e placas da carcaça comtalas, em que os eixos das polias e osmunhões das travessas são presos.

◦A figura mostra um aparelho com umapolia e um dispositivo, o qual impedeque o cabo escape

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Órgãos Para Ganchos de SuspensãoAparelho Para Granchos

◦Aparelhos para múltiplas poliassão projetados com alturanormal ou reduzida.

◦Aparelhos normais (longos), aspolias inferiores são mostradasem um eixo preso nas placaslaterais do aparelho. Oinconveniente desse projeto estána excessiva altura domecanismo de suspensão.

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Órgãos Para Ganchos de SuspensãoAparelho Para Ganchos

◦No aparelho curto, as polias sãodispositivos sobre os munhõesalongados da travessa. Aparelhoscurtos possibilitam maior altura deelevação e pesam menos.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças◦Um fator de utilização mais alto e capacidade de manuseio dos órgãos de

elevação depende diretamente do tempo requerido para suspender eremover a carga. Esse tempo é reduzido por dispositivos especiais de garrasque devem:◦ Concordar com a forma e propriedades das cargas;

◦ Agarrá-las e soltá-las rapidamente;

◦ Possuir resistência mecânica adequada e segura;

◦ Satisfazer aos requisitos de segurança;

◦ Não danificar a carga;

◦ Ter peso mínimo;

◦ Ser de fácil operação.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças◦ As cargas, manuseadas nas empresas industriais, podem ser subdivididas nos

seguintes cinco grupos:◦ Cargas unitárias, regra geral, incômodas; por exemplo; caldeiras, máquinas montadas, estruturas

metálicas etc.◦ Cargas de peças, em massa: lingotes de aço, fundidos de tamanhos médios, forjados, peças de

máquinas, aços laminados, chapas e placas, caixas, barris, fardos etc.◦ Cargas de peças pequenas, em massa: pequenos fundidos, forjados, peças de máquinas, gusa,

parafusos, rebites etc.◦ Material solto: carvão, coque, cinzas, areia, cavaco metálicos etc.◦ Materiais líquidos: ferro fundido, aço e outros metais em fusão.

◦ Os primeiros três tipos de carga são manuseados pelos seguintes dispositivosespeciais de garras: vigas de suspensão e grampos, plataforma de carga e caçambase tenazes comuns e de aperto automático.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e PeçasVigas de suspensão◦ Estes dispositivos são empregados para

mover cargas longas, incômodas epesadas, tais como locomotivas, vagõesferroviários, caldeiras, laminados longos,chapas e placas de aço etc.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e PeçasGarras de Guindastes e Grampos◦ Parte similares, como por exemplo, rodeiros,

eixos, chapas e placas de aço, rolos de papel,bobinas de fio etc., são manuseados por garras,que se adaptam à forma da carga.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e PeçasGarras de Guindastes e Grampos◦ Placas espessas são movidas, verticalmente, pelos

dispositivos mostrados na figura, nos quais asplacas são apertadas pela ação do seu própriopeso. As placas são movidas horizontalmente, pormeio de grampos presos em lingas de correntecom quatro pernas.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e PeçasPlataforma de Carga e Caçambas◦ Estes órgãos são usados para manusear

lotes de cargas, em peças (caixas, fardos,barra de aço, peças de máquina etc.) etambém cargas de pequenos tamanhos(briquetes, tijolos, ferro gusa, pequenaspartes de ferro fundido).

◦ Plataformas de carga e caçambas sãoversões simplificadas dos recipientesempregados pelas ferrovias e outros meiosde transporte. São caixas de grande porte,destinadas a comportar qualquer carga(contêineres). Elas são convenientesporque podem ser postas sobre carrosplanos, truques etc., sem a necessidade deremover seu conteúdo, desde que possamser simplesmente removidas.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e PeçasTenazes Comuns e Automáticos◦A tendência de reduzir ao mínimo o

trabalho manual, no manuseio decargas ou peças, levou aodesenvolvimento de vários tipos detenazes e outras garras automáticas.

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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e PeçasTenazes Comuns e Automáticos◦ Por via de regra, as tenazes são automáticas, isto é fecham-se sob a ação da

carga em manuseio. As tenazes são abertas, normalmente, por meio de umaalavanca especial.

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Eletroímãs de Suspensão◦Os eletroímãs de suspensão são usados para

manuseio de materiais magnéticos de diversasformas (lingotes, vigas, trilhos, chapas e placas deaço, tubos, sucatas, cavacos de metal, ferro gusa,caixas contendo artigos de aço tec.). Os eletroímãsde suspensão tem encontrado ampla aplicação nasusinas metalúrgicas e mecânicas. Suas principaisvantagens residem no fato de que eliminam anecessidade da suspensão manual das cargas ereduzem, drasticamente, o tempo necessário paraesta operação.

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Eletroímãs de Suspensão◦Os eletroímãs de suspensão têm, por outro lado,

desvantagem de uma certa redução dacapacidade útil de suspensão, devido ao pesodos mesmos.

◦ Contudo, os eletroímãs de suspensão podemdar conta de uma considerável quantidade decarga, num tempo mínimo, e aumentasubstancialmente, o rendimento dosdispositivos.

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Eletroímãs de Suspensão◦ A capacidade de elevação do mesmo

eletroímã varia dentro de uma larga faixa,dependendo da forma, tamanho, composiçãoquímica e temperatura dos objetos elevados.Os eletroímãs desenvolvem a máximapotência de elevação quando elevam objetosmaciços, com superfície lisa. Se a cargapossuir forma irregular e for composta depequenos artigos, a capacidade de elevaçãodo eletroímã cai acentualmente.

◦ Os eletroímãs devem ser capazes de resistiraos pesados golpes das cargas maciças queatraem e aos choques causados pela quedasobre a carga que elevam.

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Dispositivos Agarradores Para Material a GranelCubas e Caçambas◦ Cubas autobasculantes são suspensas sobre

um gancho de guindaste, por uma alça, elasgiram sobre moentes horizontais. O centrode gravidade da cuba carregada deve serescolhido de tal maneira que possibilite àcuba manter sua posição vertical, durante omovimento, com a ajuda de uma barra dedesengate. Quando a barra de desengate éliberada, a cuba tomba e descarrega seuconteúdo.

◦ A caçambas são usadas para manusearcascalho, areia, terra etc., com a ajuda deguindastes. Elas são superiores às cubasbasculante, porque não esparramam muitomaterial na descarga.

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Dispositivos AgarradoresCaçambas Automáticas◦ Essas cubas têm capacidade de 1 a 3m³ e,

para fins especiais, até 8m³. Elascompreendem duas pás, com fundoarredondado, articuladas.

◦ As cubas com projetos mais antiquadosnecessitam de trabalho manual emecanismos de carregamento. Algunsprojetos requerem pessoal de operação,mesmo durante a descarga. Esses defeitostornam irracional a aplicação das cubas,quando grande quantidade de material agranel deve ser manuseado. Ao invésdisso, faz-se uso de caçambas especiais,que agarram mecanicamente edescarregam automaticamente o material.

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Dispositivos AgarradoresCaçambas Automáticas◦Um exemplo deste tipo são as

caçambas automáticas de dois cabos,nas quais a operação de elevação éefetuada por um grupos de cabos,chamado de elevação ou suspensão,e a abertura e fechamento, por outrogrupo de cabos, chamado cabo defechamento.

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Dispositivos de Guindastes Para manuseio de Materiais Líquidos.◦ Cadinhos, são retirados dos

fornos e transportados por meiode tenazes.

◦ Panelas, para manuseio demetais líquidos, são feitas deplacas de aço e temrevestimento refratário. Elas sãosuspensas no gancho doguindastes, por meio de alçasbasculantes especiais.

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Dispositivos de Guindastes Para manuseio de Materiais Líquidos.◦ Cadinhos, são retirados dos

fornos e transportados por meiode tenazes.

◦ Panelas, para manuseio demetais líquidos, são feitas deplacas de aço e tem revestimentorefratário. Elas são suspensas nogancho do guindastes, por meiode alças basculantes especiais.

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