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Ponte Rolante

Sistemas de movimentação e transporte

Elaboração:

Alisson Henrique Harada TeixeiraBruno Heib BértoliIgor Roberto RochaLuis Fernando Rodrigues ViudesPatrick Oliveira dos SantosThalles Gabriel da Silva SouzaVinicius Duarte Miguel

Orientação:

Prof. Eng. Fernando Gabriel Eguía

Araçatuba2019

Ponte Rolante

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Trabalho desenvolvido através da matéria de Sistemas de movimentação e transporte.

Centro Universitário Católico Salesiano Auxilium

UniSalesiano- Araçatuba

Araçatuba2019

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BÉRTOLI, Bruno, 1996MIGUEL, Vinicius, 1992ROCHA, Igor, 1997SANTOS, Patrick, 1997SOUZA, Thalles, 1997TEIXEIRA, Alisson, 1996VIUDES, Luis, 1992

Ponte Rolante.

44 Páginas – Trabalho Sistemas de movimentação e transporte.

UniSalesiano – Centro Universitário SalesianoAuxilium – SP – 2019

1. Ponte Rolante.

Araçatuba2019

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Ponte Rolante.

Acadêmicos:

Alisson Henrique Harada TeixeiraBruno Heib BértoliIgor Roberto RochaLuis Fernando Rodrigues ViudesPatrick Oliveira dos SantosThalles Gabriel da Silva SouzaVinicius Duarte Miguel

Trabalho sobre Ponte Rolante

Orientador: Prof. Eng. Fernando Gabriel Eguía

Centro Universitário Católico Salesiano Auxilium UniSalesiano- Araçatuba

Araçatuba2019

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Índice de FigurasFigura 1 - Primeiras Pontes Rolantes................................................................................8Figura 2 - Componentes....................................................................................................9Figura 3 - Viga Principal.................................................................................................10Figura 4 - Cabeceira........................................................................................................10Figura 5 - Caminho de Rolamento..................................................................................11Figura 6 - Carro ou Trolley.............................................................................................11Figura 7 - Talha...............................................................................................................12Figura 8 - Rodas..............................................................................................................12Figura 9 - Cabo de Aço...................................................................................................13Figura 10 - Botoeira Pendente.........................................................................................14Figura 11 - Controle Remoto...........................................................................................15Figura 12 – Cabine..........................................................................................................15Figura 13 - Ponte Rolante Apoiada.................................................................................16Figura 14 - Ponte Rolante Suspensa................................................................................17Figura 15 - Ponte Rolante Uni-Viga................................................................................17Figura 16 - Ponte Rolante dupla viga..............................................................................18Figura 17 - Ponte Rolante tipo Console..........................................................................19Figura 18 - Manuseio Ponte Rolante...............................................................................26Figura 19 - Manutenção Ponte Rolante...........................................................................28Figura 20 - Ponte Rolante................................................................................................29Figura 21 - Viga caixão...................................................................................................36Figura 22 - Fórmulas.......................................................................................................38Figura 23 - Cálculo do momento de inércia de uma viga caixão....................................39Figura 24 - Diagrama de corpo livre nas vigas principais...............................................40

Índice de Tabela

Tabela 1 - Classes de utilização do Equipamento...........................................................20Tabela 2 - Estado de Tensão de um Elemento................................................................21Tabela 3 - Classes de utilização.......................................................................................30Tabela 4 - Estados de carga.............................................................................................31Tabela 5 - Estados de tensões..........................................................................................31Tabela 6 - Classificação da estrutura dos equipamentos em grupos...............................32Tabela 7 - Exemplos de classificação de equipamentos de levantamento quanto à estrutura...........................................................................................................................33Tabela 8 - Velocidades dos mecanismos.........................................................................34Tabela 9 - Estimativa de peso próprio do carro e configuração do carro........................35Tabela 10 - Requisitos para análise estrutural da ponte..................................................37

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SUMÁRIO

1.1 HISTÓRIA..........................................................................................7

1.2 PONTE ROLANTE..............................................................................8

1.3 COMPONENTES................................................................................91.3.1 Viga Principal....................................................................................................................101.3.2 Cabeceira..........................................................................................................................101.3.3 Caminho de Rolamento....................................................................................................111.3.4 Carro ou Trolley................................................................................................................111.3.5 Talha.................................................................................................................................121.3.6 Rodas................................................................................................................................121.3.7 Cabo de aço......................................................................................................................131.3.8 Controles...........................................................................................................................13

1.3.8.1 Botoeira Pendente..................................................................................................................131.3.8.2 Controle Remoto....................................................................................................................141.3.8.3 Cabine.....................................................................................................................................15

1.4 CLASSIFICAÇÃO...............................................................................161.4.1 Ponte rolante apoiada......................................................................................................161.4.2 Ponte rolante suspensa....................................................................................................161.4.3 Ponte rolante uni-viga......................................................................................................171.4.4 Ponte rolante dupla viga..................................................................................................171.4.5 Ponte rolante do tipo console..........................................................................................18

1.5 NORMAS........................................................................................191.5.1 Norma Brasileira Regulamentadora NBR – 8400.............................................................19

1.5.1.1 Classe de Utilização do Equipamento.....................................................................................191.5.1.2 Estado da Carga......................................................................................................................201.5.1.3 Definições gerais da norma NBR 8400....................................................................................21

1.5.2 Norma Regulamentadora NR 11 – Transportes, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais...................................................................................................................221.5.3 Norma Regulamentadora NR 12 – Máquinas e Equipamentos.......................................23

1.6 OPERAÇÃO E MANUSEIO................................................................25

1.7 PRESERVAÇÃO E MANUTENÇÃO.....................................................26

1.8 COMO PROJETAR UMA PONTE ROLANTE........................................281.8.1 Tipo construtivo e capacidade..........................................................................................281.8.2 Classificação das estruturas dos equipamentos...............................................................291.8.3 Classificação das estruturas em grupos...........................................................................301.8.4 Exemplos de classificação dos equipamentos..................................................................321.8.5 Parâmetros de velocidades..............................................................................................331.8.6 Estimativa de peso próprio do carro e configuração do carro.........................................34

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1.8.7 Dimensionamento estrutural da Ponte Rolante..............................................................351.8.8 Escolha da seção da Viga.................................................................................................381.8.9 Verificação da flecha........................................................................................................39

CONCLUSÃO......................................................................................... 44

1.9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................44

1.1 História

No século XIX, as primeiras pontes rolantes, não eletrificadas, com guindaste movido

a vapor, foram criadas na Alemanha a partir de 1840, por Ludwig Stuckenholz.

O desenvolvimento teórico e prático da física do eletromagnetismo proporcionou que

a eletricidade viesse se juntar as estruturas da mecânica na produção industrial e nos

sistemas de conversão de energia.

As aplicações possibilitaram a introdução da eletrificação, da iluminação e da

motorização elétrica da sociedade industrial. A ponte rolante por sua vez, teve grande

utilidade no setor Industrial (Revolução Industrial), no setor portuário, industrial naval e

aeronáutica (Primeira Guerra Mundial), e sucessivamente sua aplicação se estende até

os dias de hoje.

Figura 1 - Primeiras Pontes Rolantes

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1.2 Ponte Rolante

No cenário atual a competividade por melhores preços, redução de custos e

desperdícios é fundamental para a sobrevivência de qualquer empresa. Sabe-se que a

maior perda em um processo produtivo, é ocasionada pela movimentação de carga,

podendo ser materiais, matéria-prima, peças, componentes ou demais equipamentos.

Para a movimentação de carga existe uma grande variedade de equipamentos,

dependendo do tipo de indústria, utilizam-se empilhadeiras móveis, correias

transportadoras, pontes rolantes, pórticos rolantes, transportadores pneumáticos, talhas,

guindastes móveis entre outros. Porém o que mais se destaca, sendo largamente

utilizado na movimentação e elevação de cargas são as pontes rolantes.

Pontes Rolantes são equipamentos utilizados no transporte e elevação de cargas,

geralmente com altas capacidades e elevados ciclos de trabalho. Trata-se de uma

estrutura, normalmente instalada dentro de edificações, sendo possível movimentar

cargas, materiais, equipamentos entre outros, nas direções longitudinal, transversal e

vertical.

Estes equipamentos caracterizam-se pela sua versatilidade e robustez, operando em

lugares e situações críticas, onde a utilização do trabalho braçal e/ou outros dispositivos

se torna limitada. Possuem capacidade de carga variada, normalmente de 0,5 a 300

toneladas, estes equipamentos vêm sendo cada vez mais utilizados nas indústrias

modernas, sendo empregadas principalmente em siderúrgicas, portos e empresas metal-

mecânicas, pois sua forma construtiva e configuração atendem as necessidades de várias

operações.

Pontes rolantes são de fácil manuseio, aplicadas a altos ciclos de trabalho com baixa

necessidade de manutenção, o que as tornam uma boa opção para o transporte e

movimentação de carga.

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1.3 Componentes

As pontes rolantes são compostas por vários componentes onde cada qual desempenha

uma função única e especifica, basicamente são eles: viga principal, cabeceira, caminho

de rolamento, carro, talha e rodas, além dos controles para movimentação.

Figura 2 - Componentes

1.3.1 Viga Principal

É a estrutura principal da ponte, onde se realiza o movimento de translação do carro,

percorrendo todo o vão de trabalho. A viga é a estrutura onde se concentra a maior

solicitação de carga, pois é nela que o carro trolley está fixado. Usualmente construída

de viga “I” ou confeccionada a partir de chapas soldadas formando uma caixa.

Figura 3 - Viga Principal

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1.3.2 Cabeceira

As cabeceiras estão localizadas nas extremidades da ponte, onde a viga principal está

fixada. Nas cabeceiras estão as rodas e o sistema de acionamento para realizar o

movimento de translação da ponte rolante. As rodas se movem sobre os trilhos que

compõem o caminho de rolamento da ponte.

Figura 4 - Cabeceira

1.3.3 Caminho de Rolamento

Caminho de rolamento é a base por onde a ponte ou o pórtico irá se movimentar. É

através do caminho de rolamento que as cabeceiras se deslocam. Esse caminho possui

diversas formas construtivas podendo ser fabricado de vigas, ou concreto e trilho. No

caso de pontes rolantes esse caminho fica apoiado nos pilares. Tratando-se de pórticos o

caminho de rolamento é feito diretamente no chão.

Figura 5 - Caminho de Rolamento

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1.3.4 Carro ou Trolley

Este componente se movimenta sobre a viga principal, ou vigas no caso de uma ponte

rolante biviga. No carro estão contidos o os mecanismos de elevação da carga ou a

talha. Desta forma, o carro é responsável pelo movimento transversal e vertical da ponte

rolante.

Figura 6 - Carro ou Trolley

1.3.5 Talha

Este dispositivo é acoplado ao carro da ponte rolante sendo responsável por elevar a

carga. É constituído basicamente por uma estrutura de fixação, um motor elétrico com

sistema de freio, um tambor para recolher o cabo de aço e o cabo de aço. Usualmente

utiliza-se um gancho na extremidade do cabo de aço para facilitar a fixação da carga.

Figura 7 - Talha

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1.3.6 Rodas

As rodas de uma ponte rolante são fabricadas geralmente em aço doce e com o

formato do trilho que irão se deslocar. Possuem uma aba lateral que impede a ponte

rolante de sair do caminho de rolamento.

Figura 8 - Rodas

1.3.7 Cabo de aço

Os cabos de aço para ponte rolante devem ser instalados por uma equipe especializada

e capacitada, como forma de garantir a segurança tanto para o equipamento, quanto para

os operadores e colaborados da indústria. Além disso, é preciso observar outras

características, como por exemplo:

Os cabos de aço para ponte rolante podem ter acabamento galvanizado

ou polido, dependendo da capacidade de resistência do componente;

O diâmetro do cabo, já que a espessura pode influenciar diretamente na

elevação da carga;

Figura 9 - Cabo de Aço

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1.3.8 Controles

1.3.8.1 Botoeira Pendente

A botoeira pendente é a forma mais tradicional de controlar os movimentos de uma

ponte rolante. Entretanto, como a botoeira pendente é ligada ao painel elétrico da ponte

rolante através de um cabo, ela pode contribuir para: aumentar o risco da operação

(devido a proximidade do operador com a carga que está sendo movimentada), diminuir

a produtividade (o operador pode ter dificuldade em se movimentar por entre máquinas

e materiais, pois está preso a ponte rolante pela botoeira pendente) e aumentar os custos

de manutenção (pois o cabo está sujeito a enroscar em algo e a botoeira pendente está

sujeita a golpes e pancadas).

Figura 10 - Botoeira Pendente

1.3.8.2 Controle Remoto

Outra maneira de controlar os movimentos de uma ponte rolante é através do uso de

um controle remoto via rádio frequência. Este tipo de equipamento é composto por um

receptor de rádio frequência conectado eletricamente ao painel da ponte rolante, um

transmissor portátil para seleção dos movimentos, carregador de baterias e bateria

(química). O uso do controle remoto via rádio frequência oferece algumas vantagens

sobre a botoeira pendente:

• O transmissor do controle remoto é portátil, assim, assegura um melhor

posicionamento do operador em relação a carga que está sendo movimentada, ou seja,

mais segurança na operação da ponte rolante.

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• O controle remoto permite que o operador se posicione a uma distância segura

do receptor que está conectado ao painel da ponte rolante, ou seja, o operador pode

escolher a melhor e mais eficiente rota dentro da configuração de instalação de fábrica

para se locomover, aumentando a produtividade.

• Com o uso do controle remoto, a botoeira pendente pode ser retirada ou pode

continuar instalada atuando como reserva do controle remoto. Em ambos os casos o

desgaste dos cabos será mínimo, reduzindo os custos de manutenção da ponte rolante.

Figura 11 - Controle Remoto

1.3.8.3 Cabine

Outra maneira de controlar os movimentos de uma ponte rolante é através de uma

cabine de operação que é localizada na própria ponte rolante. Este tipo de controle é

utilizado quando o ambiente abaixo da ponte é muito agressivo e/ou quando o operador

precisa visualizar a operação pelo alto, como, por exemplo, a movimentação de um

contêiner.

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Figura 12 – Cabine

1.4 Classificação

Para cada tipo de aplicação existe um equipamento ideal, as pontes rolantes seguem

esse mesmo princípio. Dependendo do local e o tipo de aplicação, pontes rolantes

podem ser classificadas em: ponte rolante apoiada, ponte rolante suspensa, ponte rolante

uni viga, ponte rolante dupla viga e ponte rolante tipo console.

1.4.1 Ponte rolante apoiada

Esse tipo de ponte se desloca por cima dos trilhos do caminho de rolamento,

normalmente possui travamento horizontal que impede o balanço lateral. Os trilhos são

sustentados pelas colunas ou vigas dos prédios. Este modelo de ponte rolante possui vão

de até 30 m e são extremamente adaptáveis aos locais de instalação, sendo uma ótima

opção para locais com altura reduzida abaixo do caminho de rolamento.

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Figura 13 - Ponte Rolante Apoiada

1.4.2 Ponte rolante suspensa

A viga principal desse tipo de ponte rolante se desloca por baixo do caminho de

rolamento. Com o caminho de rolamento fixado no teto do edifício esse modelo de

ponte permite um melhor aproveitamento da altura física, sendo utilizada em locais

onde a altura do pé direito é reduzida. Além disso, esse modelo de ponte permite

estender o caminho de rolamento além dos pontos de fixação da estrutura, aproveitando

assim ao máximo o comprimento disponível do edifício na qual a ponte rolante é

instalada.

Figura 14 - Ponte Rolante Suspensa

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1.4.3 Ponte rolante uni-viga

Neste modelo, a ponte rolante é constituída em geral, por duas cabeceiras, uma viga e

um ou dois carros trole que sustentam a (s) talha (s) e que corre (m) na aba inferior da

viga da ponte rolante.

Esse modelo oferece o máximo de rigidez para o mínimo de peso morto,

possibilitando a baixa carga no caminho do rolamento e permitindo uma instalação mais

rápida e econômica. Com um controle geométrico, a ponte rolante uni-viga consegue

estabelecer uma excelente performance nos movimentos horizontais, impedindo o

balanço lateral na produção e garantindo mais segurança na produção.

Figura 15 - Ponte Rolante Uni-Viga

1.4.4 Ponte rolante dupla viga

A ponte rolante dupla viga é constituída por duas cabeceiras, duas vigas e um ou dois

carros trolley. O carro trole corre em trilhos que são fixados na parte superior da viga da

ponte rolante.

Esse tipo de ponte oferece ótima capacidade de carga e uma excelente movimentação,

garantindo um ótimo desempenho devido à sua geometria favorável e aos movimentos

precisos, que reduzem os desgastes das rodas e dos trilhos. A ponte rolante dupla viga é

um equipamento que melhor aproveita a altura disponível da estrutura, pois seu gancho

pode ser içado entre duas vigas, possibilitando uma boa e segura movimentação da

carga. Um dos principais diferenciais da ponte rolante dupla viga é sua alta capacidade

de cargas para vãos de grandes dimensões, propiciando um ótimo desempenho para

grandes produções.

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Figura 16 - Ponte Rolante dupla viga

1.4.5 Ponte rolante do tipo console

Pontes rolantes do tipo console dispensam a necessidade de construir colunas

específicas para o caminho de rolamento, uma vez que apoiada unilateralmente, com

emprego de dois trilhos. É muito utilizada em instalações de grandes dimensões, quando

a distância entre as paredes laterais do prédio e tão grande, que não há como instalar

uma ponte devido ao tamanho da viga.

Estes trilhos são sustentados pelas colunas de concreto do prédio ou, colunas de aço

fabricadas para a estrutura do caminho. Assim, é possível aproveitar melhor a área do

edifício para a produção e movimentação das cargas.

Figura 17 - Ponte Rolante tipo Console

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1.5 Normas

1.5.1 Norma Brasileira Regulamentadora NBR – 8400 

No Brasil, a norma que rege o projeto e a construção da estrutura mecânica das pontes rolantes é a NBR 8400 – Cálculo de Equipamentos para Elevação e Movimentação de Carga – de 1984. Esta Norma fixa as diretrizes básicas para o cálculo das partes estruturais e componentes mecânicos dos equipamentos de levantamento e movimentação de cargas, independente do grau de complexidade ou do tipo de serviço do equipamento. Uma máquina de elevação e transporte é classificada em diferentes grupos conforme condições de uso. A determinação dos grupos em que a estrutura irá pertencer dependerá de dois fatores:

a) Classe de utilização.

b) Estado da carga.

1.5.1.1 Classe de Utilização do Equipamento.

Caracteriza a frequência de utilização do equipamento, ou seja, a quantidade de realizações do movimento de elevar a carga. Nessa classe estima-se a quantidade de ciclos que o equipamento irá realizar durante a sua vida útil. A classificação conta com quatro classes, sendo elas A, B, C, D. A Tabela 1 informa as classes de utilização do equipamento considerando o número de ciclos de levantamento de carga.

Tabela 1 - Classes de utilização do Equipamento

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1.5.1.2 Estado da Carga

O estado de carga caracteriza qual a proporção de carga máxima que o equipamento irá elevar ao longo de sua vida útil. Isso é comumente utilizado para caracterizar a severidade do serviço. A Tabela 2 relaciona quatro estados de carga. (ou estado de tensão) com a fração mínima de tensão máxima. Observa-se que se o estado é 0 (muito leve) a fração mínima da tensão máxima é nula, ou seja, o equipamento dificilmente irá ser submetido ao seu carregamento máximo. Por outro lado, o estado 3 (pesado) indica que frequentemente o equipamento será submetido ao seu carregamento máximo.

Tabela 2 - Estado de Tensão de um Elemento

1.5.1.3 Definições gerais da norma NBR 8400

A norma apresenta algumas definições gerais, conforme:

a) Carga útil: é a carga que será sustentada pelo gancho ou por qualquer outro elemento de içamento;

b) Carga de serviço: é a carga útil acrescida dos acessórios de içamento;

c) Carga permanente: é a carga que está disposta em um componente somando todas as partes mecânicas, elétricas e o próprio peso do componente;

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d) Serviço intermitente: serviço em que o equipamento irá efetuar o deslocamento da carga com um número elevado de paradas;

e) Serviço intensivo: serviço permanente, ou seja, utilizado sem pausa durante o turno de trabalho.

1.5.2 Norma Regulamentadora NR 11 – Transportes,

Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais

NR11 norma de segurança para operação de elevadores, guindastes, transportadores industriais e máquinas transportadoras, se encaixa aqui a ponte rolante. Esta norma tem como objetivo auxiliar os usuários de ponte rolante para a aplicação da NR 11 em seus equipamentos.

• 11.1.3. Os equipamentos utilizados na movimentação de materiais, tais como

ascensores, elevadores de carga, guindastes, monta-carga, pontes-rolantes, talhas,

empilhadeiras, guinchos, esteiras-rolantes, transportadores de diferentes tipos, serão

calculados e construídos de maneira que ofereçam as necessárias garantias de

resistência e segurança e conservados em perfeitas condições de trabalho.

• 11.1.3.1. Especial atenção será dada aos cabos de aço, cordas, correntes,

roldanas e ganchos que deverão ser inspecionados, permanentemente, substituindo-se as

suas partes defeituosas.

• 11.1.3.2. Em todo o equipamento será indicado, em lugar visível, a carga

máxima de trabalho permitida.

• 11.1.5. Nos equipamentos de transporte, com força motriz própria, o operador

deverá receber treinamento específico, dado pela empresa, que o habilitará nessa

função.

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• 11.1.6. Os operadores de equipamentos de transporte motorizado deverão ser

habilitados e só poderão dirigir se durante o horário de trabalho for portado um cartão

de identificação, com o nome e fotografia, em lugar visível.

• 11.1.6.1. O cartão terá a validade de 1 (um) ano, salvo imprevisto, e, para a

revalidação, o empregado deverá passar por exame de saúde completo, por conta do

empregador.

• 11.1.7. Os equipamentos de transporte motorizados deverão possuir sinal de

advertência sonora (buzina).

• 11.1.8. Todos os transportadores industriais serão permanentemente

inspecionados e as peças defeituosas, ou que apresentem deficiências, deverão ser

imediatamente substituídos.

1.5.3 Norma Regulamentadora NR 12 – Máquinas e

Equipamentos

NR12, norma que trata da segurança no trabalho em máquinas e equipamentos. Esta norma tem como objetivo definir referências técnicas, princípios fundamentais e medidas de proteção para garantir saúde e integridade física dos trabalhadores e estabelece requisitos para a prevenção de acidentes e doenças do trabalho, tanto na fase de projeto quanto em sua utilização. Tendo em vista a norma, podemos citar alguns subitens para a aplicação em ponte rolante:

• 12.1.1. Os pisos dos locais de trabalho onde se instalam máquinas e

equipamentos devem ser vistoriados e limpos, sempre que apresentarem riscos

provenientes de graxas, óleos e outras substâncias que os tornem escorregadios.

• 12.1.2. As áreas de circulação e os espaços em torno de máquinas e

equipamentos devem ser dimensionados de forma que o material, os trabalhadores e os

transportadores mecanizados possam movimentar-se com segurança.

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• 12.1.3. Entre partes móveis de máquinas e/ou equipamentos deve haver uma

faixa livre variável de 0,70m (setenta centímetros) a 1,30m (um metro e trinta

centímetros), a critério da autoridade competente em segurança e medicina do trabalho.

• 12.1.6. Cada área de trabalho, situada em torno da máquina ou do equipamento,

deve ser adequada ao tipo de operação e à classe da máquina ou do equipamento a que

atende.

• 12.1.7. As vias principais de circulação, no interior dos locais de trabalho, e as

que conduzem às saídas devem ter, no mínimo, 1,20m (um metro e vinte centímetros)

de largura e ser devidamente demarcadas e mantidas permanentemente desobstruídas.

• 12.1.8. As máquinas e os equipamentos de grandes dimensões devem ter escadas

e passadiços que permitam acesso fácil e seguro aos locais em que seja necessária a

execução de tarefas.

• 12.2. Normas de segurança para dispositivos de acionamento, partida e parada

de máquinas e equipamentos.

• 12.2.3. As máquinas e os equipamentos que utilizarem energia elétrica,

fornecida por fonte externa, devem possuir chave geral, em local de fácil acesso e

acondicionada em caixa que evite o seu acionamento acidental e proteja as suas partes

energizadas.

• 12.2.4. O acionamento e o desligamento simultâneo, por um único comando, de

um conjunto de máquinas ou de máquina de grande dimensão, devem ser precedidos de

sinal de alarme.

• 12.3.1. As máquinas e os equipamentos devem ter suas transmissões de forças

enclausuradas dentro de sua estrutura ou devidamente isoladas por meio de anteparos

adequados.

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• 12.3.2. As transmissões de força, quando estiverem a uma altura superior a 2,50

metros (dois metros e cinquenta centímetros), podem ficar expostas, exceto nos casos

em que haja plataforma de trabalho ou áreas de circulação em diversos níveis.

• 12.3.5. As máquinas e os equipamentos que utilizarem ou gerarem energia

elétrica devem ser aterrados eletricamente, conforme previsto na NR 10.

• 12.3.7. Os protetores devem permanecer fixados, firmemente, à máquina, ao

equipamento, piso ou a qualquer outra parte fixa, por meio de dispositivos que, em caso

de necessidade, permitam sua retirada e recolocação imediatas.

• 12.3.8. Os protetores removíveis só podem ser retirados para execução de

limpeza, lubrificação, reparo e ajuste, ao fim das quais devem ser obrigatoriamente

recolocados.

• 12.4.1. Para os trabalhos contínuos em prensas e outras máquinas e

equipamentos, onde o operador possa trabalhar sentado, devem ser fornecidos assentos

conforme o disposto na NR 17.

• 12.6.3. A manutenção a inspeção das máquinas e dos equipamentos devem ser

feitas de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante e/ou de acordo com as

normas técnicas oficiais vigentes no País.

• 12.6.4. Nas áreas de trabalho com máquinas e equipamentos devem permanecer

apenas o operador e as pessoas autorizadas.

• 12.6.5. Os operadores não podem se afastar das áreas de controle das máquinas

sob sua responsabilidade, quando em funcionamento.

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1.6 Operação e manuseio

Apenas colaboradores capacitados podem operar ponte rolante, os mesmo devem

passar por treinamento e teste que o habilitem para a função. De acordo com a NR

11 todos os operadores devem possuir crachá de identificação com nome e foto, e nele

deve constar a autorização para operar este tipo de equipamento.

Cuidados necessários que o operador de ponte rolante deve ter:

É correto verificar se não há trabalho sendo executado no caminho da

ponte rolante;

Observar o espaço necessário para realizar a movimentação e faça o

isolamento da área para evitar o trânsito de pedestres ou outros equipamentos;

É expressamente proibido descer ou suspender pessoas com o auxílio da

ponte rolante;

Cabos de aços ou correntes jamais devem ser esticados repentinamente;

Toda ponte rolante deve ter identificação de sua capacidade de carga em

local visível;

Utilize protetores para os cabos, caso eles se apoiarem em cantos vivos

da carga;

Dois metros é a distância mínima que o colaborador deve manter de uma

carga suspensa ou entre duas cargas, caso exista duas pontes trabalhando sob o

mesmo trilho.

Antes da jornada de trabalho começar, deve ser feito o check list do equipamento,

realizando a inspeção visual e funcional.

Figura 18 - Manuseio Ponte Rolante

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1.7 Preservação e manutenção

Para ter garantia da qualidade, integridade e segurança da ponte rolante a ser

adquirida, torna-se ideal adquirir este equipamento de fornecedores que possuam

profissionais qualificados e que forneçam a ART, que seria a anotação de

responsabilidade técnica junto ao CREA do estado onde o equipamento será instalado.

Os cabos e acessórios devem ser inspecionados diariamente, é fundamental verificar se

não estão cruzados e nunca os tencionar rapidamente. A manutenção só deve ser

realizada por profissional especializado, o equipamento precisa estar desligado, ter sua

fonte de energia bloqueada e sinalizada. A capacidade de carga da ponte rolante não

pode ser excedida, então, é muito importante saber qual o peso da carga que irá ser

movimentada. A indicação da carga máxima de trabalho permitida, por si só, não

garante a inexistência de sobrecargas durante a operação da ponte rolante. É necessária

a instalação de limitadores de carga para efetivamente impedir essas sobrecargas

Existem alguns testes que devem ser realizados em sua ponte rolante que podem

indicar a necessidade de manutenção e/ou reforma em ponte rolante. Esses são:

Todas as chaves de fim de curso devem ser verificadas manualmente antes da

utilização das pontes rolantes, qualquer anormalidade avisar responsável

da manutenção.

Verificar antes de qualquer trabalho a eficiência dos freios, é de fundamental

importância que os mesmos estejam em impecável estado para a segurança de todos.

Qualquer dificuldade com os freios pode acarretar na necessidade de uma manutenção

preventiva, manutenção corretiva ou reforma em sua ponte rolante;

Observar a elevação do material durante o transporte, essa deve estar sempre

correta, caso contrário precisa de manutenção.

Laços de cabos e correntes devem ser inspecionados regularmente, pois degastes

ou defeitos podem tornar a operação das pontes rolantes insegura;

Deve se tomar cuidado para que a carga não enrosque ou bata durante a

elevação, se isso acontecer pode ocorrer de danificar seu equipamento, tendo que

realizar uma manutenção ou reforma na sua ponte rolante;

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Qualquer anormalidade deve ser informada ao chefe ou responsável. As partes

da ponte rolante que não estejam funcionando corretamente devem ser inspecionadas

por especialistas que vão diagnosticar por qual reforma sua ponte rolante deve passar.

Essas partes serão reguladas ou substituídas antes do início da operação com a mesma.

Figura 19 - Manutenção Ponte Rolante

1.8 Como Projetar uma Ponte Rolante

1.8.1 Tipo construtivo e capacidade

Primeiramente para o desenvolvimento e dimensionamento de uma ponte rolante há a

necessidade da realização de uma investigação técnica para obtenção dos parâmetros

iniciais de projeto. Na Figura 20 mostra as informações iniciais para a seleção e

definição do tipo construtivo e capacidade do equipamento

1 – Largura livre (mm);

2 – Piso / base superior trilho (mm);

3 – Pé direito livre (mm);

4 – Vão livre - entre centros de trilhos (mm);

5 – Capacidade nominal do gancho principal (kN);

6 – Tipo construtivo (univiga ou dupla viga);

Figura 20 - Ponte Rolante.

28

7 – Curso do gancho principal (mm);

8 – Comprimento do caminho de rolamento (mm);

9 – Distância entre pilares (mm);

1.8.2 Classificação das estruturas dos equipamentos

As pontes rolantes são classificadas em diversos grupos, conforme o serviço

que executarão, dessa forma pode-se determinar as solicitações que leva-se em conta no

projeto. São dois os fatores levados em consideração para determinação do grupo a que

se pertence à estrutura do equipamento:

a. Classe de utilização.

b. Estado de carga.

O estado de carga caracteriza em que proporção o equipamento levanta a

carga máxima ao longo da sua vida útil de operação. Existem quatro estados

convencionais de operação, os quais são definidos na Tabela 4.

29

A classe de utilização se refere à frequência de utilização dos equipamentos.

De acordo com a norma ABNT 8400 existem quatro classes de utilização, como pode

ser visto na Tabela 3, a qual serve de referência para o cálculo das estruturas. Para

cada classe define-se um número total teórico de ciclos de levantamento que o

equipamento efetuará durante a sua vida.

Tabela 3 - Classes de utilização

A classe de utilização é determinada utilizando a classificação conforme a Tabela 3.

Os estados de cargas não correspondem aos estados de todos os

elementos da estrutura do equipamento, pois alguns elementos, normalmente,

ficam submetidos a estados de tensões diferentes que os impostos pelas cargas

levantadas. Os estados são definidos de modo semelhante ao dos estados das

cargas, conforme as definições da Tabela 5.

Tabela 3 - Classes de utilização

30

1.8.3 Classificação das estruturas em grupos

A combinação dos diversos grupos classifica a estrutura para os equipamentos

como um conjunto (Tabela 6) e determinam o valor do coeficiente de

majoração Mx, que por sua vez caracteriza o dimensionamento da estrutura.

Tabela 4 - Estados de carga

31

Tabela 5 - Estados de tensões

Tabela 6 - Classificação da estrutura dos equipamentos em grupos

32

1.8.4 Exemplos de classificação dos equipamentos

Para classificar corretamente o equipamento, deve ser realizada uma investigação

técnica, buscando conhecer todas as particularidades do serviço que será desempenhado

pelo equipamento. A fim de evitar se cometer erros de classificação por comparação

com equipamentos semelhantes, deve ser quantificado os ciclos de operação e

caracterizada a forma mais aproximada possível a proporção em que o equipamento

sofrerá solicitações máximas e frações destas solicitações máximas.

A norma NBR 8400:1984 fornece a Tabela 7 com exemplos de classificação

de estruturas e mecanismos, porém cada caso deve ser estudado em particular, pois o

equipamento poderá ter requisitos especiais que resultem em uma classificação

diferente das indicadas nas tabelas.

Tabela 7 - Exemplos de classificação de equipamentos de levantamento quanto à estrutura

33

1.8.5 Parâmetros de velocidades

Nos mecanismos que formam as pontes rolantes são três os movimentos que devem

ser considerados:

- Elevação do gancho principal;

- Translação do carro guincho;

- Translação da ponte rolante.

Em aplicações que exijam uma velocidade maior para movimentação rápida

e outra menor para trabalhos mais precisos, utiliza a adoção da dupla velocidade, a

qual é possível com a utilização de inversores de frequência e botoeiras com

acionamento duplo.

Quando utilizado a dupla velocidade deve-se considerar para cálculo da

potência a velocidade máxima, já a velocidade mínima recomendada é de no mínimo

30% da máxima, porém é possível a utilização de velocidades de até 10%, para períodos

curtos de operação.

Como a velocidade tem uma relação direta com o custo do equipamento foi

definido o estudo com três opções de velocidades máximas para o movimento de

elevação do guincho, conforme Tabela 8 (demais movimentos não serão objetos de

estudos desse trabalho), dessa forma pode-se criar uma família de produtos mais

flexível à necessidade do cliente.

34

Tabela 8 - Velocidades dos mecanismos

1.8.6 Estimativa de peso próprio do carro e configuração do carro

Para o cálculo das estruturas necessita-se dos valores do peso do carro próprio

e da distância entre centro das rodas. Porém como esses valores dependem do

dimensionamento da ponte concluído deve-se arbitrar valores para que se possa efetuar os

cálculos. Os valores arbitrados, conforme Tabela 9, estão levando em consideração dados

práticos aproximados de fabricantes como a Abus e Joscil, porém como esse dado não é

divulgado pelas empresas fabricantes existe uma margem de erro. Com a realização dos

projetos dos carros esses valores deverão ser validados e havendo a necessidade de

correção deverá ser revisada a tabela.

35

Tabela 9 - Estimativa de peso próprio do carro e configuração do carro

1.8.7 Dimensionamento estrutural da Ponte Rolante

Neste item será descrito a metodologia de cálculo da estrutura principal

do equipamento. Admitimos para essa utilização a construção de vigas denominadas

de viga caixão (Figura 21).

As vigas principais devem satisfazer a condição de tensões atuantes menores

ou iguais às tensões admissíveis e também a flecha atuante deve ser menor que a

flecha admissível. Como a norma NBR 8400 não faz referência à valores de flechas

aceitáveis, sugerimos a utilização da condição de relação da flecha mínima de 1/750,

ou seja, a flecha da viga não deve exceder o valor do vão (entre linhas de centro de

trilho) dividido por 750.

Na Tabela 10 apresenta-se os requisitos básicos para a análise estrutural de

uma viga principal.

36

Figura 21 - Viga caixão

37

Tabela 10 - Requisitos para análise estrutural da ponte

1.8.8 Escolha da seção da Viga

Para a determinação das dimensões da viga primeiramente deve-se calcular

o momento de inércia, representada graficamente na Figura 22.

38

Figura 22 - Fórmulas

Onde:

h é a altura da viga, em mm.

b é a base da viga, em mm.

ea é a espessura da alma, em mm.

efs é a espessura flange superior, em mm.

efi é a espessura flange inferior, em mm.

b2 é a distância entre almas, em mm.

d é a distância entre flanges, em mm.

ha é a altura da alma, em mm.

39

Figura 23 - Cálculo do momento de inércia de uma viga caixão

1.8.9 Verificação da flecha

O primeiro passa para a determinação da flecha é montar o diagrama de

corpo de livre (Figura 24).

40

Figura 24 - Diagrama de corpo livre nas vigas principais

41

Para uma ideia preliminar das vigas que poderão ser utilizadas, determina-

se, para um carro ideal, a reação máxima como sendo:

Onde:

Fcmáx é reação máxima no carro, em N.

Wu é a carga útil à ser levantada, em N.

Ftc é o peso total do carro, em N.

nrc é número de rodas.

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Impor a condição de flecha máxima admissível, ou seja, flecha devida ao

peso próprio total do carro e carga útil a ser levantada igual a relação do vão da ponte

sobre 750.

Sabendo-se que:

Onde:

fc é a flecha, devido ao peso próprio do carro e carga, em mm.

lp é o vão da ponte rolante, em mm.

ar é a distância entre rodas do carro, em mm.

E é o módulo de elasticidade do aço, em MPa.

Ix é o momento de inércia para a viga da ponte, em mm4.

Pode-se adotar para o momento de inércia necessário ao carro e à carga,

para uma seleção preliminar. O coeficiente 1,5 leva em consideração a flecha devida

ao peso próprio da viga selecionada, pelo método de tentativa e erro.

Onde:

Ixs é o momento de inércia estimativo para a seleção da viga da ponte.

Com a seleção preliminar da viga, pode-se então verificar a flecha total, como segue:

Onde:

43

fct é a flecha total estimativa na viga principal, em mm.

fc1 é a flecha devida ao carro e à carga, considerando-se a viga selecionada, em mm.

fc2 é a flecha devida ao peso próprio da viga, em mm.

fc3 é a flecha devida à cabine de comando, em mm.

Calculando-se obtêm-se:

Onde:

Ixv é o momento de inércia da viga selecionada e a flecha total deverá ser menor que lp/750.

44

Conclusão

Através desse estudo, pode-se concluir que a utilização das pontes rolantes como

equipamento para movimentação e transporte de carga possui um papel muito

importante dentro da indústria. Com a utilização destes equipamentos pode-se melhorar

a eficiência do sistema de produção, movimentando quantidades exatas de materiais ao

longo da linha de produção e armazenamento, reduzindo custos, garantindo um

transporte seguro, maximizando a utilização do espaço e minimizando o risco de

acidentes durante a movimentação manual de materiais, insumos e matéria prima. Com

uma forma construtiva relativamente simples, porém com alta robustez estrutural e

flexibilidade, as pontes rolantes de destacam na gama dos equipamentos destinados a

movimentação de carga.

1.9 Referências bibliográficas

https://www.konecranes.com.br/equipamento/pontes-rolantes

https://prolifeengenharia.com.br/treinamentos/seguranca-ponte-rolante-nr-11/

http://infraestruturaurbana17.pini.com.br/solucoes-tecnicas/37/ponte-rolante-308775-1.aspx

https://www.mecanicaindustrial.com.br/570-o-que-e-uma-ponte-rolante/

https://www.ifmg.edu.br/arcos/documentos-do-site/tai-2017-2/tai3-ponte-rolante.pdf

NBR 8400, Cálculo de Equipamentos para Levantamento e Movimentação de Cargas, ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, São Paulo, 1984.