MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE

PROF.: KAIO DUTRA

AULA 2 E 3 – ORGÃOS FLEXÍVEIS DE ELEVAÇÃO

Correntes Soldadas de Carga◦As correntes soldadas são formadas por

elos ovais.◦As principais dimensões dos elos são:◦ Passo, igual ao comprimento interno do elo (t);◦ Largura externa (b);◦ Diâmetro da Barra da corrente (d).

◦Dependendo da relação entre o passo e odiâmetro da barra, as correntes soldadassão classificadas em correntes de elo curto(t em torno de 3d ou menor) e elo longo(t>>3d) .

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Correntes Soldadas de Carga◦As correntes soldadas são fabricadas por

forjamento ou solda por resistência elétrica.

◦No forjamento é feito a única peça na forja.Quando é usado o método de solda porresistência elétrica o elo compõe-se de umarame soldado no topo.

◦O método da solda por resistência elétricaproduz correntes mais precisas e comaumento de resistência.

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Correntes Soldadas de Carga◦As correntes soldadas devem ser ensaiadas sob uma

carga igual a metade da carga de ruptura, não seadmite deformação permanente depois do ensaio.

◦As correntes soldadas possui a desvantagem dogrande peso, susceptibilidade ao rompimentorepentino, desgaste intenso nos elos das juntas ebaixas velocidades permissíveis de movimento.

◦Por outro lado as correntes se destacam por sua boaflexibilidade em todas as direções, pela possibilidadede se usar pequenos diâmetros das polias e tamborese pelo seu projeto e fabricação simples.

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Correntes Soldadas de Carga◦Seleção de correntes de carga: Por via de regra as correntes sãotestadas quanto a tração tornando-se uma tensão admissível, umpouco reduzida, para se levar em conta os aspectos deindeterminação elástica do elo às tensões e flexões adicionais,quando a corrente corre sobre polias e tambores.

◦A fórmula geral para selecionar correntes soldadas à tração é:

◦Cs normalmente 4.

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Correntes Soldadas de Carga◦ Seleção de correntes de carga:◦ Correntes de elo curto: As Correntes soldadas de elo curto em aço redondo

galvanizado são fabricadas nos diâmetros de 3,2 até 19,0 mm.◦ Corrente galvanizada para uso geral, onde não se aplicam em serviços de elevação e

movimentação de cargas.

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Correntes Soldadas de Carga◦Seleção de correntes de carga:◦As Correntes soldadas de elo longo

em aço redondo galvanizado sãofabricadas nos diâmetros de 3,2 até19,0 mm.

◦Aplicação: Corrente galvanizada parauso geral onde não se aplicamserviços de elevação e movimentaçãode cargas.

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Correntes Soldadas de Carga◦ Seleção de correntes de carga:◦ Correntes de Grau 8 – As Correntes de elos em aço redondo grau-8 são fabricadas nos

diâmetros de 6 até 32 mm, são produzidas conforme a norma EN 818/2.◦ Aplicação: Correntes de alta resistência, utilizadas para elevação, movimentação e

amarração de cargas.

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Correntes Soldadas de Carga◦O desgaste mais intenso que reduz a resistência da

corrente, ocorre nas seções dobradas internas doelo, atuando como juntas para as correntes detração.

◦A intensidade do desgaste depende dos seguintesfatores:◦ A razão entre o passo da corrente e o tambor ou polia;◦ tração e velocidade da corrente;◦ Ângulo de giro relativo duelo quando ele passa em torno

da polia;◦ Atmosfera.

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Correntes Soldadas de Carga◦Emendas em elos de corrente:

◦Mesmas propriedades mecânicas dacorrente. Podem ser: chatas, compactasou quadradas.

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Cintas◦As cintas são elementos flexíveis bastante

usados em elevação de cargas de pesomedianos ou leves.

◦Entre suas vantagens estão sua altaflexibilidade e adequação as formas dascargas, são elementos leves, o quepossibilita sua montagem e desmontagemmanual sempre que necessário.

◦Em contra partida, são suportam grandescargas e são de fácil desgastes, cargas comcantos vivos podem corta-las, inutilizando-as.

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Cintas◦As cintas são classificadas por um sistemade cores, onde é possível saber suacapacidade de carga em determinadascondições de trabalho.

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Correntes de Rolos◦ Corrente de rolos são compostas por chapas articuladas por pinos.

Correntes para cargas leves são feitas com duas chapas, para cargas maispesadas o número de chapas pode ser aumentado até 12 .

◦ As chapas podem ser seguras por pinos pelo recalcamento das pontas dospinos. Este método é usado para correntes projetados para manusearcargas leves.

◦ Em Correntes para manusear cargas pesadas coloca-se arruela sobre asextremidades recalcadas do pino.

◦ Aperto com passadores e arruelas ou somente passadores é aplicado emcorrentes que tem de ser frequentemente desmontados.

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Correntes de Rolos◦ Como órgãos de elevação, as

correntes de rolos são usadas emtalhas acionados à mão e, quandoacionada da motor, guinchos emecanismos de alta capacidade deelevação de carga, operando a baixasvelocidades, se o peso for elevadoem guias.

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Correntes de Rolos◦As correntes de rolos não permitem

carregar peso que atuem em ângulo complano de rotação dos elos, visto que, nestecaso as chapas sofrem uma alta tensão deflexão que podem quebrar os pinos.

◦As correntes de rolos também não podemser usadas em locais de poeira, porque suasjuntas são extremamente suscetíveis ao póabrasivo.

◦A máxima velocidade das correntes de rolosé especificada pelas normas e não podeexceder 0,25m/s.

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Correntes de Rolos ◦ CORRENTE DE ROLO ST NORMA ANSI

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Correntes de Rolos ◦ CORRENTE DE ROLO ST NORMA ANSI

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Correntes de Rolos ◦ CORRENTE DE ROLO ST NORMA ANSI

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Cabos de aço◦ Os cabos de aço são amplamente usados em máquinas de elevação, como

órgãos flexíveis de elevação.◦ Comparado com as correntes, possui as seguintes vantagens:◦ Maior leveza;◦ Menor suscetibilidade a danos;◦ Operação silenciosa, mesma em altas velocidades;◦ Maior confiança de operação;

◦ Nas correntes, o rompimento pode ocorrer repetidamente, enquanto quenos cabos os fios externos sujeito a desgastes mais intensos rompem-seantes dos fios internos.

◦ Os cabos de aço são fabricados com fio de aço com uma tensão deresistência de 130 a 250 Kgf/mm².

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Cabos de aço◦Os guindastes que operam em locais úmidosutilizam fios galvanizado para proteger contra acorrosão. No entanto a capacidade de elevaçãode carga dos cabos de fios galvanizado é cercade 10% e menor.◦Cabo de aço são fabricados por máquinasespeciais: primeiro, os fios de aço separados sãotorcidos em pernas, depois essas pernas sãotorcidas, formando um cabo cilíndrico. Aspernas são torcidas em torno da alma.

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Cabos de aço - Pernas◦As penas dos cabos de aço podem ser

trançadas de várias formas diferentes,segue as mais usuais:◦ Normal ou Simples: todos os arames possuem

o mesmo diâmetro;

◦ Seale: existem pelo menos duas camadasadjacentes com o mesmo número de arames.Todos os arames da camada externa nestacomposição possuem diâmetro maior paraaumentar a resistência ao desgaste provocadopelo atrito.

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Cabos de aço - Pernas◦As penas dos cabos de aço podem ser trançadasde várias formas diferentes, segue as mais usuais:◦ Filler: possui arames muito finos entre duas camadas.

Esta condição aumenta a área de contato, aflexibilidade, a resistência ao amassamento e reduz odesgaste entre os arames.

◦Warrington: é a composição onde existe pelo menosuma camada constituída de arames de dois diâmetrosdiferentes e alternados. Os cabos de aço fabricadoscom essa composição possuem boa resistência aodesgaste e boa resistência à fadiga.

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Cabos de aço - Alma◦A alma de um cabo de aço é um núcleo

em torno do qual as pernas são torcidas eficam dispostas em forma de hélice. Suafunção principal é fazer com que as pernassejam posicionadas de tal forma que oesforço aplicado no cabo de aço sejadistribuído uniformemente entre elas.

◦A alma pode ser constituída nas seguintesconfigurações:◦ Almas de Fibra: As almas de fibra em geral dão

maior flexibilidade ao cabo de aço e pode serde fibra natural (AF, normalmente sisal) ouartificial (AFA, normalmente polipropileno);

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Cabos de aço - Alma◦A alma pode ser constituída nas

seguintes configurações:◦ Almas de Aço: As almas de aço garantem

maior resistência ao amassamento eaumentam a resistência à tração. A alma deaço pode ser formada por uma perna decabo (AA) ou por um cabo de açoindependente (AACI), sendo esta últimamodalidade preferida quando se exige docabo maior flexibilidade, combinada comalta resistência à tração. Cabos de aço comdiâmetro igual ou acima de 6,4mm, quandofornecidos com alma de aço, são do tipoAACI.

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Cabos de aço – Torção das Pernas◦Quando as pernas são torcidas da esquerdapara a direita , diz-se que o cabo de aço é“torção à direita” (Z).

◦Quando as pernas são torcidas da direitapara a esquerda, diz-se que o cabo de aço é“torção à esquerda” (S).

◦O uso do cabo torção à esquerda é incomumna maioria das aplicações.

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Cabos de aço – Torção das Pernas◦Cabo de torção regular: os arames das

pernas são torcidos em sentido oposto àtorção das próprias pernas. Como resultado,os arames do topo das pernas sãoposicionados aproximadamente paralelosao eixo longitudinal do cabo de aço. Estescabos são estáveis, possuem boa resistênciaao desgaste interno e torção e são fáceis demanusear. Também possuem considerávelresistência a amassamentos e deformaçõesdevido ao curto comprimento dos aramesexpostos.

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Cabos de aço – Torção das Pernas◦ Cabo de torção Lang: os arames das pernas são torcidos no

mesmo sentido que o das próprias pernas. Os aramesexternos são posicionados diagonalmente ao eixolongitudinal do cabo de aço e com um comprimento maiorde exposição que na torção regular. Devido ao fato dosarames externos possuírem maior área exposta, a torçãoLang proporciona ao cabo de aço maior resistência àabrasão. São também mais flexíveis e possuem maiorresistência à fadiga. Estão mais sujeitos ao desgaste interno,distorções e deformações e possuem baixa resistência aosamassamentos. Além do mais, os cabos de aço torção Langdevem ter sempre as suas extremidades permanentementefixadas para prevenir a sua distorção e, em vista disso, nãosão recomendados para movimentar cargas com apenasuma linha de cabo. A não ser em casos especiais (como porexemplo, cabo trator de linhas aéreas) não se deve usarcabos de torção Lang com alma de fibra por apresentarempouca estabilidade e pequena resistência aosamassamentos.

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Cabos de aço – Pré-formação◦Os cabos de aço podem ser fornecidos tanto pré-

formados como não pré-formados, porém namaioria da aplicações o pré-formado é maisrecomendado do que o não pré-formado.

◦A diferença entre um cabo pré-formado e umnão pré-formado consiste em que na fabricaçãodo primeiro é aplicado um processo adicional,que faz com que as pernas e os arames fiquemtorcidos na forma helicoidal, permanecendocolocados dentro do cabo na sua posiçãonatural, com um mínimo de tensões internas.

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Cabos de aço – Perna Lisa◦Eles são, usualmente, feitos de cinco pernaslisas com um núcleo de fio liso. Cabos compernas lisas tem maior área de contato com agarganta de uma polia ou tambor do que oscabos de pernas circulares. Por isso, suportampressões mais uniformes e se desgastammenos.

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Cabos de aço – Diâmetro◦O diâmetro real do cabo, deve ser obtidomedindo-se em uma parte reta de aço, em 2posições com espaçamento mínimo de 1 m. Emcada posição, devem ser efetuadas duasmedições, com defasagem de 90º, do diâmetrodo círculo circunscrito. A média dessas 4medições deve ser o diâmetro real.

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Cabos de aço – Passo◦Define-se como passo de um cabo de aço a distância, medidaparalelamente ao eixo do cabo, necessária para que uma pernafaça uma volta completa em torno do eixo do cabo.

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Cabos de aço – Lubrificação◦A lubrificação dos cabos é muito

importante para sua proteçãocontra a corrosão e também paradiminuir o desgaste por atritopelo movimento relativo de suaspernas, dos arames e do cabo deaço contra as partes dosequipamentos como por exemplopolias e tambores.

◦Para uma boa conservação docabo, recomenda-se lubrificá-loperiodicamente.

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Cabos de aço – Especificação

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Cabos de aço – Fator de Segurança◦ Carga de trabalho é a massa máxima

que o cabo de aço está autorizado asustentar.

◦O fator de segurança (FS) é a relaçãoentre a carga de ruptura mínima (CRM)do cabo e a carga de trabalho (CT).

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Cabos de aço – Deformação Longitudinal◦A deformação elástica é diretamente

proporcional à carga aplicada e aocomprimento do

◦ cabo de aço, e inversamenteproporcional ao seu módulo deelasticidade e área metálica.

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Cabos de aço – Deformação Longitudinal

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Cabos de aço – Flexibilidade x Abrasão◦A flexibilidade de um cabo de aço é inversamente proporcional ao diâmetro

dos arames externos do mesmo, enquanto que a resistência à abrasão édiretamente proporcional a este diâmetro. Em consequência, escolher-se-áuma composição com arames finos quando prevalecer o esforço à fadiga dedobramento, e uma composição de arames externos mais grossos quando ascondições de trabalho exigirem grande resistência à abrasão.

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Cabos de aço – Diâmetro de Polias e Tambores

◦ Existe uma relação entre odiâmetro do cabo de aço eo diâmetro da polia outambor que deve serobservada, a fim degarantir um bomdesempenho do cabo deaço.

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Cabos de aço – Diâmetro de Polias e Tambores

◦ Existe uma relação entre odiâmetro do cabo de aço eo diâmetro da polia outambor que deve serobservada, a fim degarantir um bomdesempenho do cabo deaço.

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Cabos de aço – Ângulo de Desvio

◦O ângulo de desvio é a angulação que o cabo fazquando bobinado. Essa deve obedecer valoresmáximos estabelecidos por norma:◦ α= 1°30’ para cabos de aço convencionais (Classes: 6x7,

6x19, 6x36, 8x19, 8x36), com enrolamento em tambor semcanais;

◦ β= 2° para cabos de aço Não-Rotativos, com enrolamento emtambor com canais;

◦ β= 4° para cabos de aço convencionais (Classes: 6x7, 6x19,6x36, 8x19, 8x36), com enrolamento em tambor com canais.

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Cabos de aço – Defeitos◦O defeitos em cabos são

consequências de operaçãoerradas ou do própriodesgaste natural pelo uso. Osmais comuns são:◦ Arames rompidos;

◦ Amassamento do cabo;

◦ Deformação do trançado –Gaiola de passarinho;

◦ Nó ou dobra.

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Cabos de aço – Cargas de Ruptura Mínima

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Cabos de aço – Cargas de Ruptura Mínima

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Fixação das Correntes◦ Existem os mais diversos tipos de

fixadores para corretes de elos,normalmente de fácil montagem edesmontagem.

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Fixação de Cabos de Aço◦Os fixadores e acessórios maiscomuns para cabos de aço são:◦ Luvas cônicas para compressão;

◦ Sapatilhos;

◦ Soquetes abertos;

◦ Soquetes fechados;

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Fixação de Cabos de Aço◦Os fixadores e acessórios maiscomuns para cabos de aço são:◦ Luvas cônicas para compressão;

◦ Sapatilhos;

◦ Soquetes abertos;

◦ Soquetes fechados;

◦ Soquete tipo cunha;

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Fixação de Cabos de Aço◦Os fixadores e acessórios maiscomuns para cabos de aço são:◦ Luvas cônicas para compressão;

◦ Sapatilhos;

◦ Soquetes abertos;

◦ Soquetes fechados;

◦ Soquete tipo cunha;

◦ Laço com grampo.

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Fixação de Cabos de Aço◦Os fixadores e acessórios maiscomuns para cabos de aço são:◦ Luvas cônicas para compressão;

◦ Sapatilhos;

◦ Soquetes abertos;

◦ Soquetes fechados;

◦ Soquete tipo cunha;

◦ Laço com grampo.

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Ângulo Interno entre Pernas◦As foças de tração nos cabosvariam com sua angulaçãorelativa a fixação nas cargas, deforma que:

◦𝑇 =𝑄

cos 𝛼∙𝑚◦ Onde m representa a quantidade de

cabos na amarração.

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Ângulo Interno entre Pernas◦As forças de traçãotambém podem serfacilmente encontradasem tabelas.

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