MET_aula-6_dispositivos-para-apanhar

MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO
E TRANSPORTE
AULA 6 – DISPOSITIVOS DE APANHAR A CARGA
PROF.: KAIO DUTRA
Ganhos
◦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 e ganchos duplos
são os projetos mais comuns, usados para
essa finalidade.
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Ganchos Padronizados Forjados
◦A figura mostra um gancho padronizado
simples, forjado. Todas as dimensões
podem padronizadas de ganchos simples e
duplos podem ser encontradas em normas
(NBR10070).
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Ganchos Padronizados Forjados
Cálculo das Dimensões
◦A haste do gancho é verificada à tensão de
tração, da seguinte forma:
t 
Q
d1
2
4
◦De modo geral a tensão admissível de
tração não deve exceder 500 Kgf/cm².
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Ganchos Padronizados Forjados
Cálculo das Dimensões
◦ A altura mínima da porca do gancho é
determinada pela pressão específica
permissível na rosca, de acordo com a
seguinte equação:
4Qt
H 
2
2
 d 0  d1 p
◦ t → profundidade da rosca;
◦ d0 → diâmetro maior;
◦ d1 → diâmetro menor da rosca.
◦ p → tensão específica admissível (300 a 350
Kgf/cm².

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
Ganchos Padronizados Forjados
Cálculo das Dimensões
◦ A tensão unitária de tração pode ser encontrada pela formula:
𝑄 1 2(𝑥 −𝛾)
𝑐
◦ 𝜎𝑡 =
> 𝜎𝑎𝑑𝑚
𝐹𝑥
𝑎
◦ A tensão unitária de compressão pode ser encontrada pela formula:
◦ 𝜎𝑐 =
𝑄 1 2(𝑥𝑐 −𝛾)
𝑎
𝐹𝑥
+ℎ
◦ Onde:
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
> 𝜎𝑎𝑑𝑚
2
Q – Carga sobre o gancho;
F – área de seção crítica;
x – fator, dependendo da forma de seção transversal e curvatura da viga;
a – diâmetro da boca;
𝑥𝑐 - Distância entre o centroide e o contorno interno;
𝛾 – Distância entre a linha zero e o centroide;
h – altura máxima da seção transversal do gancho.
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Ganchos Padronizados Forjados
Cálculo das Dimensões
◦A tabela abaixo fornece os principais valores de projeto para os
ganchos simples padronizados:
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Ganchos Simples
◦Características dimensionais
normatizadas das partes
forjadas:
◦ Ganchos simples fabricados
em matriz:
◦ MF – ganchos sem ressaltos.
◦ MFRP – ganchos som ressalto para
trava de segurança, que se projeta
internamente além dos contornos
da haste. Compreende os números
de 006 a 8.
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Ganchos Simples
◦Ganchos MFRP
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Ganchos Simples
◦Características dimensionais
normatizadas das partes
forjadas:
◦ Ganchos simples fabricados
em matriz:
◦ MFR – ganchos com ressalto para
trava de segurança parcialmente
incorporado
à
sua
haste.
Compreendem os números de 10 a
40.
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Ganchos Simples
◦Ganhos MFR
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Ganchos Simples
◦Características dimensionais
normatizadas das partes
forjadas:
◦ Ganchos simples fabricados
por martelamento:
◦ MT – ganchos sem ressalto.
◦ MTR - ganchos com ressalto para
trava de segurança.
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Ganchos Simples
◦Tabelas de fabricantes.
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Ganchos Simples
◦Tabelas de fabricantes.
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Ganchos Simples
◦Tabelas de fabricantes.
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Ganchos Duplos Forjados
◦Ganchos duplos são projetados com selas
menores do que as dos ganchos simples
de mesma capacidade de elevação.
Normalmente estes ganchos são utilizados
para erguer cargas carga elevadas.
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Ganchos Duplos Forjados
◦A norma NBR10070 também classifica est tipo de
gancho:
◦ Ganchos fabricados em matriz:
◦ MF – ganchos sem ressalto;
◦ MFR – ganchos com ressalto para trava de segurança.
◦ Ganchos fabricados por martelamento:
◦ MT – ganchos sem ressalto;
◦ MTR – ganchos com ressalto para trava de segurança.
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Ganchos Duplos Forjados
◦Para MF e MT (sem ressalto):
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Ganchos Duplos Forjados
◦Para MFR e MTR (com ressalto):
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Ganchos Duplos Forjados
◦Tabela para MF, MFR, MT e MTR:
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Ganchos Triangulares Sólidos
◦Os ganchos triangulares sólidos são,
usualmente,
empregados
em
guindastes de alta capacidade de
elevação
(acima
de
100t)
e
ocasionalmente em guindastes médios.
◦O inconveniente desses ganchos está no
fato de que as lingas que sustentam a
carga devem passar pelos olhais.
◦Esses ganchos são fabricados por
forjamento em uma só peça.
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Ganchos Triangulares Articulados
◦ A fabricação de ganchos triangulares
sólidos apresenta várias dificuldades de
produção. Por essa razão, no manuseio
de cargas pesadas, dá-se preferência aos
ganchos triangulares compostos.
◦ A Figura mostra um gancho composto
com uma articulação e um gancho
composto, com três articulações.
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Órgãos Para Ganchos de Suspensão
Pesos de Gancho
◦ Para levantar cargas leves (até 5 t)
os ganchos são, frequentemente,
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. Para amortecer os
choques, o peso do gancho, é,
muitas vezes, provido de molas.
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Órgãos Para Ganchos de Suspensão
Mancais de Rolamento
◦ Mancais axiais de esferas permitem
ao gancho carregado girar facilmente
no manuseio de cargas. Isso se dá
devido a instalação de mancais de
rolamentos autocompensadores com
anéis de assento esférico.
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Órgãos Para Ganchos de Suspensão
Travessa 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.
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Órgãos Para Ganchos de Suspensão
Aparelho Para Granchos
◦ 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 mostra um aparelho com uma
polia e um dispositivo, o qual impede
que o cabo escape
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Órgãos Para Ganchos de Suspensão
Aparelho Para Granchos
◦ Aparelhos para múltiplas polias
são projetados com altura
normal ou reduzida.
◦ Aparelhos normais (longos), as
polias inferiores são mostradas
em um eixo preso nas placas
laterais
do
aparelho.
O
inconveniente desse projeto está
na
excessiva
altura
do
mecanismo de suspensão.
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Órgãos Para Ganchos de Suspensão
Aparelho Para Ganchos
◦ No aparelho curto, as polias são
dispositivos sobre os munhões
alongados da travessa. Aparelhos
curtos possibilitam maior altura de
elevação e pesam menos.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
◦ Um fator de utilização mais alto e capacidade de manuseio dos órgãos de
elevação depende diretamente do tempo requerido para suspender e
remover a carga. Esse tempo é reduzido por dispositivos especiais de garras
que devem:
◦ Concordar com a forma e propriedades das cargas;
◦ Agarrá-las e soltá-las rapidamente;
◦ Possuir resistência mecânica adequada e segura;
◦ Satisfazer aos requisitos de segurança;
◦ Não danificar a carga;
◦ Ter peso mínimo;
◦ Ser de fácil operação.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
◦ As cargas, manuseadas nas empresas industriais, podem ser subdivididas nos
seguintes cinco grupos:
◦ Cargas unitárias, regra geral, incômodas; por exemplo; caldeiras, máquinas montadas, estruturas
metálicas etc.
◦ Cargas de peças, em massa: lingotes de aço, fundidos de tamanhos médios, forjados, peças de
máquinas, aços laminados, chapas e placas, caixas, barris, fardos etc.
◦ Cargas de peças pequenas, em massa: pequenos fundidos, forjados, peças de máquinas, gusa,
parafusos, rebites etc.
◦ Material solto: carvão, coque, cinzas, areia, cavaco metálicos etc.
◦ Materiais líquidos: ferro fundido, aço e outros metais em fusão.
◦ Os primeiros três tipos de carga são manuseados pelos seguintes dispositivos
especiais de garras: vigas de suspensão e grampos, plataforma de carga e caçambas
e tenazes comuns e de aperto automático.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
Vigas de suspensão
◦ Estes dispositivos são empregados para
mover cargas longas, incômodas e
pesadas, tais como locomotivas, vagões
ferroviários, caldeiras, laminados longos,
chapas e placas de aço etc.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
Garras de Guindastes e Grampos
◦ Parte similares, como por exemplo, rodeiros,
eixos, chapas e placas de aço, rolos de papel,
bobinas de fio etc., são manuseados por garras,
que se adaptam à forma da carga.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
Garras de Guindastes e Grampos
◦ Placas espessas são movidas, verticalmente, pelos
dispositivos mostrados na figura, nos quais as
placas são apertadas pela ação do seu próprio
peso. As placas são movidas horizontalmente, por
meio de grampos presos em lingas de corrente
com quatro pernas.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
Plataforma de Carga e Caçambas
◦ Estes órgãos são usados para manusear
lotes de cargas, em peças (caixas, fardos,
barra de aço, peças de máquina etc.) e
também cargas de pequenos tamanhos
(briquetes, tijolos, ferro gusa, pequenas
partes de ferro fundido).
◦ Plataformas de carga e caçambas são
versões simplificadas dos recipientes
empregados pelas ferrovias e outros meios
de transporte. São caixas de grande porte,
destinadas a comportar qualquer carga
(contêineres). Elas são convenientes
porque podem ser postas sobre carros
planos, truques etc., sem a necessidade de
remover seu conteúdo, desde que possam
ser simplesmente removidas.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
Tenazes Comuns e Automáticos
◦ A tendência de reduzir ao mínimo o
trabalho manual, no manuseio de
cargas
ou
peças,
levou
ao
desenvolvimento de vários tipos de
tenazes e outras garras automáticas.
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Garras de Guindastes para Cargas Unitárias e Peças
Tenazes Comuns e Automáticos
◦ Por via de regra, as tenazes são automáticas, isto é fecham-se sob a ação da
carga em manuseio. As tenazes são abertas, normalmente, por meio de uma
alavanca especial.
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Eletroímãs de Suspensão
◦ Os eletroímãs de suspensão são usados para
manuseio de materiais magnéticos de diversas
formas (lingotes, vigas, trilhos, chapas e placas de
aço, tubos, sucatas, cavacos de metal, ferro gusa,
caixas contendo artigos de aço tec.). Os eletroímãs
de suspensão tem encontrado ampla aplicação nas
usinas metalúrgicas e mecânicas. Suas principais
vantagens residem no fato de que eliminam a
necessidade da suspensão manual das cargas e
reduzem, drasticamente, o tempo necessário para
esta operação.
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Eletroímãs de Suspensão
◦ Os eletroímãs de suspensão têm, por outro lado,
desvantagem de uma certa redução da
capacidade útil de suspensão, devido ao peso
dos mesmos.
◦ Contudo, os eletroímãs de suspensão podem
dar conta de uma considerável quantidade de
carga, num tempo mínimo, e aumenta
substancialmente,
o
rendimento
dos
dispositivos.
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Eletroímãs de Suspensão
◦ A capacidade de elevação do mesmo
eletroímã varia dentro de uma larga faixa,
dependendo da forma, tamanho, composição
química e temperatura dos objetos elevados.
Os eletroímãs desenvolvem a máxima
potência de elevação quando elevam objetos
maciços, com superfície lisa. Se a carga
possuir forma irregular e for composta de
pequenos artigos, a capacidade de elevação
do eletroímã cai acentualmente.
◦ Os eletroímãs devem ser capazes de resistir
aos pesados golpes das cargas maciças que
atraem e aos choques causados pela queda
sobre a carga que elevam.
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Dispositivos Agarradores Para Material a Granel
Cubas e Caçambas
◦ Cubas autobasculantes são suspensas sobre
um gancho de guindaste, por uma alça, elas
giram sobre moentes horizontais. O centro
de gravidade da cuba carregada deve ser
escolhido de tal maneira que possibilite à
cuba manter sua posição vertical, durante o
movimento, com a ajuda de uma barra de
desengate. Quando a barra de desengate é
liberada, a cuba tomba e descarrega seu
conteúdo.
◦ A caçambas são usadas para manusear
cascalho, areia, terra etc., com a ajuda de
guindastes. Elas são superiores às cubas
basculante, porque não esparramam muito
material na descarga.
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Dispositivos Agarradores
Caçambas Automáticas
◦ Essas cubas têm capacidade de 1 a 3m³ e,
para fins especiais, até 8m³. Elas
compreendem duas pás, com fundo
arredondado, articuladas.
◦ As cubas com projetos mais antiquados
necessitam de trabalho manual e
mecanismos de carregamento. Alguns
projetos requerem pessoal de operação,
mesmo durante a descarga. Esses defeitos
tornam irracional a aplicação das cubas,
quando grande quantidade de material a
granel deve ser manuseado. Ao invés
disso, faz-se uso de caçambas especiais,
que
agarram
mecanicamente
e
descarregam automaticamente o material.
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Dispositivos Agarradores
Caçambas Automáticas
◦ Um exemplo deste tipo são as
caçambas automáticas de dois cabos,
nas quais a operação de elevação é
efetuada por um grupos de cabos,
chamado de elevação ou suspensão,
e a abertura e fechamento, por outro
grupo de cabos, chamado cabo de
fechamento.
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Dispositivos de Guindastes Para manuseio de
Materiais Líquidos.
◦ Cadinhos, são retirados dos
fornos e transportados por meio
de tenazes.
◦ Panelas, para manuseio de
metais líquidos, são feitas de
placas
de
aço
e
tem
revestimento refratário. Elas são
suspensas no gancho do
guindastes, por meio de alças
basculantes especiais.
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Dispositivos de Guindastes Para manuseio de
Materiais Líquidos.
◦ Cadinhos, são retirados dos
fornos e transportados por meio
de tenazes.
◦ Panelas, para manuseio de
metais líquidos, são feitas de
placas de aço e tem revestimento
refratário. Elas são suspensas no
gancho do guindastes, por meio
de alças basculantes especiais.
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