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INTRODUÇÃO A grande variedade de tipos de máquinas de elevação existente torna sua exata classificação extremamente difícil. Essa tarefa é, além disso, mais complicada ainda pelo fato de que essa classificação pode basear-se em várias características, como, por exemplo, projetos, finalidades, tipos de movimentos e etc. Os principais tipos de máquinas de elevação são agrupados de acordo com as características do projeto e podem ser: - Máquina de elevação; - Guindastes; - Elevadores. As máquinas de elevação podem ser de tipo estacionário, portátil ou móvel. O grupo dos guindastes é o mais extenso e a sua maioria como, também, os elevadores é estacionária ou móvel. Em guindastes para finalidades gerais, que transportam cargas de várias formas, a carga é apanhada por meio de lingas, de cabo ou de corrente, fixadas a ganchos. Ganchos padronizados simples e ganchos duplos são os projetos mais comuns, usados para essa finalidade. Já os ganchos triangulares, sólidos e articulados são pouco utilizados. Os padronizados e duplos podem ser forjados em matrizes de forjamento abertas ou fechadas, ou ainda, laminados de uma série de chapas em forma de gancho. Depois do forjamento e das operações de usinagem, os ganchos são cuidadosamente normalizados e limpos das escamas. A IMPORTANCIA DOS GANCHOS NA MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS: A movimentação de cargas compreende as operações de elevação, transporte e descarga de objetos, que pode ser efetuada manualmente ou com recurso a sistemas mecânicos. A movimentação mecânica de cargas permite que, de um modo planejado e seguro, e com recurso a um determinado conjunto de materiais e meios, se movimentem cargas de um determinado ponto para outro. Esta operação compreende as seguintes fases: - elevação (ou carga); - manobra livre (ou movimentação); - assentamento (ou descarga). CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS : Os sistemas de movimentação mecânica de cargas são normalmente classificados de três formas diferentes:

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INTRODUÇÃO

A grande variedade de tipos de máquinas de elevação existente torna sua exata classificação extremamente difícil. Essa tarefa é, além disso, mais complicada ainda pelo fato de que essa classificação pode basear-se em várias características, como, por exemplo, projetos, finalidades, tipos de movimentos e etc. Os principais tipos de máquinas de elevação são agrupados de acordo com as características do projeto e podem ser:

- Máquina de elevação;

- Guindastes;

- Elevadores.

As máquinas de elevação podem ser de tipo estacionário, portátil ou móvel. O grupo dos guindastes é o mais extenso e a sua maioria como, também, os elevadores é estacionária ou móvel. Em guindastes para finalidades gerais, que transportam cargas de várias formas, a carga é apanhada por meio de lingas, de cabo ou de corrente, fixadas a ganchos. Ganchos padronizados simples e ganchos duplos são os projetos mais comuns, usados para essa finalidade. Já os ganchos triangulares, sólidos e articulados são pouco utilizados. Os padronizados e duplos podem ser forjados em matrizes de forjamento abertas ou fechadas, ou ainda, laminados de uma série de chapas em forma de gancho. Depois do forjamento e das operações de usinagem, os ganchos são cuidadosamente normalizados e limpos das escamas.

A IMPORTANCIA DOS GANCHOS NA MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS:

A movimentação de cargas compreende as operações de elevação, transporte e descarga de objetos, que pode ser efetuada manualmente ou com recurso a sistemas mecânicos. A movimentação mecânica de cargas permite que, de um modo planejado e seguro, e com recurso a um determinado conjunto de materiais e meios, se movimentem cargas de um determinado ponto para outro. Esta operação compreende as seguintes fases:

- elevação (ou carga);

- manobra livre (ou movimentação);

- assentamento (ou descarga).

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS :

Os sistemas de movimentação mecânica de cargas são normalmente classificados de três formas diferentes:

- Classificações empíricas

- Classificação baseada na carga nominal

- Classificação baseada na F.E.M. (Federação Européia de Movimentação)

CONSIDERAÇÕES DE CARÁTER AMBIENTAL

Os principais objetivos do projeto em Engenharia Mecânica, dentro do enfoque ecológico, podem ser compreendidos em dois tópicos bem simples: 1) Utilizar materiais que possam ser reciclados de maneira econômica, dentro de períodos de tempo razoáveis, sem provocar contaminações excessivas do ar ou da água, principalmente. 2) Minimizar a taxa de

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consumo de fontes de energia não-recicláveis, como os combustíveis fossilizados, tanto no sentido de conservar estas fontes, como para minimizar a poluição térmica.

CONSIDERAÇÕES DE CARÁTER SOCIAL.

O objetivo básico de qualquer projeto em engenharia é conceber máquinas ou dispositivos que possam beneficiar a humanidade, ou ainda, aumentar a qualidade de vida dentro de nossa sociedade. Entretanto, os principais ítens a serem considerados como parte da definição da qualidade de vida de uma população, pode variar significativamente dentro dos muitos segmentos da sociedade e, também, com o passar do tempo. Alguns dos fatores mais importantes, dentro da sociedade atual, são os seguintes:

1) Saúde física.

2) Bens materiais.

3) Segurança com relação à criminalidade e acidentes.

4) Preservação do meio-ambiente, sobretudo no gerenciamento dos recursos naturais.

5) Desenvolvimento cultural e educacional.

6) Tratamento e infra-estrutura para pessoas portadoras de deficiências.

7) Igualdade de oportunidades.

8) Liberdade pessoal.

9) Controle populacional.

Apesar das enormes diferenças de caráter individual, existem algumas características básicas, inerentes ao ser humano, que são permanentes, inclusive ao longo do tempo. Tais características foram sintetizadas por Abraham Maslow, psicólogo da Universidade de Brandeis, em cinco palavras-chave:

1) SOBREVIVÊNCIA (survival);

2) SEGURANÇA (security);

3) ACEITAÇÃO SOCIAL (social aceptance);

4) RECONHECIMENTO (status);

PRINCIPAIS RISCOS DOS SISTEMAS DE MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS:

Todos os elementos da estrutura, mecanismo, fixação e acessórios dos aparelhos de elevação devem ser de boa construção, de materiais apropriados e resistentes, e ser mantidos em bom estado de conservação e funcionamento. Os ganchos dos aparelhos de elevação devem estar munidos de dispositivos de segurança que impeçam a fuga do cabo de suspensão.

Os aparelhos de elevação acionados eletricamente devem ser equipados com limitadores de elevação que cortem automaticamente a corrente elétrica quando a carga ultrapassar o limite superior do curso que lhe está fixado.

Os guinchos dos aparelhos de elevação devem ser concebidos de modo a que a descida das cargas se faça com o motor embraiado e não em queda livre.

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Todos os aparelhos de elevação devem ser providos de freios calculados e instalados de maneira a poder suportar eficazmente uma carga que atinja, pelo menos, vez e meia a carga autorizada.

Tipos de ganchos:

GANCHOS PADRONIZADOS FORJADOS

A Figura a mostra um gancho padronizado simples, forjado. O diâmetro a e as demais proporções dos ganchos padronizados simples e duplos podem ser encontrados em normas do país. No processo do projeto, as proporções de um gancho são admitidas por tentativa, com base nessas normas; posteriormente, o gancho é verificado à resistência e, todas suas proporções são, finalmente, estabelecidas.

A haste do gancho é verificada à tensão de tração na porção roscada (diâmetro menor

d1). A tensão de tração é

Equação 1 – Tensão de tração

A tensão admissível de tração t não deve exceder 500 Kgf/cm² para o A20. A altura mínima da porca do gancho é determinada pela pressão específica permissível na rosca, de

acordo com a seguinte equação:

Equação 2 – Altura mínima da porca do gancho

Onde: t → passo da rosca;

d0 → diâmetro maior; e d1 → diâmetro menor da rosca.

MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO GRÁFICA DO FATOR X

Para se encontrar o centróide da seção, primeiramente desenha-se, em uma escala conveniente, a seção transversal do gancho (Figura 3). Depois disso estabelece-se um sistema de coordenadas LGK. O eixo das abscissas GK é dividido em um número arbitrário de partes,

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nas quais se traçam linhas verticais através da seção transversal do gancho. As verticais podem ser espaçadas ao acaso. As áreas S = xy são representadas verticalmente no diagrama.

Figura 2 – Diagrama para determinar o fator x

Fonte: Máquinas de elevação e transporte (Rudenko)

O valor de x é à distância do ponto O às linhas verticais correspondentes; y é o respectivo comprimento das linhas verticais dentro da seção. As extremidades das ordenadas são ligadas por uma linha contínua. A abscissa do centróide de seção é determinada a partir da

seguinte fórmula:

Equação 3 - Abscissa do centróide de seção

Onde: f → área limitada pela curva;

F → área da seção transversal do gancho.

As áreas f e F são determinadas com um planímetro.

Para encontrar as áreas auxiliares f1 e f2, desenha-se uma linha SA a partir do centro de curvatura S, e, através do ponto C, desenha-se uma paralela CB, que determina a linha DB na vertical DA. Continuando com o mesmo procedimento para todas as verticais, obteremos vários pontos e, se os ligarmos por uma curva contínua, encontrará as áreas f1 e f2, que se unem no ponto C. A diferença f1 – f2 terá sempre um valor negativo.

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As áreas f1 e f2 são determinadas com um planímetro.

O fator x será:

Equação 4 - Fator X através das áreas f1 e f2

A distância entre a linha zero (fibras neutras) e a linha centróide é:

Onde: é o raio de curvatura do centróide.

A Tabela 1 dá os principais valores de projeto para os ganchos simples padronizados.

Tabela 1 – Principais Valores de Projeto para Ganchos Simples

Tensão admissível

As tensões máximas não devem exceder 1500 Kgf/cm² para o aço 1020.

A seção C-D é verificada à resistência no ângulo máximo permissível 2α = 120°, da mesma maneira como na seção A-B (Fig.1).

Desprezando-se a força de cisalhamento Q/2, os cálculos são feitos para a força Q/2 tgα, de acordo com o mesmo método acima usado, tomando-se ao invés de a/2, o valor r´ e as correspondentes dimensões da seção.

A porção cilíndrica da haste do gancho, que penetra no furo da travessa, está sujeita à tração. No entanto, desalinhamentos acidentais podem causar, igualmente, o aparecimento de forças de flexão e, por isso, o valor das tensões permissíveis sofre redução:

σt = Q/(πd²2/4) ≤ 500 Kgf/cm²

GANCHOS DUPLOS FORJADOS:

Ganchos duplos são projetados com selas menores do que as dos ganchos simples de mesma capacidade de elevação. As dimensões das porções lisas e roscadas, da haste do gancho, são quase as mesmas dos ganchos simples, e a parte roscada da haste é verificada pelo mesmo método de cálculo. Em princípio, a porção curva de um gancho duplo é verificada

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da mesma maneira que os ganchos simples. Entretanto, em virtude da suspensão assimétrica, a tração da linga deve ser um pouco aumentada (aproximadamente de 1/3).

Figura 3 – Gancho duplo forjado

Fonte: Máquinas de elevação e transporte (Rudenko)

Em princípio, a porção curva de um gancho duplo é verificada da mesma maneira que os ganchos simples. Entretanto, em virtude da suspensão assimétrica, a tração da linga deve ser um pouco aumentada (aproximadamente de 1/3).

Devido à força , atuando em um lado do gancho, a tração na linga

atuando, em um ângulo com a vertical (usualmente 45°), será .

Equação 5 – Força normal

Onde: → ângulo de inclinação da seção com a vertical.

Como nos ganchos simples, a seção de um gancho duplo é trapezoidal arredondada, com altura h e bases b1 e b2.

Desprezando-se a força cortante, as tensões unitárias nas fibras extremas são:

Equação 6 - Tensões unitarias nas fibras extremas

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Equação 7 – Tensões unitárias nas fibras extremas

Onde: a → diâmetro do gancho;

e1 e e2 → distância entre a linha neutra e as fibras extremas;

F → área da seção transversal crítica.

O valor do fator x é, usualmente, determinado graficamente (ver Figura 3).

Visto que as forças na linga atuam em ângulo, admitindo-se o maior ângulo 2 = 120°.

Como no caso de um gancho simples, os cálculos são feitos para a força normal

desprezando-se a força cortante .

As tensões admitidas são as mesmas dos ganchos simples.

GANCHOS TRIANGULARES SÓLIDOS:

Os ganchos triangulares sólidos são, usualmente, empregados em guindastes de alta capacidade de elevação (acima de 100 tf) e ocasionalmente em guindastes médios a motor. O inconveniente desses ganchos está no fato de que as lingas que sustentam a carga devem passar pelos olhais. Os ganchos triangulares sólidos são forjados em uma só peça.

Do ponto de vista de forças externas, um gancho sólido é estaticamente determinado e, em relação às tensões internas, é três vezes estaticamente indeterminado. Visto que o arco é feito inteiriço com os lados, e sujeitos a forças de flexão, estas causam, também, flexão nos lados.

Figura 5 – Ganchos triangulares sólidos

Fonte: Máquinas de elevação e transporte (Rudenko)

A Figura 5 ilustra a tentativa de um diagrama de momento fletor. De acordo com as

investigações, o momento fletor no arco será:

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O momento fletor, onde os lados se juntam no arco, é:

A força de tração atuando sobre os lados é:

Onde: → ângulo entre os lados inclinados;

Q → carga;

l → vão do arco, medido ao longo da linha neutra das seções.

As junções entre o arco e os lados, bem como entre a haste e os lados, deve ser gradual e sem cantos agudos.

A máxima tensão unitária no arco (Figura 5) pode, também, ser encontrada pela Equação:

Onde:

→ força de compressão atuando no arco, em Kgf;

W → módulo de resistência;

F → área da seção transversal do arco.

A tensão admissível para o aço CT.3 é ad = 800 Kgf/cm²

GANCHOS TRIANGULARES ARTICULADOS:

A fabricação de ganchos triangulares sólidos apresenta várias dificuldades de produção. Por essa razão, no manuseio de cargas pesadas, da-se preferência aos ganchos triangulares compostos. A Figura 6a mostra um gancho composto com uma articulação e a Figura b, um gancho composto, com três articulações.

Figura 6 – Ganchos triangulares articulados

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Fonte: Máquinas de elevação e transporte (Rudenko)

A tensão unitária, no arco, é determinada como uma tensão em uma viga curva:

Equação 8 - Tensão unitária no arco

Onde:

Onde: F → área da seção transversal;

e1 → distância entre o eixo neutro e as fibras submetidas a maiores cargas.

O fator x para uma elipse é expresso pela equação:

Equação 9 – Fator X para uma elipse

Onde: a → eixo maior de elipse ou diâmetro de um círculo

A tensão do olhal da haste é verificada pela fórmula de Lamé:

Onde: (pressão específica);

b → largura do olhal

ÓRGÃOS PARA GANCHOS DE SUSPENSÃO:

Pesos de Ganchos.

Para levantar cargas leves (até 5 tf) os ganchos são, freqüentemente, fixos diretamente a uma aparelhagem flexível de elevação. Entretanto, nesses casos, o gancho é muito leve para vencer o atrito no mecanismo de elevação, durante a descida. Por essa razão, deve-se adicionar um peso ao gancho (Figura 7). Para amortecer os choques, o peso do gancho, é, muitas vezes, provido de molas. Elas são extremamente importantes em guindastes que trabalham em martelos de forjaria.

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Figura 7 – Gancho com peso adicional.

Travessas para Ganchos.

As travessas dos ganchos são articuladas em placas laterais do aparelho, usualmente reforçados com tiras ou talas de aço. Isso permite que o gancho gire em duas direções entre si perpendiculares. A travessa é forjada de aço e provida, nas extremidades, de dois moentes torneados. O diâmetro do furo, para a haste do gancho, deve ser um pouco maior do que a própria haste.

O momento fletor máximo é:

Figura 8 – travessa para ganchos.

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Figura 9 – travessa com telas, para um aparelho de quatro polias.

Aparelhos para Ganchos.

O aparelho é a parte completa da talha suspensa, a qual inclui: dispositivos portadores (ganchos), travessa, polias inferiores e placas da carcaça com talas, em que os eixos das polias e os munhões das travessas são presos. A Figura 10 mostra um aparelho com uma polia e um dispositivo, o qual impede que o cabo escape. Quando a carga, na descida, tende a puxar a linga de correntes ou cabos, fora do gancho, este será provido de grampos de segurança, como mostra a Figura 10. O grampo da Figura 16 é um dispositivo extremamente engenhoso, que prende o cabo com segurança.

Figura 10 – Aparelho de gancho comum de uma polia.

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Figura 11 – Gancho de segurança

Aparelhos para múltiplas polias são projetada com altura normal ou reduzida. Aparelhos normais, com duas polias (pesando aproximadamente de 32 a 56.5 kgf), são usados para levantar cargas de 1 até 30 tf. O prolongamento superior das chapas desses aparelhos suporta um bloco de madeira para amortecer pancadas acidentais do aparelho contra o tambor ou estrutura do guindaste e serve também para suportar uma alavanca para acionar o interruptor de fim de curso.

Nos projetos mais antigos de talhas elétricas, os aparelhos são, usualmente, fundidos de aço que encobrem as polias, com aberturas para o cabo (Figura 12). Aparelhos fundidos são mais compactos, de formas elegantes e livres de partes proeminentes. Eles protegem os cabos e polias contra a ação do calor, quando a talha opera perto de fornos ou cubilôs.

O gancho é composto de uma série de chapas de aço ligadas, embaixo, por rebites e, em cima, por um eixo preso por peças emparelhadas. O gancho é ajustado com dois calços de aço - inferior e superior. Os lados do calço inferior são fixos às placas do gancho; este carrega um trecho de um tubo de aço, que serve como uma junta para o calço superior. O calço superior é dotado de uma ranhura para acomodar o arco presilha da panela e pode girar sobre a junta do calço inferior através de um pequeno ângulo.

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Figura 12 – Aparelhos de Gancho.

Figura 13 – Aparelho para ganchos de talhas elétricas.

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NORMAS DE DIMENSIONAMENTO PARA GANCHOS:

Foram encontradas 3 normas para o dimensionamento dos ganchos. São elas:

NBR 10070 (Ganchos-haste forjados para equipamentos de levantamento e movimentação): Padroniza ganchos-haste forjados, simples e duplos, para equipamentos de levantamento e movimentação de cargas, no que se refere às suas dimensões, propriedades mecânicas dos materiais utilizados, critérios de escolha, bem como as características a serem verificadas na ocasião de sua entrega e recepção.

DIN 15401: Dimensionamento de ganchos padrão de aço forjado; DIN 15402 => Dimensionamento de gancho duplo de aço forjado;

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QUESTÕES PROPOSTAS:

1a) – Qual o real significado e a importância desse componente mecânico no levantamento e deslocamento de cargas, principalmente em ambiente de muita movimentação de pessoas, máquinas e equipamentos? Qual o sentido de considerar, do ponto de vista do projeto, o Fator de Segurança e, em especial, o coeficiente de confiabilidade no projeto desse tipo de elemento mecânico?

Primeiramente, deve ser feita uma análise muito cuidadosa em consideração a muitos fatores como: as modificações que ocorrem nas propriedades do material; o número de vezes em que a carga é aplicada durante a sua vida útil; o tipo de carregamento; o modo de ruptura que pode ocorrer; métodos de cálculo e análise aproximados aplicados ao projeto; deterioração futura por falta de manutenção ou causas naturais imprevisíveis que poderão ocorrer futuramente. O gancho serve como um elemento de elevação, transporte e ligação da carga a ser transportada e a corrente ou cabo de aço ao qual vai ser fixado. Dependendo da aplicação, o mesmo possuirá dimensões que aperfeiçoem a fixação, permitindo uma fácil manipulação da carga a ser carregada. Em um ambiente movimentado a preocupação com o dimensionamento do mesmo deve ser redobrada, além de haver a necessidade de isolamento da área onde estão sendo movimentadas as cargas.

O projeto do gancho é de real importância, pois em meio de grande circulação de pessoas, um acidente iria acarretar em várias mortes, com isso nesses locais, na hora de locomoções de cargas, alertas são ligados para a evacuação imediata, logo o risco de acidentes com vítimas atais são reduzidas. Por isso o fator de segurança deve ser maior, pois se trata de um serviço de muita responsabilidade, já o coeficiente de confiabilidade está ligado ao que o engenheiro selecionou como fatores de projetos do gancho.

2a) – Alguns elementos de cálculo são fundamentais no projeto desse tipo de membro mecânico. A partir dessa afirmativa, que parâmetros e fatores são fundamentais no desenvolvimento desses cálculos?

Capacidade de carga de trabalho do gancho;

Ângulo de curvatura (depende do trabalho a ser executado);

Tensão de tração na parte roscada da haste do gancho;

Momento fletor sobre o gancho;

Altura mínima da porca do gancho;

Material (geralmente é utilizado o aço 20).

Entre outros temos: parâmetros mais específicos para projeto do gancho existem tabelas com valores padrões das partes do elemento, que seriam o modelo de rosca utilizada na fixação do gancho, a tensão admissível do material, área da seção crítica, distância entre o centróide e o contorno interno, o raio da boca, área de projeto, distância entre a linha zero e o centróide, distância entre a linha zero e o contorno interno, além de um fator “x”, que depende da forma de seção transversal e curvatura da viga.

3a) – Dentre a variada gama de emprego e uso dos diversos tipos de Ganchos, procure mostrar, em termos de aplicações, os diversos tipos desses membros mecânicos, indicando de forma ilustrativa o tipo de Gancho e os seus usos mais comuns?

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Na maioria de suas aplicações para elevação e transporte de carga, podemos notar o uso desse componente em talhas elétricas, pontes rolantes e guindastes.

Abaixo, podemos ver imagens de algumas talhas elétricas com gancho padrão. As mesmas têm o auxílio de um motor elétrico para o seu trabalho.

Figuras : Talha elétrica

Têm-se também as pontes rolantes, onde são fixadas as talhas elétricas. As mesmas visam um transporte mais preciso da carga. Podemos notar que a ponte rolante executa trabalho em três dimensões. Abaixo, podemos ver uma imagem desse equipamento.

Figura : Ponte rolante

Dependendo das cargas a serem erguidas e da aplicação, os ganchos poderão ser variados. Cargas maiores requerem ganchos duplos ou até mesmo triangulares.

Gancho vertical para elevação

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Desenvolvido para elevação e transporte de placas e estruturas de aço, o gancho vertical padrão GrabiQ, disponível nos modelos GTSMP e GSTSMP, possui capacidade de elevação e de abertura da garra gravada no corpo. Quando anexado a um braço de sustentação de carga fixo, o grampo mantém sua flexibilidade e dispensa corrente. Devido ao comprimento de arranjo de ligação de três formas, o gancho pode ser abaixado entre placas ou estruturas permanentes. Suporta cargas de 1.500 a 10.000 kg e permite abertura de grampo (R) de 0-25 a 50-100 mm.

4a) – Fechando o estudo a ser apresentado com trabalho escrito, o Grupo deve elaborar uma proposta simulada de Projeto de um dado tipo de Gancho, mostrando sua análise e desenvolvimento, enquanto um problema a ser resolvido, buscando mostrar, dentro do estudo realizado, a sua solução.

Devemos analisar as seguintes questões.

.Qual o uso a que ele se destina?

.Capacidade de carga do gancho em questão?

.Que material deverá ser escolhido, e que processo de fabricação será empregado?

Vamos supor que o container a ser erguido seja do tipo Dry Box (com capacidade de 21,6 ton por um volume de 33,2 m3).

Para essas especificações, será necessário gancho simples, pois a carga é inferior a 50 tf. O material adotado será o aço 20 (geralmente utilizado para confecção de ganchos).

Dimensões (chutadas): altura = 3m, largura = 5m, profundidade = 2,213m

Área da seção transversal = 5*2,213 = 11,07 m2

Q = m*g = 21,6 *1000*9,81 = 211,90 KN

A norma adotada para o dimensionamento foi a DIN 15401.

Dados:

σT ≤ 700 kgf/cm-2 (na parte roscada); σe = 5 kgf/cm-2; Tipo de rosca: rosca métrica trapezoidal d1 = 7,5 cm; d0 = 10,5cm; Passo = 3 mm;

σt = Q/A ≤ 700 kgf/cm-2 => 211,90/10,07 = 21,04 kgf/cm2

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Altura da porca do gancho:

H = (4Qt)/(π(d02 – d12)p) = (4*211,90*0,3)/ (π(10,52-7,52)) = 254,28/169,65

H = 1,5 cm

Distância entre o centróide e o contorno interno; xc = 2,63 cm; F = 17,52 cm2

Área formada pela curvatura: = 17,52 * 2,63 = 46,08 cm3

f1 = 0,760; f2 = 1,578

Fator X:

X = 2(f1-f2)/(-F) = 2(0,76 – 1,578)/-17,52 => X = 0,093

Raio de curvatura do gancho:

ρ = 5,63 cm;

Distância da linha neutra ao centróide:

γ = (ρ*x)/(1+x) = (5,63*0,093)/(1+0,093) = 0,45 cm

Distância das fibras internas à linha neutra:

e1= h2 = xc- γ = 2,63 – 0,45 = 2,18cm

Tensão máxima de tração nas fibras internas:

σT = 2*Q*e1/F*x*a = (2*21,04*2,18)/(17,52*0,093*6) = 9,38 kgf/cm2

Raio da boca do gancho:

a = 3,0 × 2 = 6,0 cm

Determinação de e2:

h = e1 + e2 => e2 = h – e1= 6 – 2,18 = 3,82 cm

Tensão máxima de compressão nas fibras externas:

Onde h = a = 6,0 cm;

σc = - (Q*e2)/(F*x*0,5ª*h) = - (21,04*3,82)/(17,52*0,093*3*6) = - 2,74 kgf/cm2

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O gancho é primordial para o auxílio no transporte e elevação de cargas. Um mau dimensionamento dos mesmos pode acarretar acidentes gravíssimos, tanto para o operador do equipamento ou até mesmo para quem passa próximo do local de operação.

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O projetista deve levar em conta todos os fatores possíveis, desde as tensões aplicadas no mesmo até a angulação de curvatura necessária para uma boa execução. O fator de segurança e o coeficiente de confiabilidade devem estar intimamente relacionados diretamente com os fatores que serão dimensionados no gancho.

Mas podemos notar também que os ganchos não apenas de aplicação da engenharia mecânica. No nosso dia-a-dia, podemos notar o uso desse elemento para fins domésticos e até mesmo para atividades de lazer.

REFERÊNCIAS

Rudenko, N. - MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE - Tradutor: João Plaza. Rio de Janeiro,

Livros Técnicos e Científicos, 1976.

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Manual de perícias. NBR 10070 [S.l:s.n]. Disponível em:

<http://www.manualdepericias.com.br/abnt/NBR10070.asp >. Acesso em 01 set. 2009.

Ponte rolante. Ponte rolante [S.l:s.n]. Disponível em: <http://www.mollyn.com.br/duo.bmp>.

Acesso em 08 set. 2009.

Talhas elétricas. Talhas elétricas [S.l:s.n]. Disponível em: <http://tcs.ind.br>. Acesso em 08 set.

2009.

Rudenko, N. - MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE - Tradutor: João Plaza. Rio de Janeiro,

Livros Técnicos e Científicos, 1976.

Provenza, F. - DESENHISTA DE MÁQUINAS; Escola pro-tec, SP , 1983.