principios bÁsicos de proteÇÃo de mÁquinas

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PRINCIPIOS BÁSICOS DE PROTEÇÃO DE

MÁQUINAS

Engº Bruno C. Bilbao Adad

SENAI-PR



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Fonte de Risco . . .



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Proteções Mecânicas



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Sumário1.- Terminologia – Definições

2.- Identificação dos riscos

3.- Distâncias de segurança

4.- Proteções mecânicas

5.- Dispositivos eletro-eletrônicos

6.- Manutenção preventiva e preditiva.



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Terminologia e Definições



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• Máquina“Conjunto de peças ou de órgãos ligados entre eles, em que pelo menos um é móvel, e se for o caso, acionadores, circuitos de comando e de potência, etc., reunidos de maneira solidária em vista de uma aplicação definida, notadamente para a transformação, o tratamento, o deslocamento e o acondicionamento de um material.É igualmente considerado como “máquina” um conjunto de máquinas que, afim de concorrer à um único e mesmo resultado, são dispostos e comandados de maneira à ser solidários em seu funcionamento.”



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• Prevenção intrínseca• “Medidas de segurança que consistem à:

- evitar ou reduzir o máximo possível fenômenos perigosos, escolhendo convenientemente certas características de concepção e,- limitar a exposição das pessoas aos fenômenos perigosos que não podem ser suficientemente reduzidos; isso é obtido reduzindo a necessidade, pelo operador, de intervir em zonas perigosas.”



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• Segurança positiva

• “Situação teórica que seria realizada se uma função de segurança fosse garantida em caso de falha do sistema de alimentação de energia, ou de todo componente que contribua à realização dessa situação”.



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• Função de segurança– “Funções de uma máquina em que o “não

funcionamento” aumentaria imediatamente o risco de lesão ou de atingir a saúde.



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• Dispositivos de travamento

“Dispositivo de proteção mecânica, elétrica ou de uma outra tecnologia, destinado a impedir certos elementos da máquina funcionarem em certas condições (geralmente quando um protetor não está fechado).”



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• Auto-vigilância

Existem duas categorias de auto-vigilância :

- auto-vigilância “contínua”, pela qual uma medida de segurança é imediatamente desencadeada quando se produz um defeito.

- auto-vigilância “descontínua”, pela qual uma medida de segurança é desencadeada durante um ciclo posterior ao funcionamento da máquina se um defeito acontecer.”



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• Risco mecânico– Denominamos riscos mecânico ao conjunto

de fatores físicos que podem dar lugar a uma lesão pela ação mecânica de componentes da máquina ou equipamento, ferramentas, peças a serem trabalhadas ou até materiais projetados contra o operador, na forma sólida ou líquida.



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Identificação dos riscos



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• O objetivo é eliminar/neutralizar, na medida do possível, por meios técnicos, todos os fenômenos perigosos de origem mecânica via meios de proteção mais adequados.



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• O perigo mecânico gerado por partes, ou componentes da máquina, está condicionada principalmente pela: forma (arestas, rebarbas, partes pontiagudas); posição relativa (zonas de contato iminente); a massa e a estabilidade (energia potencial); a massa e a velocidade (energia cinética); resistência mecânica a ruptura ou deformação e acumulação de energia, etc.



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Exemplos ilustrativos dos diferentes riscos de origem mecânica

Esquema Risco Considerar Ocorrência

Arrastamento Conexão;

Diâmetro;

Inércia (massa);

Forma, estado da superfície

Acessibilidade

Diversos tipos de mecanismos de máquinas.

Impacto,

Esmagamento,

Arrastamento,

Seccionamento,

Cisalhamento.

Conexão;

Diâmetro;

Inércia (massa);

Forma, dimensão das aberturas e das saliências,

Distância entre parte rotativa e fixa

Acessibilidade.

Polias;

Volantes;

Ventiladores . . .



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Arrastamento,

Corte,

Esmagamento,

Seccionamento,

Cisalhamento.

Conexão;

Diâmetro;

Inércia (massa);

Forma, dimensão das aberturas e das saliências,


Acessibilidade.

Tupias;

Serra Circular;

Fresas . . .

Arrastamento,

Seccionamento,

Queimadura,

Projeção.

Conexão;

Inércia (massa);

Excentricidade (afastamento em relação ao centro)


Acessibilidade.

Retificadoras;

Moinhos

Centrífugas . . .



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Arrastamento;

Cisalhamento

Conexões,

Inércia;

Dimensões;

Giro.

Centrífugas;

Câmaras rotativas de secagem

Máquinas secadoras . . .

Impacto;

Arrastamento;

Seccionamento.

Conexões;

Inércia;

Dimensões;

Giro;

Acessibilidade.

Trituradores;

Moedores;

Misturadores . . .



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Esmagamento;

Arrastamento;

Queimadura.

Conexões;

Inércia;

Material;

Forma da superfície;

Temperatura;

Dimensões;

Acessibilidade.

Engrenagens;

Cremalheiras;

Laminadoras;

Máquinas de impressão . . .

Esmagamento;

Cisalhamento;

Impacto.

Inércia;

Força;

Afastamentos;

Máquinas para madeira;

Prensas;

Máquinas de moer;

Unidade de avanço . . .



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Cisalhamento;

Seccionamento;

Esmagamento;

Impacto.

Inércia;

Força;

Avanço min./máx.

Acessibilidade.

Dobradeiras;

Unidades de avanço . . .

Corte;

Seccionamento.

Forma da peça;

Proteção da serra;

Gravidade do dano.

Serra fita . . .



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Impacto;

Perfuração.

Força;

Freqüência;

Máquina costura;

Máquina pregadora;

Grampeadeira . . .

Arrastamento;

Queimadura;

Corte.

Força;

Forma, estado da superfície,

Emendas.

Transporte por banda;

Deslocamentos por correias . . .



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Arrastamento;

Impacto;

Perfuração

Conexões;

Inércia;

Diâmetro;

Forma, estado da superfície;

Acessibilidade.

Mandril;

Retíficas;

Furadeiras verticais e horizontais;

Impacto;

Esmagamento;

Arrastamento.

Disposição relativa;

Freqüência do movimento;

Força;

Amplitude;

Dimensões das aberturas e ou da parte que gira.

Árvore de cames;

Eixos Excêntricos; Eixo virabrequim.



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Esmagamento;

Arrastamento;

Seccionamento;

Impacto;

Queimaduras.

Conexões;

Tensão;

Dimensões;

Força;

Forma.

Transportadores de banda;

Polias e correias;

Correntes de transmissão . . .

Impacto;

Cisalhamento;

Esmagamento;

Seccionamento;

Conexões;

Tensão;

Dimensões;

Força;

Forma.

Manivelas;

Bielas . . .



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Impacto;

Projeção.

Material (coesão e homogeneidade);

Inércia;

Excentricidade;

Pressão.

Discos de corte;

Discos de amolar;

Rebolos . . .

Queimaduras;

Arrastamento;

Impacto;

Projeção;

Perfuração.

Inércia;

Volume;

Temperatura;

Material;

Pressão.

Rebolos;

Lixadeiras;

Retíficas . . .



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The end.

NAMASTÊ

IOGUSTÊ



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• Descrição e estimação do risco

A identificação dos fenômenos perigosos é insuficiente para descrever por si só o risco. É necessário conhecer um certo número de elementos complementares tais como . . . .



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• A Gravidade do dano possível:– Pode ser estimada pela:

• Natureza do que se quer proteger (pessoas, bens etc).

• Gravidade das lesões (no caso de pessoas vão das mais leves até o óbito).

• Importância do dano (por cada máquina). No caso das pessoas: uma pessoa ou várias pessoas.



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• A Probabilidade da ocorrência do dano– A frequência e duração da exposição das

pessoas ao fenômeno perigoso;– A probabilidade da ocorrência de evento

perigoso;– A possibilidade de evitar o dano, com a

intervenção técnica ou humana.



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• Exemplo de esquema de determinação de um índice de risco

Índice de risco

----

1

1

2

3

4

----

1

2

3

4

5

Possível

em certos

casosRaramente possível

Possibilidade de evitar

Início

Probabilidade de ocorrência do evento perigoso

ExposiçãoGravidade

1: Ferimentos Leves (reversível)

2: Ferimentos Graves

(irreversíveis)

1: Pouco freqüente

2: media

3: grande ou freqüente

1: baixa

2: media


1: baixa

2: media


2: freqüente e ou de longa duração

1: baixa



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Distâncias de segurança



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• A neutralização das fontes de risco pode ser dada pela adoção da distância como forma de manter, as pessoas, afastadas das fontes do risco, impedindo a exposição do corpo ou partes do corpo ao fenômeno perigoso. Normalmente estes elementos são conhecidos como “barreiras de proteção”.



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• A determinação da distância de segurança versus a altura da “barreira de proteção” é feita em função da avaliação do risco e a posição da fonte de perigo.

h

Zona de perigo



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• Para dimensionar a “barreira”, devem ser considerados 3 parâmetros . . .

• a.- distância de um ponto de perigo até o plano inferior (chão) . . .

• b.- altura da borda da barreira . . .• c.- distância horizontal desde o ponto de perigo à

“barreira” . . .



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• a.- distância de um ponto de perigo até o plano inferior (chão) . . .

• b.- altura da borda da barreira . . .

• c.- distância horizontal desde o ponto de perigo à “barreira” . . .

Ponto de perigo



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• Tabela de dimensionamentos:Tabela que representa, para zona de perigo abaixo de 2,50m, os valores mínimos dos parâmetros (a, b , c) a fim de garantir inacessibilidade ao ponto de risco, fixando como critério de aplicação que não deve ser feita interpolação a partir dos valores desta tabela. Assim, quando os valores de a, b ou c estiverem situados entre os valores da tabela, deve ser eleito o valor que signifique maior nível de proteção.

NBR’s NM



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DISTANCIAS DE UN PUNTO DE PELIGRO

DESDE EL SUELO

mm (a)

ALTURA DEL BORDE DE LA BARRERA mm (b)

2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000

DISTANCIA HORIZONTAL DESDE EL PUNTO DE PELIGRO mm (c)

2400 100 100 100 100 100 100 100 100

2200 - 250 350 400 500 500 600 600

2000 - - 350 500 600 700 900 1100

1800 - - - 600 900 900 1000 1100

1600 - - - 500 900 900 1000 1300

1400 - - - 100 800 900 1000 1300

1200 - - - - 500 900 1000 1400

1000 - - - - 300 900 1000 1400

800 - - - - - 600 900 1300

600 - - - - - - 500 1200

400 - - - - - - 300 1200

200 - - - - - - 200 1100

0 - - - - - - 200 1100

Ex.. a = 1.400 mm b= 1.200 mm c=? (qual a distância?)



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DISTANCIAS DE UN PUNTO DE PELIGRO

DESDE EL SUELO

mm (a)

ALTURA DEL BORDE DE LA BARRERA mm (b)

2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000

DISTANCIA HORIZONTAL DESDE EL PUNTO DE PELIGRO mm (c)

2400 100 100 100 100 100 100 100 100

2200 - 250 350 400 500 500 600 600

2000 - - 350 500 600 700 900 1100

1800 - - - 600 900 900 1000 1100

1600 - - - 500 900 900 1000 1300

1400 - - - 100 800 900 1000 1300

1200 - - - - 500 900 1000 1400

1000 - - - - 300 900 1000 1400

800 - - - - - 600 900 1300

600 - - - - - - 500 1200

400 - - - - - - 300 1200

200 - - - - - - 200 1100

0 - - - - - - 200 1100

a = 1.400 mm b= 1.200 mm Resposta: c= 1.000 mm



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Calcular C

Sendo A = 1800 e B = 1700

Calcular C

Sendo A = 2000 e B = 1900

Calcular C

Sendo A = 2200 e B = 2150



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• Dimensões de segurança para impedir o contato, dos membros superiores, com o ponto de perigo através das aberturas da proteção . .

• (ds=distância segura)



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• Segundo nível

• Terceiro nível

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• Dimensões de segurança para impedir o contato, dos membros inferiores, com o ponto de perigo através das aberturas da proteção . .

• (ds=distância segura)



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Proteções mecânicas



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• Definição– “Parte da máquina especificamente utilizada

para prover proteção por meio de uma barreira física. Dependendo da sua construção, uma proteção pode ser chamada de carenagem, cobertura, tela, porta, enclausuramento, etc.”



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• Proteção fixa:– Proteção mantida em

sua posição (isto é fechada), permanentemente (por solda, etc) ou por meio de fixadores (parafusos, porcas, etc) tornando sua remoção ou abertura impossível, sem o uso de ferramentas.



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• Proteção Móvel:– Geralmente vinculada

à estrutura da máquina ou elemento de fixação adjacente, por meios mecânicos, (por exemplo, basculantes ou deslizantes) que pode ser aberta sem o auxilio de ferramentas.



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• Proteção ajustável– Proteção fixa ou

móvel que é totalmente ajustável ou que incorpora parte(s) ajustável(is). O ajuste permanece fixo durante uma operação particular.



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• Proteção com intertravamento– Proteção associada

a um dispositivo de intertravamento.



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NAMASTÊ

IOGUSTÊ



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EXERCÍCIOS



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• Critérios para os Projetos de Proteções:

Deve ser dada consideração apropriada na fase de projeto a todos os aspectos previsíveis de operação de uma proteção, para assegurar que o projeto e a sua construção, não criem, por si só, futuros pontos de perigo.



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• As proteções devem contemplar aspectos de:

• Distâncias de segurança;• Controle de acesso à uma zona de perigo;• Visibilidade;• Ergonomia;• Eficácia; • Durabilidade;• Higiene;• Limpeza.



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EXISTEM PARTES MÓVEIS EXPOSTAS?

NÃO HÁ NECESSIDADE DE PROTEÇÃONÃO

HAVERÁ ACESSO OCASIONAL PARA AJUSTES,

MANUTENÇÃO, ETC?

ESTAS OPERAÇÕES SÃO FREQÜENTES?

HÁ PARADA TOTAL E IMEDIATA, DA PARTE MÓVEL,

QUANDO A PROTEÇÃO É ABERTA ?

PROTEÇÃO MÓVEL COM DISPOSITIVO DE

INTERTRAVAMENTO.

SIM

HAVERÁ ACESSO DURANTE O CICLO DE OPERAÇÃO DA MÁQUINA?

O ACESSO SERÁ CONTÍNUO AO REALIZAR A ALIMENTAÇÃO MANUAL

DA PEÇA OU MATERIAL A SER TRABALHADO?

O ACESSO DEVE SER FEITO AO INÍCIO/FINAL DE CADA CICLO

OPERATIVO, EM REALIZANDO A ALIMENTAÇÃO MANUAL?

HÁ PARADA TOTAL E IMEDIATA, DA PARTE MÓVEL, QUANDO A

PROTEÇÃO É ABERTA?

• PROTEÇÃO FIXA

• PROTEÇÃO MÓVEL COM INTERTRAVAMENTO

• RESGUARDO MÓVEL COM INTERTRAVAMENTO

• PROTEÇÃO FIXA

• PROTEÇÃO AUTORREGULÁVEL

• PROTEÇÃO MÓVEL COM

INTERTRAVAMENTO

SIM

SIM

SIM

NÃO

NÃO

SIM

SIM

SIM

NÃO

NÃO

NÃO

• PROTEÇÃO MÓVEL COM INTERTRAVAMENTO

• PROTEÇÃO ASSOCIADA AO COMANDO

SIM

Diagrama para seleção de proteção



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Amostra de proteções físicas



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Proteção de Volante, Polia e Correias em

Prensa de Chaveta sem Redução



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Proteção de abertura de inspeção de eixo de

prensa



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Proteção Complementar, frontal, posterior e lateral em Prensa de Colunas de

400 T



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Proteção de Carretel de Prensa Fricção por Fuso I



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Proteção da Redução – Prensa Mecânica de 180T



• Segundo nível

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• Quarto nível

• Quinto nível

62

Proteção de Eixo e Biela em Prensa Mecânica



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• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

63

Proteção Eixo e Biela em Prensa



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• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

64



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

64

Proteção – Sistema quebra cavaco p Furadeira Radial



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

65



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

65

Proteção em Furadeira Vertical



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

66



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

66

Proteção para Fresadora CNC



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

67



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

67

Proteção do freio em Guilhotina



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

68



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

68

Proteção Inferior em Serra Circular de

Mesa

Proteção de Disco de Serra Circular

de Mesa, com suporte externo



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

69



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

69

Proteção Para Atuadores Pneumáticos e Hidráulicos



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

70



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

70



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

71



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

71



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

72



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

72



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

73



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

73



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

74



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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Dispositivos eletro-eletrônicos



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

75



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

75

• “Os dispositivos eletro-eletrônicos, são muito importantes e podem atuar isoladamente ou combinadamente com as proteções mecânicas de maneira a garantir eficiência dos sistemas de proteção . . .”



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

76



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

76



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

77



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

77

BOTOEIRAS ELETRÔNICAS

Botões eletrônicos que substituem os mecânicos utilizados para acionamento de maquinas.

Por serem ergonômicos reduzem a ocorrência de doenças profissionais.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

78



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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CORTINA DE LUZ

Supervisiona a área útil entre o Transmissor e Receptor. Se esta área for invadida, uma saída em duplo canal comandará a interrupção da operação da máquina.

Existem modelos com alturas de proteção entre 250 a 1600 mm.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

79



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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COMANDO BIMANUAL

Utilizado no acionamento seguro de máquinas com o intuito de aumentar a eficiência e garantir a segurança

do operador.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

80



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

80

RELÉS DE SEGURANÇA

Dispositivos responsáveis pelo acionamento seguro de máquinas. São dotados de sistema auto-check, supervisão de contatos e sistema de duplo canal

Controle de simultaneidade Rele auxiliar Controle de parada



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

81



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

81

Equipamentos Opto-Eletrônicos

Bimanual e Chaves de Segurança



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

82



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

82

Botoeiras

Diversos tipos, destinados ao acionamento ou parada das máquinas, alguns podem ainda apresentar

sinal luminoso.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

83



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

83

Chave/Cabo de emergência

Destinado a em caso de emergência facilitar o desligamento da máquina, normalmente ele é colocado em

toda a extensão da máquina que assim o admita.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

84



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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Chaves Comutadoras

Chaves de utilização geral para fechamento/abertura de circuitos.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

85



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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Cortina de Luz, Barreira Segurança e Scanner de área

1- Cortina de Luz, utilizada como barreira invisível, principalmente em prensas que permitam esta condição, não é útil em prensas mecânicas de chaveta.2.- Barreira de Segurança, para monitorar áreas de trabalho,3.- Scanner de área, com a finalidade de controlar acessos em áreas abertas. E que necessitem monitoração de presença



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

86



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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Pedal de acionamento

Pedal para acionamento de máquina, com proteções lateral, superior e posterior de três estágios.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

87



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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Manutenção preventiva e preditiva



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

88



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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• “ Além de aumentar o tempo de vida da máquina, a manutenção preventiva e preditiva (que se baseia no tempo de vida útil dos componentes) é fundamental para assegurar a efetividade dos dispositivos de segurança”.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

89



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

89

• “A manutenção expõe, ao profissional da manutenção, a riscos que não são de rotina. Eventualmente pode estar com todo o corpo dentro da máquina, assim ele deve possuir total controle sobre as fontes de energia como elétrica, fluidos hidráulicos, ar comprimido, que podem gerar movimento mecânico inesperado”



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

90



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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• “Quando forem realizados testes que necessitam da energização da máquina, medidas adicionais como calços ou barreiras mecânicas provisórias podem ser necessárias para o ingresso do profissional à zona de risco . . .”



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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• Bibliografia– Sécurité des machines et des équipements de travail

– INRS;– NR’s;– NBR’s;– Acidentes de trabalho com máquinas – identificação

de riscos e prevenção – Rodolfo Andrade Gouveia Vilela

– Nota técnica do MTE;– Metodologia do PRAT- Volume I Proteção de

Máquinas e Equipamentos;– Material do PPRPS – Inpame.



• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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Obrigado pela atenção!

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(0##41) 3271-9328



• Segundo nível

• Terceiro nível

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• Quinto nível

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• Segundo nível

• Terceiro nível

• Quarto nível

• Quinto nível

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principios bÁsicos de proteÇÃo de mÁquinas

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