PROJETO DE UMA PONTE ROLANTEServio : Manuteno Industrial.

Dados Tcnicos e Caractersticas Principais Do Projeto : Ambiente de servio: sem vento, temperatura mxima 40C. Capacidade nominal de carga: Vo da ponte rolante: Velocidade nominal de levantamento: Velocidade nominal de translao do carro (direo): Velocidade nominal de translao da ponte: Curso til do gancho: Extenso do caminho de rolamento: Classe de utilizao da ponte rolante: Estado de carga: Classificao do mecanismo para: a) Mecanismo de levantamento: b) Mecanismo de translao do carro (direo) : c) Mecanismo de translao da ponte:

Coberto, 25 ton. 20 m 9 m/min 36 m/min 80 m/min 10 m 150 m B 2 Grupo 2M Grupo 2M Grupo1AM

OBSERVAES :1. A ponte rolante ser operada, por meio de combinadores, instalados na cabina de comando, com a utilizao de freios de sapatas. 2. Todos os movimentos da ponte sero acionados, por meio de um sistema rotrico convencional de 5 pontos de velocidades ( utilizando motores com rotores bobinados tambm chamados motores de anis ). A tenso de alimentao eltrica ser 440V, 60Hz, trifsica. 3. Para o mecanismo de elevao principal, utilizar para o motor eltrico, um fator de marcha de 40% e classe de partida igual a 150. 4. Para o mecanismo de translao da ponte, utilizar para o motor eltrico, um fator de marcha de 40% e classe de partida igual a 150. 5. Para o mecanismo de translao do carro, utilizar para o motor eltrico, um fator de marcha 40% e classe de partida igual a 150. 6. As avaliaes dos projetos, sero feitas quinzenalmente durante o acompanhamento do andamento do projeto pelo Professor Orientador. 7. Estas folhas de dados tcnicos devero ser devolvidas com o projeto.

PROJETO DO EQUIPAMENTOO projeto do equipamento ser de acordo com as normas: NBR 8400 - antiga PNB 283 - Mecnica/Estrutural EB 620 - Motores Eltricos Anis. Para consultas, onde as normas acima forem omissas, utilizar : 1. CMMA 2. AISE 3. FEM 4. JIS 5. DIN 6. IEC 7. OUTRAS NOTA : Todo componente e material aplicado na fabricao do equipamento dever ser disponvel no mercado brasileiro ( Bitolas de Chapas / Perfis, etc. ).

1

DESENVOLVIMENTO DO PROJETO - ROTEIRO DE CLCULOS :1. Escolha do nmero de cabos de sustentao /diagrama esquemtico do cabeamento / clculo e escolha do moito / seleo do rolamento de escora. 2. Escolha do dimetro do cabo padronizado. 3. Escolha do coeficiente de segurana do cabo de ao. 4. Escolha do dimetro das polias ( compensadoras / mveis/fixas ). 5. Seleo dos rolamentos das polias mveis e fixas. 6. Escolha do dimetro / comprimento do tambor / clculo do tambor ( espessura / peso total/eixos / flanges / nervuras / rolamento do lado do pedestal ). 7. Clculo da potncia do motor de levantamento. 8. Escolha do motor de levantamento. 9. Clculo da reduo necessria para redutor de levantamento. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. Escolha do redutor de levantamento. Clculo e escolha dos pinos/buchas do acoplamento especial do tambor / redutor. Desenho do acoplamento especial tambor x redutor. Clculo do torque para o freio de levantamento. Escolha do freio para o motor de levantamento ( parada ). Escolha do freio de controle para levantamento ( sistema de controle ). Seleo / clculo de acoplamentos e rolamentos / clculo de eixos necessrios. Estimativa do peso do carro ( Estrutural / Mecnico / Eltrico ). Clculo da potncia para o motor de translao do carro. Escolha do motor de translao do carro. Clculo do freio para o motor de translao do carro ( parada ). Escolha do freio para o motor de translao do carro ( parada ). Clculo da reao mxima por roda do carro. Checagem do dimetro roda / trilho - reao. Clculo da reduo para redutor de translao do carro. Escolha do redutor de translao do carro. Entre rodas/vo do carro ( LAY-OUT ). Seleo/clculo de acoplamento e rolamentos / clculo de eixos necessrios. Clculo preliminar da estrutura do carro. Clculo preliminar do peso prprio total do carro. Determinao do centro de gravidade do carro ( CG ). Verificao da estrutura do carro manualmente pelos conhecimentos da resistncia dos

materiais.

2

MQUINAS DE ELEVAO E TRANSPORTE DE CARGASITEM 11.1- ESCOLHA DO NMEROS DE CABOS DE SUSTENTAO Recomenda-se de 1Ton A 30Ton utilizar 4 ( quatro ) cabos e talha gmea. 1.2- DIAGRAMA ESQUEMTICO DO CABEAMENTO

talha gmea de 4 cabos 1.2- CLCULO E ESCOLHA DO MOITO Para carga til de 25 Ton, peso total do moito = 480 Kg ( tab. pg. 78 )

3

1.4- SELEO DO ROLAMENTO DE ESCORA

Co = FS x Po onde: Co Po FS

Capacidade de carga elstica Carga eltica equivalente Fator de esforo elstico = 2

para F = 25000 Kg = 250 KN Co = 2 x 250

Co = 500 KN

Co = 50000 Kg

para Co = 50000 Kg No catlogo da FAG temos: Rolamento Axial de Esfera - N 51226

int . = 130 mm

ext. = 190mm

Largura = 45 mm Peso = 3,99 Kg

ITEM 2 2.1- ESCOLHA DO DIMETRO DO CABO PADRONIZADO RENDIMENTO DA TALHA

talha

1 1 ( mancal ) = N 1 mancalN

N

=

1 1 0,98 2 talha = 0,99 2 1 0,98

onde:

mancal Mancais de rolamento ( tab. pg.86 )

Nmero de polias a contar da compensadora inclusive

4

2.2- FORA DE TRAO

T =

carga + acessrios 25000 + 480 = n cabos talha 4 0,99

T

=4 6.4 3

,3 4

K g

2.3- DIMETRO MNIMO DO CABO

d min = Q T = 0,30 6.434 ,34

dm i n

= ,0 m 2 4 6 m

onde: Q

Coeficiente que depende do grupo no qual est classificado o mecanismo, do cabo e dotipo de levantamento efetuado.

Para grupo 2M

Q = 0,30 ( NBR 8400 )

NOTA :

d fabr d m in , para o dimetro de 24,06 mm adotar cabo padro de 1 ( 25,4mm )

NORMALIZADO = 1 - cabo de ao polido com alma de fibra 6 x 41 com carga de ruptura ( Cs ) = 37900 Kg/mm2 e peso = 2,5 Kg/m ( tab. pg. 88 ). Peso do cabo = n de cabos x altura de elevao x densidade linear Peso do cabo = 4 x 10 x 1,919P e s o d o co a b = 76 6 , 7 K g

VERIFICAO : T =

25000 + 480 +76 ,76 4 0,99

T

=3 6.4 5

,7 2

K g f

d =0,3 6.4 3 ,7 0 5 2

d = 20 4 , 1

m m

Portanto dimetro adotado satisfaz

d = 1" ou 254 m m ,

ITEM 3 ESCOLHA DO COEFICIENTE DE SEGURANA DO CABO DE AO

Cs =

carga de r uptura do cabo de a o T37900 6.453 ,72C s =8 5, 7

Cs =

NOTA :

C s 5 para pontes que no transportam metal lquido.5

Portanto Cs = 5,87 est OK

ITEM 4

4.1- ESCOLHA DO DIMETRO DA POLIA COMPENSADORA mn onde: H1 H2 Dc

H1 x H2 x Dc

= 14 x 1 x 25,4

= 3 5 5

,6 0

m m

Grupo de classificao mecnica ( 2M/cabo 1 ) - ( pg. 75 ) 1 ( NBR 8400 ) ( Pg. 76 ) Dimetro do cabo

Da tab.(pg. 90) temos que: Polia grupo 0 a 4 (compens.)

d pd na ar i oz

o

= 3 5 5

m m

DIN 15062

4.2- ESCOLHA DO DIMETRO DAS POLIAS MVEIS mn

H1 x H2 x Dc = 20 x 1,12 x 25,40

= 568,96 mm

Da tab. ( pg. 90 ) temos que : Padronizado D1 srie I

d pd na ar i oz

o

= 6 3 0

m m

DIN 15062

ITEM 5 5.1- SELEO DOS ROLAMENTOS DAS POLIAS MVEIS E FIXAS

Obs.: Talha gmea de quatro cabos no possui polia fixa.

FR = P P =

6453 ,72 P = 3226 ,86 Kg 2

Co = FS Po Co = 3226 ,86 1,5 Co = 4840 ,29 Kg onde: P

Carga de trao por cabo Co Capacidade de carga esttica Po = FR Carga esttica equivalente FS Fator de esforo esttico = 1,5para Co = 4840,29 Kg 6

No catlogo da FAG temos: Rolamento Fixo de Esfera - N 6410N

int . = 50 mm ext . =130 mm

Largura = 31 mm Peso = 1,95 Kg

ITEM 6 ESCOLHA DO DIMETRO / COMPRIMENTO DO TAMBOR / CLCULO DO TAMBOR ( ESPESSURA / PESO TOTAL / EIXOS /FLANGES / NERVURAS / ROLAMENTO DO LADO DO PEDESTAL ).

6.1- ESCOLHA DO DIMETRO DO TAMBOR tambor d cabo H1 H 2 = 25 ,4 18 1 mn onde:mr m n t b a o = 4 , 0m 52 7 m

H 1 = 18 ( para grupo mecnico = 2M / pg. 75 ) H 2 = 1 ( NBR 8400 / pg. 76) d cabo = 1 ( 25,4 mm )6.2- Dados: Dimetro primitivo do tambor Altura de elevao Dimetro do cabo de ao Carga nominal Peso dos dispositivos de levantamento Nmero de cabos de sustentao da carga Nmero de pontas de cabos presos no tambor Potncia transmitida ao eixo do tambor Rotao do tambor D = 457,20 mm H = 10000 mm d=1 Qn = 25000 Kgf Qd = 480 Kgf f=4 i=2

6.3- CLCULO DA QUANTIDADE DE RANHURAS NORMAIS DE UM LADO DO TAMBOR.

n=

Hf 10000 4 +2 = +2 D i 457 ,20 2

n = 1 6

rn rs au ha

7

6.4- CLCULO DO COMPRIMENTO DO TAMBOR ( TERICO ).

Lt = 2 F1 + Fr + 2 l = 2 75 + 75 + 2 464 onde:

L t

= 13 1 5

m m

F1 Folga lateral para prender cabos = 75mmFr

Folga entre lados ranhurados = 75mm

l = n x p = 16 x 29

l = 464mm

Verificao Ltambor = tambor

2,52

2 < 2,52 < 8

est OK.

6.5- CLCULO DO DIMETRO EXTERNO USINADO B = D - 2K = 457,20 - 2 X 3 K = 3 ( Conf. tabela Pg.98)

B = 4 5 1

,2 0

m m

6.6- CLCULO DA ESPESSURA MNIMA TERICA 6.6.1- ESQUEMA COM DIMENSES d ( pol ) 1 P ( mm ) 29 R ( mm ) 13,5 K ( mm ) 3 S ( mm ) 9,7

( mm ) 16

h min

6.6.2- CLCULO DA CARGA EM 1 CABO NO TAMBOR

PL =

Qn + Qd 25000 + 480 = f n 4 0,99

P L

= 64 4 3

,3 4

K g f

6.6.3- CLCULO DAS TENSES DEVIDO AO EFEITO DE CARGA

v

=

i P L L D2 h

v

= 14122 Kgf / cm2 ,

8

6.6.4- TENSO DE FLEXO LOCAL

f

= 0,96 PL 4

1 D h62

f

= 451,38 Kgf / cm 2

6.6.5- TENSO DE ESMAGAMENTO

esm

=

0,5 PL p h 0,112 p 2

esm

= 736,11Kgf / cm2

6.6.6- TENSO TOTAL RESULTANTE

res

= ( v + f ) 2 + esm = (14122 + 45138) 2 + 736,112 , ,

2

res = 945K gf / cm2

res

adm

= 1100Kgf / cm2

6.7- ANLISE DA TORO NO CASCO 6.7.1- CLCULO DA TENSO DE TORO

T

=

i PL D h

T

= 5 6K g f / cm2

= 7 8 K0 g/ fc m2 adm

6.7.2- CLCULO DO NGULO DE TORO

2 i PL = 57,296 L G h D 2

T =

L

= 0,000003

adm = 0,003/ cm L T= .00 0 1

L

LT 115 ,3 = 0,000175 2 2

Tadm = 3

6.7.3- ESPESSURA DA CHAPA

T =h+S +K +adota-se :

| | | 4 | + g + 1 = 16 + 9,7 + 3 + + 5 +1 2 2K = 3 mm

T

= ,7 m 3 6 m

T = 37,50 mm h =16 mm S = 9,7 mm

g = 5mm

9

6.7.4- DIMETRO INTERNO BRUTO Di = B 2 h 2 S g = 451 ,20 2 16 2 9,7 5 Di =4 3 9 ,8 m 0 m

6.7.5- DIMETRO EXTERNO BRUTO

De = Di + 2 T = 394 ,80 + 2 36 ,70

De = 8 4 6

,2 m 0 m

6.7.6- VERIFICAO DO SOBREMETAL MNIMO PARA USINAGEM Bv = De | | g = 468 ,20 4 5 B v = 4 5 9 ,2 0

Bv B + 2 Bv 451 ,20 + 2 Bv 453 ,20 Chapa padronizada de 1.1/2 ( 38,1 mm )

459,20 > 453,20

Ok!

6.8- CLCULO DO ROLAMENTO ( Rolamento Auto Compensador de Rolos ) onde: T = 6474,34 Kgf

ntambor =

Vtan g .cabo

tambor

nt m r ab o

= ,5 rm 1 2 3 p

nh = n horas = 3000 h Rolamento 22214ESK.TVPB ( adotado ) Co = Capacidade de carga esttica C = Capacidade de carga dinmica

P o = F r + Y o F a

onde

Fa e Fr Fa e Fr

P = X F r+ Y F aCarga esttica equivalente

onde

Po = Fr + Yo Fa = 6434 9,8 + 2,9 18285 ,43

P o

= 10 18 60

,9 4

N

onde: Yo = 2,9 Co = 224 KN e = 0,23 Fa = Fr e = 6434 0,29 9,8 Fs = 1,5 C = 176 KN 10F a = 18 85 2 ,4 3 N

L H =

1.000 .0 00 000 ,00 3 176 60 ,53 1 080 ,94 12 16

'10

L H

= 56 3 2

,0 h 3

Do catlogo da FAG temos: Rolamento Auto Compensador de Rolos 22214ESK.TVPB

ext = 125 mm int = 70 mm

Largura = 31 mm

O Rolamento satisfatrio para o Projeto

6.9 - CLCULO DAS PONTAS DE EIXO Deve - se verificar o lado do pedestal e o lado do redutor, considerando que no lado do pedestal Tm nulo. Fr deve ser calculado a parte, levando em conta a fora devido as cargas. 6.9.1 - VERIFICAO NO LADO DO PEDESTAL Peso do tambor (terico)

S=

(D2 d 2 ) 4

S = ,9 d 4 7 m

2

V (terico ) = S LT = 4,97 11,53 V (terico ) = m

V = ,3 d 5 7 0 m

3

m = V = 57 ,30 7,85 P = 4 4 0

m = 4 4 9

,8 0

K g

P (terico ) = m g = 449 ,80 0,98

,8 0

K g f

W 440 ,80 Fr (terica ) = PL + = 6434 ,34 1,15 + 2 2 Peso do tambor (real) utilizado para os clculos

F r

= 79 6 1

,8 9

K g f

(D2 d 2 ) S= 4

S = ,9 d 4 7 m

2

V ( real ) = S LT = 4,97 20 ,00 V ( real ) = m

V

= 1 0 1

,5d m

3

m = V = 101 ,5 7,85 P = 7 8 0

m = 7 9 6

,8 K g

P ( real ) = m g = 796 ,8 0,98

,8 6

K g f

W 780 ,86 Fr ( real ) = PL + = 6434 ,34 1,15 + 2 2 6.9.2 - TENSO DE FLEXO

F r

= 70 7 9

K g f

11

ex = Fr + b 32 = 7790 6,85 32 ex = 376,70 Kgf / cm j 11,33 3

2

6.9.3 - TENSO DE CISALHAMENTO DEVIDO AO TORQUE ( No aplicvel ) 6.9.4 - TENSO DE CISALHAMENTO DEVIDO A FORA CORTANTE

c

ex

=

4 Fr 4 7790 = j 2 11,3 2

c

ex

= 77,68Kgf / cm 2

6.9.5 - TENSO COMBINADA

e r = e x + 3 [ ( e x) + (2 2 t

c

e x) 2 = 3 7 67 02 + 3 (0 + 7 7,6 8) 2 ,

]

[

]

er = 400Kgf / cm

2

e ra d m= 1 2 5K0 g /fc m2

6.10 - CLCULO DE ESPESSURA DA FLANGE 6.10.1 - TENSO DE ESMAGAMENTO NA FLANGE INTERNA

I 21,5 Fr J 7790 18,75 2 2 es i = I j t = 21,5 11,3 0,952 2

es

i

= 269,44 Kgf / cm 2

e si = 1 1 0K0 g /fc m2ad m

6.10.2 - TENSO DE ESMAGAMENTO NA FLANGE EXTERNA

I 21,5 Fr J + 7790 18,75 + 2 2 es e = I j t = 21,5 11,3 1,905 1

es

e

= 496,53Kgf / cm 2

e sea d m = 1 1 0K0 g /fc m2

12

6.11 - CLCULO DA SOLDA DO EIXO-CUBO-FLANGE 6.11.1 - TENSO DE FLEXO UNITRIA ( POR CM DE SOLDA ) MOMENTO FLETORM = Fr J = 7790 18 ,75 M = 1 4 6 .0 6 2 ,5 K g f c m

MOMENTO RESISTENTE UNITRIO

Wu =

j2 11,32 + I 2 = + 21,52 2 2

W u

= 12 6 5

,7 c 8 m

4

M fu = Wu

=

146 .062 ,5 1652 ,78

fu = 88,37 Kgf / cm

2

6.11.2 - TENSO DE CISALHAMENTO UNITRIO DEVIDO AO TORQUE ( No aplicvel )

6.11.3 - TENSO DE CISALHAMENTO DEVIDO A FORA CORTANTE

Aw = 2 j ( rea unitria )Aw = 2 11,3

A w

= c 7 m 1

2

fu =

Fr 7790 = Aw 71

fu = 109,72 Kgf / cm

2

6.11.4 - TENSO RESULTANTE UNITRIA

ru = fu + fu + tu2 2

2

= 8 8,772 + 1097 22 + 0 ,

ru = 141,13Kgf / cm

2

ruY s=

6.11.5 - ESPESSURA MNIMA DO CORDO DE SOLDA

= 8 5 K g /fc m2 0 adm

ru ru

=

adm

1 4 ,1 3 850

Y s

m i n

= ,16 0 6

c m

13

ITEM 7 CLCULO DA POTNCIA DO MOTOR DE LEVANTAMENTO

N mec =onde:

(Q + Q0 ) V (25000 + 480 ) 9 f1 f 2 f 3 = 1 75 60 75 60 0,885

Nm e c

= ,5 C 5 7 8 V

V = Velocidade de levantamento - ( m/min ) Q = Carga mxima ( Kg )

Q0

= Peso prprio do acessrio ( Kg ) = Rendimento mecnico sistema

= ta lh are d u to r

r e d u t o r r o l a m e an mo b o r t t

= 0,9 7N

N = Nmero de engrenamentos ( adotar 3 )

r o l a m e tna to b o r m

= 0,9 8

f1 f ( temperatura ambiente ) f1 = 1 f 2 f ( altitude ) f 2 = 1 f3 f ( sistema de controle )

f3 = 1

ITEM 8 ESCOLHA DO MOTOR DE LEVANTAMENTO 14

8.1- ESPECIFICAO DO MOTOR Norma : EB 620 Carcaa : 250M Potncia : 61cv Rotao : 1140 rpm N polos : 6 Tenso de alimentao : 440V x 3 fases x 60 Hz Classe de isolao : B Grau de proteo : IP54 N manobras / hora : 150 % ED : 40 Pintura : Standart Cor : SY-8/12 (amarelo segurana)

ITEM 9 CLCULO DA REDUO NECESSRIA PARA O REDUTOR DE LEVANTAMENTO i = Relao de transmisso necessria

i=

Rotao do motor 1140 = Rotao do tambor 13

i = ,6 8 7 9

R motor =

120 f 120 60 0,95 = 0,95 R motor = 1140rpm P 6

f = frequncia - 60 Hz P = N polos - 6

Rtambor =

Vtangencial

cabo no tambor

tambor

=

10 0.4572to

Rta br m o

= rm 1 3 p

Vtan gencial =

n cabos da talha Vlevantamen 2

=

4 9 2

Vt n a

g

= m/m 1 8 i n

ITEM 10 ESCOLHA DO REDUTOR DE LEVANTAMENTO 10.1- MODO DE FUNCIONAMENTO para funcionamento constante at 10 h para 150 arranques por hora 10.2- FATOR DE SERVIO 15

C1 = 1,0

C 2 = 1,6

C = C1 C 2 = 1,0 1,6 C = 1,610.3- POTNCIA NOMINAL DOS REDUTORES

PN = Pe C = 42 ,38 1,6 DADOS: i = 87,69 n = 1140 rpm

PN

= ,8 k 6 7 0 W

DA TABELA DE REDUTORES(PG.132)

in

= 90

n = 1200 rpm

PN

= 67,80 Kw

PN

= 76,20 Kw

Reduo exata = 90 Tamanho do redutor = 360

10.4 - CLCULO TRMICO Adotado 60% das ligaes por hora com temperatura ambiente 40C Para tamanho de redutor 360 sem refrigerao

CW1 = 1,0

Pth 1 =168 Kw

Pth = Pth 1 CW 1 = 168 x1,0

P t h

= 1 6 8

K w

No necessrio refrigerao adicional

REDUTOR UTILIZADO Motilus IMA-C Tamanho : 360

ITEM 11 CLCULO E ESCOLHA DOS PINOS/BUCHAS DO ACOPLAMENTO ESPECIAL DO TAMBOR/REDUTOR 11.1 - VERIFICAO DOS PINOS DO ACOPLAMENTO ESPECIAL Material dos pinos - ABNT 4140 - normalizado Dureza mnima:250 HB 16

Tenso de ruptura:

R = 850 N / mm 2Tenso admissvel:

a = 271 ,04 N / mm 2Considerando 4 dos 6 pinos trabalhando temos:

Fpt =

( F1 + F 2 )4

(N )

F1 =T + c

F" p t (N ) 4408 64537 + 66741 N 2 2

F2 =

M t (N ) 31 .261 ,84 x10 2 rp 17 .863 ,91 N

175

Fpt =

66741 +17 .869 ,91 21 .151 ,23 N 4

considerando Knb = 2 temos :

Fp = Fpt d xKnb = 21.151,23 14 x2 Fp = 66,20N / mm Wp 0,0982 453

2

fp a

portanto est OK!!!

compresso

=

F 21151,23 = 0,5 esp. chapa pino 0,5 36,7 45

compresso

= 25,61Kg / mm2

Tenso de compresso entre cubo e chapa do tambor

comp .

=

Fc 6674 = 0,5 esp. chapa cubo 0,5 36,7 270

comp.

= 1,347Kg / mm2

ITEM 12 DESENHO DO ACOPLAMENTO ESPECIAL TAMBOR X REDUTOR

17

ITEM 13 CLCULO DO TORQUE PARA O FREIO DE LEVANTAMENTO

T =

71620 N 71620 57 ,58 f = 2 n 1140

T

= 37 6 1

,4 4

K g f

No caso de manuteno f =2

ITEM 14 ESCOLHA DO FREIO PARA O MOTOR DE LEVANTAMENTO ( PARADA ) CARACTERSTICAS GERAIS DOS FREIOS Tenso de alimentao - 440v Frequncia - 60 Hz 150 manobras / hora Motor trifsico Torque calculado T = 9580 Kgf Torque adotado T = 13400 Kgf

FREIO UTILIZADO (tabela pg.146) Freio eletromagntico Srie FT40 Tipo 41TP Trifsico lia p o - 400 mm

Peso - 170 Kg

ITEM 15 ESCOLHA DO FREIO DE CONTROLE PARA LEVANTAMENTO (sistema de controle)

18

Para uma rotao de 1140 rpm da tab. ( pg. 161 ) Motor = 61cv

n = 1200 rpm

60,20 Hp

FREIO UTILIZADO

Freio de foucault Motor - 75 Hp Modelo - AB 707

ITEM 16 SELEO/CLCULO DE ACOPLAMENTOS E ROLAMENTOS/CLCULO DE EIXOS NECESSRIOS Para motor de carcaa 250M temos como dimenses:

D = 70mm

( ponta de eixo principal )

D A = 60mm ( ponta de eixo secundria )

Peso do acoplamento - 30 Kg/m Fator de servio - 2,5 Pequivalent = Pno min al Fs = 61 2,5

e

Pqian e ve u l t

e

= 1 5 2

,5 0

C V

Da tab.3 ( pg. 197 ) Para motor de carcaa 250 M Para rotao de 1140 rpm Potncia equivalente - 163 cv

Tamanho do acoplamento ser = 10 Adotaremos acoplamento flexvel 15G

Para motor de carcaa 132M Acoplamento 15G Para roda tipo MC315 Acoplamento 20G

Utilizaremos : 03 Acoplamento 15G 05 Acoplamentos 20G

ITEM 17 ESTIMATIVA DO PESO DO CARRO ( ESTRUTURAL/MECNICO/ELTRICO ) 19

Cabo de ao Moito Tambor Redutor Acoplamento especial Polia compensadora Acoplamentos Eixos Pedestal do tambor Motor de levantamento Freio de parada Freio controle Fiao / chaves limites

(Kg) 77 480 781 1425 25 25 80 90 150 565 170 400 230 adotarP ( total 1 = ,5 t n 4 o

P ( total ) = 4158 Kg 1

)

P2 = 0,26118 Q +0,26126 L0,14295 R +0,75459 W +1,13894Q = Carga mxima - 25 ton L = Altura de elevao - 10m R = Vo do carro - 2,6319 m W = Entre rodas - 2,00 m

P2 = 0,26118 25 0, 26126 10 0,14295 2,6319 0, 75459 2,00 1,13894 P3 = 0,1 ( P + P2 ) = 0,1 ( 4,5 +1,99 ) 1P = ,69 0 4 3 tn o

P =,9 t n 1 9 o 2

Ptotal carro estimado = P + P2 + P3 = 4,5 +1,99 + 0,649 1

Pol tt a

cr ao r

ei ao sm t d

=, 4 t n 71 o

ITEM 18 CLCULO DA POTNCIA PARA O MOTOR DE TRANSLAO DO CARRO

N mec. nec. =

(N A + N R ) (4 + 2,04 ) f1 f 2 f 3 = 1 1,8 1,8

Nm e c

. n. e c

=,3 c 3 5 v

f1 / f 2 / f 3

vide item 7

NR =

(Q + Q0 ) W t V (25 + 7,1 4) 7,5 3 6 = 75 6 0 m ec.transl. 75 6 0 0,973 carro

N R = ,1 c 2 1 v

20

V = Translao do carro - 36 m/min Q = Carga mxima - 25 ton

Q0

= Peso prprio do carro - 7,14 ton(estimado) - 0,97

m e c s. is t. a n s c a rro tr l.

Wt = 7,5 Kg/ton

NA =

g 7 5 6 0 6 0 t a m e ctra n scl.a rr o .

(Q + Q0 ) V V

=

(2 5 0 0 + 7 1 4 )0 3 6 3 6 1,2 0 9,8 7 5 6 0 6 0x5 0,9 73

N A = ,1 c 4 4 v

Q / Q0 K gV = Translao do carro - 36 m/min

= 1,2

g = 9,8m / s2ta = 5 s

m e.c

= 0,9 73

ITEM 19 ESCOLHA DO MOTOR DE TRANSLAO DO CARRO ESPECIFICAO DO MOTOR Norma : EB 620 Carcaa : 132M Potncia : 6,5cv Rotao : 1140 rpm N polos : 6 Tenso de alimentao : 440V x 3 phases x 60 Hz Classe de isolao : B Grau de proteo : IP54 Ponta de eixo secundrio : sim N manobras / hora : 150 % ED : 40 21

ITEM 20 CLCULO DO FREIO PARA MOTOR DE TRANSLAO DO CARRO ( PARADA )

T =

71620 N 71620 6,5 = n 1140

T

= 4 0 8

,3 6

K g f

N = Potncia do motor de translao - 6,5cv n = Rotao do eixo - 1140 rpm f = 1 ( p/ freios eletromagnticos )

ITEM 21 ESCOLHA DO FREIO PARA O MOTOR DE TRANSLAO DO CARRO ( PARADA )T = 408 ,36 1,5

T

= 6 1 2

,5 4

K g f

adotar

T

= 40 7 0

K g f

DADOS : Tenso de alimentao - 440V Frequncia - 60 Hz 150 manobras / hora %ED = 40 Motor trifsico FREIO UTILIZADO :(pg.146) Freio eletromagntico tipo: 31TP Srie F25 Trifsico lia p o - 250 mm

Peso - 85 Kg

ITEM 22 CLCULO DA REAO MXIMA POR RODA

Rmx . =

Carga + Peso total do carro 25000 + 7140 = N Rodas 4

Rm x

.

=3 8 5 0

K g

Rmn .

Peso total do carro 7140 = 4 4

Rm n

.

=8 1 5 7

K g

22

Rmdio =

(2 Rmx . ) + Rmn . ( 2 8035 ) + 1785 = 3 3

R mi o d

=5 51 9

,6 K 7 g

ITEM 23 CHECAGEM DO DIMETRO RODA / TRILHO - REAO

Rmdio 5951,67 PL C1 C 2 0,72 0,97 1 b roda 38 315

0,5 6 0, 9 8

R m dio roda

= 5951,67 Kgf

b = Largura til do trilho ( TR 25 tab.pg217) - 38 mm = 315 mm ( adotado )

PL = Presso limite admissvel ( material SAE 1070 ) -

0,72 Kgf / cm 2

C1 C2

= f (

roda

/ veloc. transl. ) - 0,97 - tab.32 ( pg. 207 )

= f ( Grupo Mecanismo 2M ) - 1 tab.33 ( pg.208)

DIMETRO ADOTADO SATISFAZ!!!!

RODA ADOTADA Roda mafersa Tipo MC 315 Ao forjado RODA A = 17,5 mm B = Conforme trilho tipo TR 25 D = 315 mm E = 65 mm G = 22,5 mm L = 120 mm N = 40 mm O = 160 mm P = 120 mm TRILHO ADOTADO (perfil de estrada de ferro) Trilho tipo TR 25

ITEM 24 CLCULO DA REDUO PARA REDUTOR DE TRANSLAO DO CARRO 23

i=

Rotao do motor 1140 = Rotao da roda 36 ,38

i = ,3 3 1 4

Rotao da roda =

Vtranslcarr o 36 m / min 36,38 roda 0,315 m

ITEM 25 ESCOLHA DO REDUTOR DE TRANSLAO DO CARRO 25.1- MODO DE FUNCIONAMENTO Para funcionamento moderado intermitente at 10 horas Para 150 arranques por hora 25.2- FATOR DE SERVIO

C1 = 112 ,

C 2 1,6

C = C1 C 2 = 112 1,6 C = 1,79 ,25.3- POTNCIA NOMINAL DOS REDUTORES

PN = Pe C = 6,5 1,79

PN

= ,6 c 1 1 4 v

Pn =

11,64 11 15

PN = ,5 K 8 4 w

DADOS: i = 31,34 n = 1140 rpm

DA TABELA (pg.132)

in PN

= 40

n = 1200 rpm = 27,8 Kw

PN

= 8,54 Kw

Reduo exata = 40 Tamanho do redutor = 200

25.4 - CLCULO TRMICO Adotado 60% de ligaes por hora com temperatura ambiente 40C Para tamanho de redutor 200 sem refrigerao

Cw1 = 1,0

Pth1 = 56Kw

P th = P th1 C w1 = 56 1,0 Pth = 56Kw Pth > Pe24

No necessrio refrigerao adicional

REDUTOR UTILIZADO Motilus IMA-C Modelo : 0302 Tamanho : 200

ITEM 26 ENTRE RODAS / VO DO CARRO ( LAY - OUT )

E NT R E ( W) = 2000 R O D AS

( R ) = 2632 VO DO CARRO

ITEM 27 PESO PRPRIO DO SISTEMA DE TRANSLAO DO CARRO (Kg) 1. Motor de translao 2. Redutor de translao 3. Acoplamentos ( Flexveis / Semi-flexveis ) 110 300 148 25

4. Rodas 5. Mancais 6. Freio de parada 7. Eixos

180 360 85 112

P (tas o rna l 3

) =5 19 2

K g

ITEM 28 CLCULO PRELIMINAR DA ESTRUTURA DO CARRO Material ASTM-A 36 Flexa mxima para vigas consideradas bi-apoiadas = d / 2000 onde: d = distncia entre apoios

Ym x =

d 2000

VO DO CARRO

Ymx =

2631 ,9 Ymx =1,32 mm 2000

ENTRE RODAS

Ymx =

2000 2000

Ym x

=0 m 1 0 m ,

A viga 01 a lateral mais carregada VIGAS ESTRUTURAIS 02 vigas VCN 26 peso

2 metros

113 Kgf/m

113 x 4

T A5 OL 2 T 4

K g f

26

01 viga VCN 26 peso

2,55 metros

113 Kgf/m

113 x 2,55

T A8 OL 8 T 2

K g f

SISTEMA DE LEVANTAMENTO REDUTOR - Soldar chapa de 28mm na viga caixo para fixao do mesmo ( 2 peas )

D=

M V

onde :

D = Densidade do ao M = Massa V = Volume

V = 0,28 6,4 3,0

V = ,3 d 5 7 m

3

M = D V = 7,85 5,37

M = ,5 K 4 2 1 g

MTTL OA

=5K 8 g

MOTOR - Soldar calos para alinhamento do sistema

V = 0,127 5,7 5,4

V = ,9 d 3 m

3

M 1 = D V = 7,85 3,9 V = 0,127 0,553 5,4

M 1 = 0 ,6 K 3 1 g

V = ,3 d 0 8 m

3

M 2 = D V = 7,85 0,38

M 2 =3,0K g

para 2 calos

M 2 =6,0K g

M TOTAL = M 1 + M 2 = 30,61+ 6,0 SISTEMA DE TRANSLAO

MTTL OA

= 7 ,0 K 3 g

Para fixao do motor e freio, utilizar chapa conforme esquema abaixo:

V = 0,127 4,25 9,63

V = ,1 d 5 9 m

3

27

M 1 = D V = 7,85 5,19 V = 0,127 1,0 4,25

M 1 = 1 ,0K 4 g

V = ,5 d 0 4 m

3

M 2 = D V = 7,85 0,54

M 2 =4,0K g

M TOTAL = M 1 + M 2 = 410 + 4,0 ,

MTTL OA

= 5 ,0K 4 g

MOTOR - Soldar calos para alinhamento do sistema

V = 0,127 2,8 2,9

V = ,0 d 1 3 m

3

M 1 = D V = 7,85 1,03 V = 0,127 0,353 2,9

M 1 =8,0K g

V = ,1 d 0 3 m

3

M 2 = D V = 7,85 0,13

M 2 = ,0 K 1 g

para 2 calos

M 2 =2,0K g

M TO TAL = M 1 + M 2 = 8,0 + 2,0

M T TL OA

= ,0 K 1 0 g

PESO TOTAL DA ESTRUTURA DO CARRO 02 vigas VCN 26 01viga VCN 26 Chapa para redutor Calo para motor ( levantamento.) Chapa para motor e freio ( translao. ) Calo para motor ( translao.) ( kg ) 452 288 85 37 45 10

TOTAL ITEM 29

917

CLCULO PRELIMINAR DO PESO PRPRIO TOTAL DO CARRO Ptotal do carro = 7,80 ton Ptotal do carro = P1 + P2 + P3 = 4,5 + 1,99 + 1,295 onde:

P1 = 3,7 ton P = 1,91 ton 2

P3 (translao ) = 1,295 tonITEM 30 - DETERMINAO DO CENTRO DE GRAVIDADE DO CARRO ( CG)

EQUIPAMENTO

m (Kgf)

x (mm)

y(mm)

m.x

m.y28

REDUTOR FREIO DE CONTROLE MOTOR (LEVANTAM.) FREIO DE PARADA TAMBOR + CABO REDUTOR (TRANSL.) MOTOR (TRANSL.) FREIO PARADA TRANSL. POLIA COMPENSADORA

1425 400 565 170 874 300 110 85 25

0 750 1800 2632 1300 720 1300 1650 1300

1100 600 600 600 1350 0 0 - 70 600

0 300000 1017000 447440 1136200 216000 143000 140250 32500

1567500 240000 339000 102000 1179900 0 0 - 5950 15000

SOMATRIA (Sem carga)

3954

3432390

3437450

CG = ( 868,08 ; 869,36 ) mm

XG =

( X.m) m ( Y.m) m

=

3432390 XG = 868 ,08 mm 3954 3437450 YG = 869 ,36 mm 3954

YG =

=

SOMATRIA (com carga)

28954

33750000 28487500

CG = ( 1165,64 ; 983,89 ) mm

XG =

( X.m) m ( Y.m) m

=

33750000 XG = 1165 ,64 mm 28954

YG =

=

28487500 YG = 983 ,89 mm 28954

30.1- Determinao dos esforos em cada apoio P1 = redutor de levantamento P2 = freio de controle P3 = motor de levantamento P4 = freio de parada P5 = redutor de translao P6 = motor de translao P7 = freio de translao29

P8 / P9 = (peso do tambor + cabo de ao) P1 = 1425 kg P2 = 400 kg P3 = 565 kg P4 = 170 kg P5 = 300 kg P6 = 110 kg P7 = 85 kg P8/P9 = 874 kg 30.2- Clculo das reaes da viga A P0 = 0 Ma = 0 RA+RB=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8/P9 RA = 3929-RB (1425*0)+(400*750)+(565*1800)+(170*2632)+(300*720)+(110*1300)+(85*1650)+(874*1300)=RB* 2632 RB=1322kgf RA= 2607kgf

MA

=0

30