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A n o taçõ es Qu ali fic aç ão pa ra O pe ra do r d e G uin da st e 1 OPERADOR DE GUINDASTE caderno do aluno Unidade Operacional Jacareí-SP Caderno do Aluno OPERADOR DE GUINDASTE Modalidade Presencial 04/2011 Fale com o SEST/SENAT 0800.7282891 www.sestsenat.org.br Elaboração: Prof. Erik Cabrini Abrão Curso para capacitação de Operadores de Guindastes de acordo com a determinação da Portaria 3214 de 08 de Junho de 1978 e Norma Regulamentadora 11. Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Meios de elevação, como Guindastes, facilitam a movimentação de cargas. Através deles podemos reduzir muito nosso trabalho braçal. Porém, deveremos usar mais a cabeça, para que não ocorram riscos. Este passo é o nosso objetivo maior, a realização de um treinamento que venha orientar o operador quanto ao manuseio de elevação e movimentação de cargas dentro dos conceitos de segurança operacional. Como resultado do presente treinamento, buscamos aperfeiçoar tecnicamente o profissional responsável pela operação de Guindaste, oferecendo assim, uma qualidade sempre maior no serviço apresentado. Desta forma o SEST/SENAT criou este programa de treinamento que objetiva capacitar e reciclar profissionais de acordo com o que determina a Portaria 3214 de 08/06/1978 e a NR-11. GRADE DO CONTEÚDO Unidades Carga Horária Capacitação de Operadores de Guindaste 40 h/a Unidade Jacareí-SP Unidade Jacareí-SP ÍNDICE Unidade 1 – História dos Guindastes......................................................................... 7 Unidade 2 – Norma Regulamentadora 11 ................................................................. 13 Unidade 3 – AET – Autorização Especial de Trânsito.................................................. 17 Unidade 4 – Tipos de Guindastes .............................................................................. 21 Unidade 5 – Partes e Componentes de Guindastes.................................................... 31 Unidade 6 – Inspeção Pré-Operacional do Guindaste................................................. 55 Unidade 7 – Estabilização ou Patolamento................................................................ 61 Unidade 8 – Tabela de Carga..................................................................................... 65 Unidade 9 – Acessórios de Içamento e Movimentação.............................................. 81 Unidade 10 – Regras de Segurança na Movimentação............................................... 89 Unidade 11 – Unidades de Medida............................................................................ 97 Unidade 12 – Estudo de Rigging................................................................................. 101 Unidade 13 – Sinalização NBR 11436......................................................................... 107 Unidade 14 – Atendimento ao Cliente....................................................................... 111 Bibliografia............................................................................................................... 114 Unidade Jacareí-SP Unidade Jacareí-SP 1 UNIDADE HISTÓRIA DOS GUINDASTES Unidade Jacareí-SP Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nesta primeira unidade apresentaremos alguns aspectos históricos dos guindastes e algumas características construtivas que tornaram esses equipamentos o que eles são atualmente, e essenciais para movimentação de carga em portos, na construção civil, armazéns, dentre outros locais. Com isso, serão identificadas algumas características específicas desse equipamento, que apresenta importante participação na movimentação de cargas dentro das cadeias logísticas. OBJETIVOS Os objetivos desta unidade são: • Apresentar aspectos históricos dos guindastes; • Mostrar alguns aspectos construtivos importantes dos guindastes; • Conhecer alguns atributos básicos dos guindastes. INTRODUÇÃO Os guindastes são equipamentos antigos, que surgiram em função da necessidade de deslocamento de grandes massas e em grandes alturas. Tais equipamentos tornaram-se imprescindíveis nas atividades atuais de movimentação de cargas, sejam em portos, armazéns, ou até mesmo na construção civil. Conhecer parte da história evolutiva desse equipamento permite identificar a importância que o mesmo teve e possui até hoje, bem como, entender o que ele se tornou na atualidade. DESENVOLVIMENTO O guindaste é provavelmente invenção grega ou romana, da qual não existem registros anteriores ao século I a.C. Os grandes monumentos de pedra anteriores a essa época - as pirâmides do Egito, por exemplo - foram edificados sem auxílio de nenhum mecanismo de suspensão. A maior parte do conhecimento sobre os guindastes antigos vem dos escritos do arquiteto romano Vitrúvio (século I a.C.) e de Héron de Alexandria (século I d.C.). O mais simples dos guindastes descritos compunha-se apenas de uma única estaca fincada no chão, que era erguida e sustentada por um par de cabos amarrados em sua extremidade superior. Em seu topo, prendia-se a roldana por onde corria a corda utilizada para suspender os materiais. Essa corda era normalmente operada por um molinete fixo num dos lados da estaca, junto à base. A notações 9 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ Os guindastes romanos apresentavam sérias limitações. Apesar de a carga poder ser levantada verticalmente, o ângulo em que ela podia girar, à direita ou à esquerda, sem o guindaste se desequilibrar, era muito restrito. Além disso, só poderia ser erguida até a altura das estacas. Outro problema era a imobilidade do equipamento, que precisava ser desmontado a cada etapa da construção. Os construtores medievais conseguiram superar a maioria desses problemas. A força humana - utilizada para fazer funcionar o molinete - permaneceu insubstituível até o advento das máquinas a vapor. O funcionamento de um guindaste depende de uma relação matemática entre a força utilizável no cabo de aço e o ângulo em que se encontra o material a ser erguido. A segurança de toda a operação, bem como a capacidade da máquina, subordinam-se sempre a essa relação matemática. Os primeiros registros de uso de guindastes remontam do século I ou II conforme mostra um relevo em pedra encontrado em um túmulo em Roma, datado deste período, onde se vê um guindaste sendo usado para construir um monumento. Durante a Idade Média os guindastes foram utilizados para construir as grandes catedrais da Europa. Para isto os guindastes eram fixados no alto das paredes ou muralhas enquanto estas eram construídas. Para içar os materiais era utilizada a força de homens que giravam duas grandes rodas uma de cada lado do guindaste. Os guindastes neste período também começaram a ser utilizados em alguns portos medievais. Com uma ampla gama de aplicações para este tipo de equipamento, os guindastes acabaram adquirindo características especificas e sendo divididos em grupos especializados O tipo mais comum de guindaste consiste em uma torre treliçada de aço ou em uma torre telescópica montada em uma plataforma móvel, quepode ser constituída de trilhos, rodas, acoplados a caminhões ou ainda sobre esteiras. A base da torre é articulada, e pode ser suspendida e abaixada por cabos ou ainda por cilindros hidráulicos. Um gancho no topo da torre é suspenso por cabos e polias. 10 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP Os cabos são movimentados através de motores que operam com uma variedade de tipos de transmissões. Os motores podem ser a vapor, elétricos, ou ainda de combustão interna (IC). Enquanto que com relação à transmissão esta costuma ser à base de embreagens principalmente em equipamentos mais antigos. Recentemente este padrão começou a ser modificado com o uso de motores de combustão interna que permitem combinar a característica dos motores de vapor "torque máximo em velocidade zero" pela adição de um elemento hidráulico, criando com isso um bom controle de torque. As vantagens operacionais deste arranjo são conseguidas através do controle eletrônico de movimentação hidráulica. Alguns modelos de guindaste que utilizam esta tecnologia podem ser convertidos em guindastes de demolição adicionando-se uma esfera de demolição, ou em escavadeiras adicionando uma pá carregadeira, embora alguns detalhes de projeto possam vir a limitar sua eficácia. A notações 11 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP Unidade Jacareí-SP 2 UNIDADE NORMA REGULAMENTADORA 11 NR-11 Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nessa unidade do curso, serão apresentados os conceitos legais que envolvem a atividade de movimentação de carga utilizando Guindastes. OBJETIVOS Os objetivos dessa unidade são: - Apresentar a Norma Regulantadora NR-11. - Identificar as responsabilidades e competências do Profissional. INTRODUÇÃO Ao longo dessa unidade vamos entender melhor sobre a função do Operador de Guindaste. Vale lembrar que essa função é fundamental para uma movimentação de carga de forma segura e com qualidade. DESENVOLVIMENTO NR- 11- Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais 11.1. Normas de segurança para operação de elevadores, guindastes, transportadores industriais e máquinas transportadoras. 11.1.1. Os poços de elevadores e monta-cargas deverão ser cercados, solidamente, em toda sua altura, exceto as portas ou cancelas necessárias nos pavimentos. 11.1.2. Quando a cabina do elevador não estiver ao nível do pavimento, a abertura deverá estar protegida por corrimão ou outros dispositivos convenientes. 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. A notações 15 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 11.1.3.2. Em todo o equipamento será indicado, em lugar visível, a carga máxima de trabalho permitida. 11.1.3.3. Para os equipamentos destinados à movimentação do pessoal serão exigidas condições especiais de segurança. 11.1.4. Os carros manuais para transporte devem possuir protetores das mãos. 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. 11.1.6. Os operadores de equipamentos de transporte motorizado deverão ser habilitados e só poderão dirigir se durante o horário de trabalho portarem 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 substituídas. 11.1.9. Nos locais fechados ou pouco ventilados, a emissão de gases tóxicos, por máquinas transportadoras, deverá ser controlada para evitar concentrações, no ambiente de trabalho, acima dos limites permissíveis. 11.1.10. Em locais fechados e sem ventilação, é proibida a utilização de máquinas transportadoras, movidas a motores de combustão interna, salvo se providas de dispositivos neutralizadores adequados. CONCLUSÃO Nessa unidade podemos ter uma visão ampla sobre as responsabilidades do Operador, da Empresa e do pessoal envolvido com a movimentação de carga com o uso de um Guindaste ou qualquer outro equipamento destinado a esse fim. 16 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 3 UNIDADE AET – AUTORIZAÇÃO ESPECIAL DE TRÂNSITO Unidade Jacareí-SP Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nessa primeira unidade do curso, serão apresentados os conceitos legais que envolvem o trânsito de Guindastes auto-propelidos em vias públicas OBJETIVOS Os objetivos dessa unidade são: - Apresentar a AET – Autorização Especial de Trânsito. INTRODUÇÃO Ao longo dessa unidade vamos entender melhor a AET e conferir os requisitos para conduzir um Guindaste em vias públicas. DESENVOLVIMENTO Os guindastes auto-propelidos precisam portar uma AET para trafegar em vias públicas, de acordo com o Código de Trânsito Brasileiro, no artigo 101, e de acordo com a resolução 12/98 do CONTRAN, que dispões dos limites máximos de peso, altura, largura e comprimento dos ve€culos. Importante lembrar que cada estado brasileiro possui normatização própria quando a circulação de guindastes em rodovias e vias urbanas. • Art. 101. Ao veículo ou combinação de veículos utilizado no transporte de carga indivisível, que não se enquadre nos limites de peso e dimensões estabelecidos pelo CONTRAN, poderá ser concedida, pela autoridade com circunscrição sobre a via, autorização especial de trânsito, com prazo certo, válida para cada viagem, atendidas as medidas de segurança consideradas necessárias. • § 1º A autorização será concedida mediante requerimento que especificará as características do veículo ou combinação de veículos e de carga, o percurso, a data e o horário do deslocamento inicial. • § 2º A autorização não exime o beneficiário da responsabilidade por eventuais danos que o veículo ou a combinação de veículos causar à via ou a terceiros. • § 3º Aos guindastes autopropelidos ou sobre caminhões poderá ser concedida, pela autoridade com circunscrição sobre a via, autorização especial de trânsito, com prazo de seis meses, atendidas as medidas de segurança consideradas necessárias. A notações 19 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es__________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ Validade da AET 6 meses - para guindastes com PBT < 45t 3 meses - para guindastes com 45 < PBT < 60 1 mês - para guindastes com PBT > 60t Batedores credenciados para guindastes com PBT > 60t Escolta policial para guindastes com PBT > 80t Laudo Técnico de Vistoria para guindastes com PBT > 60t Horário de Circulação Do amanhecer ao pôr do Sol Velocidade Máxima de 60Km/h • Para realização de trabalhos em vias públicas, é necessário autorização do orgão com circunscrição sobre a via, sinalização de segurança, orientação da polícia militar ou agentes de trânsito municipal. • Antes de atravessar sobre pontes, certifique-se de que ela suporta carga superior ao peso do guindaste. • Em passagens estreitas, certifique-se de que as dimensões externas do guindaste são menores que os alertas de “Largura Máxima e Altura Máxima”. 20 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 4 UNIDADE TIPOS DE GUINDASTES Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nesta unidade do curso, você estudará aspectos referentes aos diferentes componentes básicos que fazem parte de um guindaste. Além disso, compreenderá as funções que os mesmos exercem dentro da atividade de içamento e movimentação de carga. OBJETIVOS - Apresentar alguns dos diferentes tipos de equipamentos utilizados como componentes auxiliares dos guindastes. INTRODUÇÃO O conjunto de equipamentos utilizados nos guindastes, no auxílio ao processo de içamento e movimentação de cargas pode influenciar na qualidade do serviço, na segurança da operação, bem como na agilidade de todo o processo. Dessa forma, o operador de guindaste deve conhecer esses equipamentos, bem como a forma correta de instalação e utilização a fim de garantir maiores rendimentos na execução de suas atividades. DESENVOLVIMENTO 1 – GUINDASTES SOBRE TRILHOS Os Guindaste sobre trilhos são utilizados em ferrovias para manutenção de locomotivas, remoção de equipamentos em caso de acidentes, trabalhos em túneis ferroviários, etc. Também são bastante utilizados em portos, instalados em pórticos para transporte de cargas e conteiners. A notações 23 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 2 – GUINDASTES RT (ROUGH TERRAIN = TERRENO ACIDENTADO) Os Guindastes RT são equipamentos projetados para trabalhar em terrenos acidentados. Possuem pneus tipo trator que se adaptam a muitas irregularidades dos terrenos. O guindaste RT tem características próprias que o tornam bastante versáteis, pois: - Circulam em terrenos acidentados e sem pavimentação. Em termos técnicos, serve para operações fora-de-estrada (off-road). - Trabalham em áreas de acesso difícil, por que possui sistemas de direção hidráulica nas rodas dianteiras e traseiras: Realiza manobras em pequeno espaço. - Movimentam-se com carga suspensa no gancho. Não podem circular em rodovias. 24 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 3 – GUINDASTES AT (ALL TERRAIN = TODO TERRENO) Guindaste AT permitem acesso a diversas condições de terreno graças a sustentação dos eixos tandem pneumáticos. Em relação aos Guingastes Truck Crane, a diferença é que não se pode remover o sistema de içamento do veículo. 4 – GUINDASTES TC (TRUCK CRANE = GUINDASTE CAMINHÃO) Guindaste TC são montados sobre caminhões previamente preparados com reforços de chassi, suspensão e câmbio. Utiliza-se a estrutura do chassi para montar a mesa do sistema de içamento e o sistema de patolamento. A notações 25 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 5 – GUINDASTES UNIVERSAL DE TORRE (TIPO GRUA) Guindastes tipo grua são empregados principalmente na construção civil. São fixados sobre uma base normalmente de concreto armado para sustentação. Apesar de grande, em geral, possuem pequena capacidade de carga, mas grande rapidez e mobilidade na obra. 6 – GUINDASTES SOBRE LAGARTA (ESTEIRA) Guindastes sobre esteiras são os únicos tipos de guindastes que podem se locomover com a carga, mas mesmo com essa habilidade, na maioria das atividades devem estar devidamente patolados. 26 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 7 – GUIDASTE DE PLATAFORMA Guindaste montado sobre plataforma marítima, empregado na construção naval e na indústria petrolífera para montagem de plataforma de extração de petróleo. 8 – GUINDASTES MARÍTIMO ou GUINDASTES FLUTUANTES Guindastes marítimos ou flutuantes são empregados principalmente na indústria de construção civil para montagem de pontes. Mas também são empregados no auxílio a embarcações encalhadas ou recuperação de embarcações naufragadas. A notações 27 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 9 – GUINDASTES AIR-CRANE (AÉREO) Guindastes air-crane são equipamentos guindastes projetados em helicópteros. São muito utilizados na montagem de torres, principalmente em locais de difícil acesso para guindastes TC ou AT. Alguns países utilizam para auxiliar no combate a incêndios florestais. 28 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 10 – GUINDASTE SOBRE TRILHOS SUSPENSOS (PONTE ROLANTE) Guindastes montados sobre trilhos suspensos, conhecidos também como Pontes Rolantes, são equipamentos montados e fixados sobre as vigas de uma construção e são utilizados somente em trabalhos pré- programados. Muito utilizados na indústria siderúrgica, metalúrgica, aeronáutica e outras que exijam a movimentação vertical e horizontal dentro do prédio. São encontradas com operação em cabine ou controles de solo do tipo botoeiras, ligados por fio ou rádio-frequência. MARCAS DE GUINDASTES: - Americanas: American, Bantan, Clark, Gallion, Grove, Link-Belt, Manitowoc, National Crane, Pettibone, P&H, Terex. - Européias: Demag, Thyssen Krupp e Liebherr (alemãs), Luna (espanhola) e Palfinger (austríaca). - Brasileiras: Madal / Palfinger (Caxias do Sul-RS) - Chinesas: XCMG, Zoomlion, Sany Crane. A notações 29 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP 5 UNIDADE PARTES E COMPONENTES DOS GUINDASTES Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nesta unidade do curso, você estudará aspectos referentes aos diferentes componentes básicos que fazem parte de um guindaste. Além disso, compreenderá as funções que os mesmos exercem dentro da atividade de içamento e movimentação de carga. OBJETIVOSO objetivo desta unidade é apresentar alguns dos diferentes tipos de equipamentos utilizados como componentes auxiliares dos guindastes. INTRODUÇÃO O conjunto de equipamentos utilizados nos guindastes, no auxílio ao processo de içamento e movimentação de cargas pode influenciar na qualidade do serviço, na segurança da operação, bem como na agilidade de todo o processo. Dessa forma, o operador de guindaste deve conhecer esses equipamentos, bem como a forma correta de instalação e utilização a fim de garantir maiores rendimentos na execução de suas atividades. DESENVOLVIMENTO Quando nos referimos as partes de um guindaste, temos que separar os componentes em: Componentes Universais e Componentes de Características. 1 – COMPONENTES UNIVERSAIS Os Componentes Universais são aqueles que todo guindaste possui, pois são de vital importância para seu funcionamento. • Cabos de aço; • Moitão e Bola-peso; • Polias ou Roldanas; • Lança; • Contra peso; • Guincho; • Outriggers ou Patolas • Tomada de Força • Engrenagem Rotex A notações 33 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 1.1 – CABOS DE AÇO 1.1.1 – HISTÓRIA DOS CABOS DE AÇO Os cabos assim como outras invenções, já eram conhecidos em tempos remotos, nas escavações feitas em Nínive, foram encontrados arames de ouro que por suas formas presume-se se tratar de cordões. Nas escavações de Pompéia, foi encontrado um cabo de Bronze de 4,5 metros de comprimento, composto de três cordões de 19 fios. Na Índia e China, foram utilizados cabos primitivos de fibras vegetais, para cruzar rios, menciona-se ainda que 1500 anos a.C. os chineses já utilizavam cordões de arames. No ano de 1500, Leonardo da Vinci mencionou um monta-cargas de cabos de arames de ferro. Os arames pela primeira vez foram recozidos, com o objetivo de diminuir a dureza e trabalhar melhor a frio. Já no ano de 1644, os cabos são utilizados para levantamento de cargas nas construções de fortalezas. Em 1818 na Alemanha, foram empregados cabos para levantar grandes cargas em trabalhos de mineração, doze anos depois na Inglaterra, iniciava- se a fabricação de cabos de arames para exploração de minérios. Nessa época começa a evolução rápida dos cabos de arame. Na Alemanha foi utilizado com êxito em um poço de mina, um cabo com 18 mm de diâmetro, 600 metros de comprimento, composto por 3 cordões de 4 arames, de 4,5 mm de diâmetro, e com resistência de 40 Kgf/mm2. Já em 1840 aparecem os cabos de 6 cordões (pernas) com alma têxtil e também com torções definidas. Em 1854 o inglês James Horsfall, fabricou arames patenteados. O processo consiste em passar os arames em um forno de alta temperatura (1050 ºC aproximadamente) e esfriar rapidamente em banho de chumbo fundido (480 ºC aproximadamente). Este processo deu origem a uma estrutura cristalina especial, que permitiu trefilar bitolas finas, obtendo-se excelentes características de resistência e flexibilidade. A forma primitiva de fabricação dos cabos em instalações de cablear a mão, impedia o seu rápido aperfeiçoamento, em 1860 na Alemanha aparecia a primeira cableadora mecânica, mas só em 1880 essas máquinas apareciam no mercado e a indústria de cabos iniciava sua fase de crescimento. A partir daí, utiliza-se cada vez mais arames de aço com resistência de 80, 120, e 200 Kgf/mm2, podendo-se hoje produzir arames com até 300 Kgf/mm2 que são utilizados nas indústrias aeronáuticas e de instrumentos musicais. Com a melhoria da qualidade dos arames, aumentou-se também a segurança dos cabos. Uma das primeiras instalações de grande porte com cabos de aço para transporte de pessoas é o conhecido BONDINHO DO PÃO DE AÇÚCAR da cidade do Rio de Janeiro, construído em 1913 e em funcionamento até hoje (sem acidentes). Mediante a utilização de cabos de aço, consegue-se instalações de pouco espaço com possibilidades de levantar grandes cargas de forma econômica. 34 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP Como em outros ramos, uma guerra causou seu rápido desenvolvimento. Um dos maiores usos bélicos de cabos de aço ocorreu em 1919 durante a Primeira Guerra Mundial. Num esforço para conter ataques dos submarinos aos navios, foi decidida a colocação de 70.000 minas no Mar do Norte, entre a Inglaterra e a Noruega, bloqueando com eficiência o acesso dos submarinos ao Oceano Atlântico. O campo minado teria um comprimento médio de 370 km (230 milhas) e uma largura média de 40 km (25 milhas). Termos como “impossível” e “idiota” foram liberalmente associados ao esquema. Apesar disso, o projeto foi aprovado e a indústria do cabo de aço foi convocada para entregar 24.300 km (80 milhões de pés) para o projeto do Mar do Norte e mais de 61.000 km (200 milhões de pés) para o esforço de guerra. Os novos cabos de alta resistência exigiram mais pesquisa e aumento de produção a valores recordes. Um novo processo chamado galvanização, foi aplicados nos cabos para auxiliá-los a suportar a ação do sal e as condições submarinas agressivas. 1.1.2 – DEFINIÇÃO, CONSTITUIÇÃO E COMPOSIÇÃO Cabo de aço é um conjunto de arames torcidos entre si e estirados constituídos de três partes: arame, perna e alma. Os arames são esticados a frio e enrolados entre si formando as pernas. As pernas são enroladas em volta de um núcleo (alma) formando o cabo de aço. As pernas do cabo de aço podem ser fabricadas em uma, duas ou mais composições. Antigamente, as composições envolviam várias operações com arames de mesmo diâmetro, tais como: 1 + 6/12 (2 operações) ou 1 + 6/12/18 (3 operações). Assim eram torcidos primeiramente 6 arames em volta de um arame central. Posteriormente, em nova passagem, o núcleo 1+6 era coberto com 12 arames. Essa nova camada tem por força um passo (distância em que o arame dá uma volta completa) diferente do passo do núcleo, ocasionando um cruzamento com arames internos, e o mesmo se repete com a cobertura dos 18 arames para a fabricação de pernas de 37 arames. Com o aperfeiçoamento das máquinas, foi possível fabricar cabos com uma única operação, sendo todas as camadas no mesmo passo. Assim surgiram as composições “Seale”, “Filler” e “Warrington”, formadas de arames de diferentes diâmetros. Composição SEALE: Possui pelo menos duas camadas adjacentes com o mesmo número de arames. Todos os arames de uma mesma camada possuem alta resistência ao desgaste, mas possuem diâmetros diferentes da camada adjacente. A notações 35 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 1.1.3 – ALMAS Exceto os cabos denominados “compactos”, que não possuem alma, os cabos de aço possuem diferentes tipos de almas, que servem para apoiar as pernas, evitando contato forçado entre elas quando o mesmo é tracionado ou tensionado. As almas podem ser de fibras (naturais ou artificiais) ou de aço. As almas de fibras em geral, dão maior flexibilidade ao cabo de aço, oferecem apoio macio as pernas, são mais leves e mais baratos. Outra vantagem das almas de fibra é que normalmente o cabo é engraxado. Assim, quando o cabo trabalha, “aperta” a alma que solta parte da graxa e lubrifica o cabo de dentro pra fora. Almas de aço são usadas somente em locais de temperatura eleva, cabos estáticos ou se o projeto de movimentação assim o exigir. Composição FILLER: Possui arames principaise arames finos que servem de preenchimento para melhor acomodação dos outros arames. Os arames de enchimento não estão sujeitos as especificações que os arames principais devem satisfazer. Tem boa resistência ao desgaste e a fadiga e alta resistência ao amassamentos. Composição WARRINGTON: Possui pelo menos uma camada de arames de dois diâmetros diferentes e alternados. Possui boa resistência ao desgaste e boa resistência a fadiga. Composição Warrington-Seale: Possui as principais características da composição Warrington e da composição Seale, proporcio- nando ao cabo alta resistência a abrasão (desgaste por atrito) conjugado com alta resistência à fadiga de flexão. 36 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP - ALMAS DE FIBRAS NATURAIS (AF): Podem ser de sisal (cânhamo), algodão, rami ou juta. A grande maioria dos cabos de aço é fabricada com sisal, que é 100% brasileiro e mostrou-se mais firme, duradouro e absorvente que as outras fibras. - ALMAS DE FIBRAS ARTIFICIAIS (AFA): podem ser de polipropileno (PP), polietileno (PE), nylon (PA) e raramente de poliéster. Por serem mais caras, as almas de fibras artificiais são usadas somente em cabos finos. - ALMA DE AÇO (AA): Almas AA são formadas por uma perna de cabo, garantem maior resistência ao amassamento e aumenta a resistência à tração em cerca de 7%. - ALMA DE AÇO COM CABO INDEPENDENTE (AACI): são formadas por outro cabo de aço independente, o que dá ao cabo de aço maior flexibilidade e alta resistência. 1.1.4 – TORÇÃO Os arames, para virarem cabo, têm que ser torcidos em máquinas especiais chamadas torcedeiras ou cableadoras. Dependendo do lado que se deixa as máquinas girarem, as pernas saem à esquerda ou à direita. Os cabos de aço, por padrão, possuem torção sempre à Direita (Z). Somente se usa torção à esquerda (S) em pares com cabos à direita em guindaste que precisam de grandes lances de cabos ou em equipamentos de perfuração de poços artesianos ou exploração de petróleo. As torções podem ser Regular ou Lang. - TORÇÃO REGULAR: os cabos de torção regular ou cruzada têm os arames torcidos para um lado e as pernas para outro. - TORÇÃO LANG: os cabos de torção Lang têm os arames e as pernas torcidos para o mesmo lado. Carga de Ruptura ou Ponto de Ruptura: tensão máxima a que um cabo pode ser submetido até que haja o rompimento do cabo. Passo: distância que um arame ou perna percorre até chegar ao mesmo lugar na circunferência. Os cabos de passos largos têm maior ponto de ruptura. Já os cabos de passos curtos têm menor ponto de ruptura. A notações 37 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 1.1.5 – ACABAMENTO Os cabos podem ser polidos, galvanizados (zinco) ou inoxidável. Os cabos polidos necessitam ser engraxados com certa frequência a fim de se evitar a oxidação. Vantagens do engraxamento: - Minimizar o desgaste - Reduzir o atrito - Minimizar o acúmulo de poeira - Impedir a oxidação - Absorver o calor gerado pelo atrito - Melhorar a transmissão de potência. 1.1.7 – FATOR DE SEGURANÇA O uso de fatores de segurança (FS) permite que se tenha garantia de dispor da capacidade adequada ao serviço a ser feito, durante toda a vida do cabo. Os critérios para o estabelecimento dos fatores de segurança envolvem o tipo de serviço, o projeto do equipamento e as consequências da falha. APLICAÇÕES FATORES DE SEGURANÇA CABOS E CORDOALHAS ESTÁTICAS 3 A 4 CABO PARA TRAÇÃO NO SENTIDO HORIZONTAL 4 A 5 GUINCHOS, GUINDASTES, ESCAVADEIRAS 5 PONTES ROLANTES 6 A 8 TALHAS ELÉTRICAS E OUTRAS 7 GUINDASTES ESTACIONÁRIOS 6 A 8 LAÇOS 5 A 6 ELEVADORES DE OBRA 8 A 10 ELEVADORES DE PASSAGEIROS 12 1.1.7 – DIÂMETRO Para dimensionarmos qual deve ser o diâmetro do cabo de aço para transportar uma determinada carga devemos sempre utilizar o fator de segurança da tabela acima em função do seu tipo de serviço. 38 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP Diâmetro Peso em Kg por Metro Linear Cargas de Ruptura - Resistência 180/200 Kg/mm² (I.P.S) em KGF 6x7 6x19 / 6x25 / 6x41 6x7 6x19 / 6x25 / 6x41 Polegada mm AF / AFA AA / AACI AF / AFA AA / AACI AF / AFA AA / AACI AF / AFA AA / AACI 1/16" 1,60 0,012 0,013 176 190 5/64" 2,00 0,014 0,015 240 259 3/32" 2,40 0,019 0,021 340 365 1/8" 3,20 0,034 0,037 0,039 0,043 600 646 620 660 5/32" 4,00 0,055 0,061 959 1040 3/16" 4,80 0,078 0,086 0,088 0,097 1347 1449 1398 1500 1/4" 6,40 0,140 0,154 0,156 0,172 2388 2571 2480 2663 5/16" 8,00 0,221 0,244 0,244 0,268 3837 4153 3867 4153 3/8" 9,50 0,310 0,341 0,351 0,390 5316 5714 5531 5949 7/16" 11,50 0,430 0,473 0,780 0,520 7194 7735 7510 8061 1/2" 13,00 0,570 0,627 0,630 0,680 9347 10051 9714 10408 9/16" 14,50 0,710 0,781 0,790 0,880 11837 12755 12245 13163 5/8" 16,00 0,880 0,968 0,980 1,071 14388 15510 15204 16224 3/4" 19,00 1,250 1,380 1,410 1,548 20612 22143 21633 23265 7/8" 22,00 1,919 2,113 29184 31428 1" 26,00 2,500 2,753 37959 40714 1.1/8" 29,00 3,170 3,480 47755 51326 1.1/4" 32,00 3,913 4,300 58673 62959 Exemplo: para se transportar uma carga de 1000Kg, utilizaremos as duas tabelas para determinar o diâmetro mínimo do cabo de aço a ser utilizado. A fórmula é simples: Carga Real = Carga X Fator de Segurança. Então: Carga Real = 1000Kg X 5, onde 1000kg é o peso da carga e 5 é o fator de segurança para guindastes. Carga Real = 5000Kg. Na Tabela de Diâmetros acima, vemos que o cabo que atende melhor as especificações para um guindaste é o cabo de 3/8”, pois possui a carga de ruptura de 5531Kg, ou seja, acima da carga real que precisamos transportar. 1.1.8 – RESISTÊNCIA A TRAÇÃO Material do fio Resistência à tração (N/mm2) Resistência à tração (Kgf/mm2) Aço comum (iron) 600 61,2 Aço para tração (traction Steel) 1200 a 1400 122 a 142 Aço M.P.S. ( Mild Plow Steel = aço arado leve) 1400 a 1600 142 a 163 Aço P.S. (Plow Steel = aço leve) 1600 a 1800 163 a 183 Aço I.P.S. (Improved Plow Steel = aço leve melhorado) 1800 a 2000 183 a 203 Aço E.I.P.S. (Extra I.P.S.) 2000 a 2300 203 a 234 A notações 39 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 1.1.8 – CLASSIFICAÇÕES Aplicação Cabo ideal Pontes rolantes 6 x 41 Warrington Seale + AF (cargas frias) ou AACI (cargas quentes), torção regular, performado, IPS, polido Monta-carga (guincho de obra) 6 x 25 Filler + AACI, torção regular, EIPS, polido Perfuração por percussão 6 x 19 Seale + AFA (alma de fibra artificial), torção regular à esquerda, IPS, polido Cabo trator teleférico 6 x 19 Seale + AF, torção lang, IPS, polido Elevadores de passageiros 8 x 19 Seale + AF, torção regular, traction steel, polido Pesca 6 x 19 Seale + AFA e 6 x 7 + AFA, torção regular, galvanizado, IPS Guindastes e gruas 6 x 25 Filler + AACI ou 19 x 7, torção regular, EIPS, polido Laços para uso geral 6 x 25 Filler + AF ou AACI, ou 6 x 41 Warrington Seale + AF ou AACI, polido Bate-estacas 6 x 25 Filler + AACI, torção regular, EIPS, polido 1.1.8 – INSPEÇÃO Os cabos de aço quando em serviço, devem ser inspecionados periodicamente, a fim de que a sua substituiçãoseja determinada sem que seu estado chegue a apresentar o perigo de uma ruptura. Em geral, uma inspeção correta, compreende algumas observações. � Número de arames rompidos: Deve - se notar o número de arames rompidos em 1 passo ou em 5 passos do cabo. Observar se as rupturas estão distribuídas uniformemente ou se estão concentradas em uma ou duas pernas apenas. Neste caso há o perigo dessas pernas se romperem antes do cabo. É importante também observar a "localização das rupturas, se são externas, internas ou no contato entre as pernas. LIMITES DE FIOS PARTIDOS 1 PASSO 1 PERNA CABOS DE USO GERAL 6 FIOS 2 FIOS CABOS ESTÁTICOS 3 FIOS 2 FIOS 40 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP � Arames gastos por abrasão: Mesmo que os arames não cheguem a se romper, podem atingir um ponto de desgaste tal, que diminua consideravelmente o coeficiente de segurança do cabo de aço, tornando seu uso perigoso. Na maioria dos cabos flexíveis, o desgaste por abrasão não constitui um motivo de substituição se os mesmos não apresentarem arames partidos. Quando se observa uma forte redução da seção dos fios externos e, consequentemente, do diâmetro do cabo, deve-se verificar periodicamente o coeficiente de segurança, para que este não atinja um mínimo perigoso. DIÂMETRO DO CABO REDUÇÃO MÁXIMA ADMISSÍVEL EM RELAÇÃO AO DIÂMETRO DO CABO Até 8 mm (5/16”) 0,4 mm Acima de 8 mm até 13 mm (1/2”) 0,8 mm Acima de 13 mm até 19mm (3/4") 1,2 mm Acima de 19 até 29 mm (1.1/8”) 1,6 mm Acima de 29 mm até 38 mm (1.1/2”) 2,4 mm � Corrosão: Durante a inspeção deve-se verificar cuidadosamente se o cabo de aço não está sofrendo corrosão. É conveniente também uma verificação do diâmetro do cabo em toda sua extensão, para investigar qualquer diminuição brusca do mesmo. Esta redução pode ser devida à decomposição da alma de fibra por ter secado e deteriorado, mostrando que não há mais lubrificação interna no cabo, e consequentemente poderá existir também uma corrosão interna no mesmo. A corrosão interna representa um grande perigo, pois ela pode existir sem que se manifeste exteriormente. A notações 41 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ ERRADO CERTO � Maus tratos e nós: Deve-se inspecionar todo o comprimento do cabo para verificação da existência ou não de nós ou qualquer anormalidade no mesmo que possa ocasionar um desgaste prematuro ou a ruptura do cabo, principalmente às fixações. 1.2 – MOITÃO OU GATO e BOLA-PESO Moitão é uma caixa de roldanas fixadas com o cabo de aço, ligadas por um eixo onde o gancho é fixado. O Gancho pó girar 360º ou ser fixado através de um pino antigiro. O pino antigiro só deve ser usado quando a carga possuir um sistema que não a permita girar, caso contrário, se a carga girar, girará também os cabos de aço. O Gancho também possui uma lingueta que impede as alças das lingadas de se soltarem durante o içamento e o transporte da carga. Quando maior a capacidade do moitão, maior será a quantidade de roldanas. Bola-peso, também denominada de moitão secundário, a bola peso possui uma esfera metálica que trabalha como peso na linha auxiliar, criando uma tensão no cabo. MOITÃO DUPLO MOITÃO TRIPLO BOLA-PESO 42 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 1.3 – POLIAS OU ROLDANAS Polia ou roldana , consta de um disco que pode girar em torno de um eixo que passa por seu centro. Além disso, na periferia desse disco existe um sulco, denominado gola, dentro da qual trabalha um cabo de aço de transmissão de movimento. As polias, quanto ao modo de operação, classificam-se em fixas e móveis. Nas fixas (ponta da lança) os mancais de seus eixos permanecem em repouso em relação ao suporte onde foram fixados. Nas móveis (moitão) tais mancais se movimentam juntamente com a carga que está sendo deslocada pela máquina. Na polia fixa a potência P é igual à resistência Q. Na polia móvel a potência P é a metade da resistência Q. Numa associação de n roldanas móveis, a potência será igual a (Q/2)xn . Um conjunto de roldanas ou polias associadas a uma mesma peça e girando independentemente constitui um cadernal. Imagine que você tenha um peso total de 45 kg suspenso por uma corda, como mostrado abaixo: Na figura ao lado, para suspender este peso é preciso aplicar uma força dirigida para cima de 45 kg na corda. Se esta corda tiver 30 metros (cerca de 100 pés) de comprimento e o seu objetivo for levantar este peso até uma altura de 30 metros, será preciso puxar a corda até esta altura. Isso é bastante simples e óbvio. Agora, imagine que você acrescente uma polia ao conjunto: Isso muda alguma coisa? Na verdade, não. A única mudança é a direção da força necessária para que o peso seja levantado. Ainda será necessário aplicar 45 kg de força para manter esse peso erguido e puxar os 30 metros da corda para alcançar essa mesma altura. A próxima figura mostra como ficaria a disposição após a adição de uma segunda polia: A notações 43 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ Essa nova disposição provoca mudanças significativas. Como você pode ver, o peso agora está suspenso por 2 polias. Com isso, o peso total é dividido entre elas, ou seja, cada uma delas suporta apenas metade do peso total, ou 22,75 kg. Nesse caso, se você quiser manter este peso suspenso no ar, precisará aplicar apenas os 22,75 kg de força (o suporte no teto aplicará a metade restante da força na outra extremidade da corda). Se quiser erguer esse peso por 30 metros, precisará puxar um comprimento de corda duas vezes maior que o comprimento necessário no sistema anterior, ou seja, 60 metros nesse caso. Isso demonstra uma relação entre força e distância. A força necessária diminuiu pela metade, enquanto o comprimento da corda dobrou. O diagrama seguinte adiciona uma terceira e uma quarta polia ao conjunto: Nesse caso, a polia ligada ao peso é formada, na verdade, por 2 polias diferentes montadas no mesmo eixo, como mostrado à direita. Esse arranjo reduz novamente a força pela metade e dobra a distância necessária. Logo, para manter o peso suspenso no ar, é necessário aplicar uma força de apenas 11,375 kg. Para levantá-lo 30 metros, são necessários 120 metros de corda. O sistema de roldanas pode conter tantas polias quanto desejado. No entanto, com um número de polias muito grande o atrito no eixo dessas polias começa a se tornar uma fonte de resistência significativa. 44 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP O sistema de polias e passadas de cabos de aço utilizadas em um guindaste são idênticas ao exemplo mostrado. Quanto maior for o peso a ser levantando, maior será a quantidade de roldanas da lança e do moitão utilizadas. Entretanto, quanto maior for a quantidade de passadas, mais lento será o levantamento, tendo em vista que a quantidade de metros do cabo também será maior. Quanto menor for o peso da carga, menos passadas serão necessárias, o que torna o içamento mais rápido também. A vida útil de um cabo de aço também depende diretamente do bom estado e perfeito funcionamentodas polias. Com o uso constante, o cabo tem seu diâmetro reduzido. Como durante o trabalho o cabo provoca um desgaste natural das polias, quanto maior a redução do diâmetro do cabo, maior o desgaste irregular da polia, provocando assim um sulco de diâmetro inferior ao recomendado. Quando um cabo novo é colocado na polia danificada, este passa a não assentar perfeitamente no canal, provocando amassamentos e desgaste por abrasão prematuros, que diminuirão sua durabilidade. Por tudo isso, procure verificar as polias com cuidado de tempos em tempos, e retifique aquelas que estiverem com problema. No caso do perfil da polia estar muito danificado, a melhor opção é substituí-lo por uma nova. O uso de um gabarito de polias facilita identificação destes problemas. 1.4 – LANÇA 1.4.1 – LANÇA TRELIÇADA Lanças Treliçadas são constituídas por grandes longarinas de aço entrelaçadas. Apresentam maior capacidade de carga, uma vez que sua estrutura é mais leve. Por serem de grandes comprimentos, demandam maior tempo e custo operacional de transporte, montagem, desmontagem e mudança no comprimento da lança, além de estar exposta a maior probabilidade de danos. A notações 45 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 1.4.2 – LANÇA TELESCÓPICA Lanças Telescópicas são constituídas por mecanismos que permitem estender e encolher a lança até o comprimento ou altura desejados. Por serem mais pesadas, têm sua capacidade de carga reduzida em relação a lança treliçada. Entretanto, possuem facilidade e rapidez na montagem, desmontagem e transporte, além de sofrer menos riscos de danos no transporte e manuseio. 1.4.3 – JIB É um acessório auxiliar montado na ponta da lança ou extensão. Esse equipamento permite formar ângulos em relação à lança (é chamado Ângulo Off-Set). Os JIB’s facilitam a colocação de cargas em locais fechados ou em situações onde necessita uma lança maior. Sua capacidade geralmente está limitada pela sua resistência estrutural. Eles podem conter uma extensão, que é um acessório que permite aumentar o seu comprimento. 1.4.4 – MASTRO Os mastros são lanças secundárias normalmente instaladas em guindastes estacionários ou sobre esteiras e têm como principal finalidade aumentar a distância do centro de gravidade e a capacidade do guindaste, com o uso de um contra-peso adicional. Seu uso só é permitido com autorização por escrito do fabricante, mediante apresentação de projeto detalhado, justificando seu uso. Mastros não deve ser confundidos com lanças, uma vez que sua estrutura não permite levantar cargas. 46 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 1.4.5 – LUFING O Lufing é uma estrutura montada na ponta da lança para permitir a movimentação horizontal da carga mantendo a mesma altura. É muito utilizada, por exemplo, na montagem de estruturas de viaduto ou estruturas pré-moldadas de grande peso e volume. Exigem que seja adicionado contra- peso extra, da mesma forma que o mastro, pois reduzem a capacidade do guindaste. 1.5 – CONTRA-PESO O contra peso é uma carga adicional colocada no guindaste para aumentar a capacidade da máquina quanto à estabilidade (tombamento). Quanto maior for o contra peso e/ou a distância do mesmo ao centro de giro do guindaste, maior será a resistência ao tombamento. Existem basicamente três tipos de contrapeso, sendo eles: • Contra peso stardard (padrão): é fixo ao chassi giratório, não afetando a carga máxima permitida por eixo, para circulação de rodovias; • Contra peso adicional no chassi superior: é aquele adicionado na obra, conforme especificação do fabricante; • Contra peso adicional fora do guindaste: pode ser metálico ou de concreto. São montados sobre rodas que se distanciam do guindaste conforme a necessidade e também giram juntamente com o guindaste. São fixados no mastro. A notações 47 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 1.6 – GUINCHO É um componente motorizado fixado no trole que exerce a força necessária para elevar ou baixar a carga até os limites de segurança, através do mecanismo de elevação composto de: motor, freio do motor, redutor, eixo, freio de carga, tambor (dromo), cabos de aço, polias, suportes, caixa de gancho, mancais e gancho. O cabo de aço é fixado ao tambor (dromo) e a carga permanece suspensa graças ao freio eletro-magnético, chamado de dynamic break que funciona com ausência de energia, ou seja, mesmo que o guindaste esteja desligado, a carga permanecerá suspensa. 1.7 – OUTRIGGERS (ESTABILIZADORES) OU PATOLAS É importante que o guindaste esteja completamente estável e nivelado durante a operação de içamento. Os pneus não oferecem a estabilidade necessária, portanto, o caminhão utiliza suportes que agem para evitar que o guindaste não incline para um lado ou para o outro. Os suportes usam dispositivos hidráulicos para levantar do chão todo o caminhão, inclusive os pneus. Eles são compostos pelas vigas, que são as pernas do suporte e as sapatas, que são os pés. Às vezes, são colocados calços embaixo das sapatas para dissipar a força do guindaste e da carga contra o concreto ou pavimento. Estes são geralmente tábuas de madeira, alinhadas para criar uma base maior que a própria sapata. O calços mais utilizados, por sua grande resistência são os dormentes ferroviários. 48 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 1.8 – TOMADA DE FORÇA Localizada na caixa de câmbio, transfere a força de rotação do motor para a bomba hidráulica, permitindo o funcionamento do sistema de içamento. IMPORTANTE: A tomada de força só deve ser acionada com o guindaste estacionado e devidamente patolado. 1.9 – ENGRENAGEM ROTEX Para manobrar a carga, a lança precisa ser capaz de se mover para a direita e esquerda, bem como para cima e para baixo. Embaixo da cabine de comando do operador encontra-se uma engrenagem Rotex sobre um mancal de plataforma giratória, girando a 2 rotações por minuto (rpm). É acionado por um motor hidráulico bidirecional, montado na cabine de comando e envolvido por uma cobertura de metal para proteger contra acidentes. A rotação é controla por um pedal hidráulico na cabine de comando. A notações 49 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 2 – COMPONENTES DE CARACTERÍSTICAS 2.1 – Guindaste de Lança Telescópica sobre Rodas TC. 2.2 – Guindaste de Lança Treliçada sobre Rodas TC. 50 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 2.3 – Guindaste de Lança Treliçada sobre Esteiras. 2.4 – Guindaste de Lança Treliçada com Mastro e Jib sobre Esteiras. A notações 51 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 2.5 – Guindaste de Lança Treliçada com Mastro e Contra-Peso sobre Esteiras. 2.6 – Guindastede Lança Treliçada com Mastro e Lufing Jib sobre Esteiras. 52 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 2.7 – Guindaste de Lança Telescópica sobre Rodas Truck Crane. 2.8 – Guindaste de Lança Telescópica com Jib sobre Rodas Truck Crane. A notações 53 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 2.9 – Guindaste de Lança Telescópica com Mastro de Lança sobre Rodas Truck Crane. 2.10 – Guindaste de Lança Telescópica com Mastro e Lufing Jib sobre Rodas All Terrain. 54 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 6 UNIDADE INSPEÇÃO PRÉ-OPERACIONAL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 CABOS DE AÇO ÍTEM ESTADO BOM RUIM ÁGUA DA BATERIA ROLDANAS DA PONTA DA LANÇA FREIO DE ESTACIONAMENTO FREIO DE RODAS (FLUIDOS) FOLGA DA DIREÇÃO HIDRÁULICA CABOS DA BATERIA LÂMPADAS (SETA, FAROL, PILOTO) ÁGUA DO RADIADOR NÍVEL DE ÓLEO HIDRÁULICO NÍVEL DE ÓLEO DO CÁRTER NÍVEL DE ÓLEO DA DIREÇÃO HIDRÁULICA FILTRO DE AR NÍVEL DE ÓLEO HIDRAMÁTICO ESTADO DOS PNEUS (CALIBRAGEM) BUZINA INDICADOR DE TEMPERATURA INDICADOR DE PRESSÃO DE ÓLEO AMPERÍMETRO FOLGA DAS ALAVANCAS DE COMANDO OBSERVAÇÃO INSTRUMENTOS DO PAINEL EXTINTOR DE INCÊNDIOS PINOS E CONEXÕES DAS MANGUEIRAS OPERADOR ALUNO: GUINDASTE (MARCA/MODELO): HORÍMETRO: DATA: ______/______/____________ Unidade Jacareí-SP Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nesta unidade do curso, veremos os itens que devem ser verificados no guindaste, nas lingadas e na carga, antes de qualquer movimentação. OBJETIVOS O objetivo desta unidade é mostrar ao operador as necessidades de se efetuar uma inspeção pré-operação (check-list) a fim de se evitar qualquer acidente durante a movimentação, bem como elaborar um Plano de Movimentação de Carga eficiente. INTRODUÇÃO As inspeções pré-operação devem ser realizadas pelos operadores como determina a NR-11 vista na Unidade 1 e também atendendo a requisitos internacionais da OSHA (Occupation Safety & Health Administration = Administração de Saúde e Segurança Ocupacional). Além disso, a elaboração do Plano de Movimentação de Cargas deve atender a todos os requisitos de segurança, tornando a movimentação uma tarefa segura e confiável para o operador e para todos os outros trabalhadores do local. DESENVOLVIMENTO 1 – CHECK-LIST (INSPEÇÃO PRÉ-OPERAÇÃO) A principal função do Check-List é assegurar que os principais itens de segurança para a operação estão em ordem e assim diminuir os riscos de acidentes por falhas nos equipamentos ou acessórios de movimentação de cargas. Começaremos pelos principais itens do guindaste. A OSHA requer que os guindastes sejam inspecionados regularmente. Uma inspeção freqüente (normalmente chamada de inspeção pré-operacional) deve ser executada por pessoa competente antes de cada utilização do guindaste. Esta inspeção normalmente é responsabilidade do operador. Desde que o guindaste deve estar o tempo todo numa condição segura de operação, esta inspeção essencialmente continua o tempo todo no qual o guindaste está em uso. OSHA também requer uma inspeção mensal dos itens críticos e uma inspeção completa anual. Ambas as inspeções devem fornecer relatórios, os quais devem ser mantidos na empresa. Usando o critério da OSHA 29 CFR 1926.550 e ANSI / ASME B30.5m como também usando as instruções do fabricante contidas no manual do operador, o operador deve no mínimo inspecionar os itens do guindaste conforme especificado a seguir. A notações 57 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ Alguns itens comumente listados pelos fabricantes para a realização do check-list são: � Transmissão, eixo cardam e tomada de força; � Sistema hidráulico; � Sistema de Giro; � Sistema de elevação, extensão e retração da lança; � Sistema de içamento de carga; � Sistema de controle do Guindaste; � Sistema de freio do guincho e acelerador; � Dispositivos de Segurança; � Estabilizadores; � Sistema elétrico. Inspeção “Walk Around” O operador deve executar uma inspeção “Walk around” no guindaste verificando qualquer deficiência aparente. Outras áreas a serem inspecionadas incluem o cavalo ou “carbody”, “outriggers” ou esteiras, trem de força. OSHA requer que qualquer deficiência seja reparada, partes defeituosas substituídas, antes de continuar utilizando o guindaste. Usaremos o check-list anexo para nossas aulas práticas. 58 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP Equipamento Horímetro DATA OPERADOR: Nº ITEM S N OBSERVAÇÃO 1 SISTEMA ELÉTRICO (BATERIA, LAMPADAS, BUZINAS E SIRENES) 2 SISTEMA DE ARREFECIMENTO 3 SISTEMA HIDRÁULICO (MANGUEIRAS, CILINDROS, NIVEL) 4 NIVEL DE ÓLEO DO MOTOR 5 FILTRO DE AR 6 CONDIÇÃO DOS PNEUS 7 FREIOS (SERVIÇO E ESTACIONAMENTO) 8 INSTRUMENTOS DO PAINEL 9 TRANSMISSÃO, EIXO CARDAM E TOMADA DE FORÇA (PTO) 10 EXTINTOR DE INCÊNDIO 11 SISTEMA DE CONTROLE DO GUINDASTE 12 SISTEMA DE GIRO 13 SISTEMA DE ELEVAÇÃO, EXTENSÃO E RETRAÇÃO DA LANÇA 14 SISTEMA DE FREIO DO GUINCHO E ACELERADOR 15 DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA (AML, LMI) 16 SISTEMA DE ESTABILIZAÇÃO (PATOLAS) 17 SISTEMA DE IÇAMENTO (CABOS, TAMBORES, MOITÃO, ROLDANAS, GANCHOS) 18 19 20 21 22 OBSERVAÇÕES: ASSINATURA DO OPERADOR Unidade Jacareí-SP 7 UNIDADE ESTABILIZAÇÃO OU PATOLAMENTO Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nesta unidade do curso, aprenderemos como estabilizar (patolar) o guindaste de modo a torná-lo estável para movimentar a carga. OBJETIVOS O objetivo desta unidade é mostrar como patolar o guindaste de maneira correta e observar os fatores que possam desestabilizar o guindaste. INTRODUÇÃO Para estabilizar o guindaste, devemos primeiramente checar o terreno no qual o guindaste ficará apoiado, buscando corrigir imperfeições do terreno e evitar algumas situações que aumentam o risco de tombamento. DESENVOLVIMENTO O guindaste somente suportará a carga se o solo suportar o guindaste. Antes de iniciar a operação, certifique-se de que o solo é nivelado e compactado o bastante para suportar o peso do guindaste e/ou carga sem sofrer rupturas ou afundamentos. Se necessário, utilize calços sob as patolas. A parte mais importante de uma operação é o patolamento, por isso deve ser feita com muito cuidado e precisão. Caso contrário, podem ocorrer sérios acidentes. Verifique se onde serão colocadas as sapatas, não passa ou passava alguma tubulação de água ou esgoto, galerias fluviais, calhas com cabos elétricos, um antigo poço, sinais de umidade no solo, posição de bueiros, bocas de lobo ou entradas subterrâneas. Para que a tabela de carga “sobre patolas” seja aplicada todas as patolas devem estar completamente abertas. Sempre que uma ou mais patolas nãoestiverem completamente abertas, devemos ir para a tabela de carga “meia patola” ou “sobre pneus” conforme o caso. Quando manuseamos a carga em uma área onde a patola não está completamente aberto, a perda de capacidade pode chegar a mais de 50%. O guindaste deve ser patolado de modo que os pneus estejam sem contato com o solo. Isto assegura que o eixo de tombamento está estabilizado e o chassi do cavalo é utilizado para maximizar o contra peso. Antes de utilizar “meia patola”, certifique-se de que existe uma tabela de carga fornecida pelo fabricante com o numero de série da máquina. Uma patola aberta parcialmente ou de maneira indevida pode causar tensões em áreas não apropriadas da caixa de patola, resultando em dano à mesma. A notações 63 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ Alguns fabricantes fornecem tabelas de carga para içamento com patola parcialmente estendidos. Quando isto ocorrer, as instruções do fabricante devem ser seguidas à risca, incluindo a pinagem da patola. Assegure-se de que as travas da patola estão devidamente instaladas, caso contrário à mesma poderá escorregar do cilindro vertical. Se os cilindros verticais forem equipados com pinos ou parafuso de trava, certifique-se de que eles estão aplicados. USO DE “MATS” Os “mats” permitem que o peso do guindaste e a carga sejam distribuídos por uma área maior. “Mats” devem ser usados sob todas as patolas. Assegure-se que o calçamento está nivelado e que a patola está a 90º em relação ao cilindro vertical. O calçamento deve ser sempre colocado sob as patolas. Nunca sob as vigas da patola. As vigas não estão projetadas para suportar esta carga, e o guindaste perde a estabilidade. Use calçamento que tenha capacidade de resistir a choque, dobramentos e cisalhamento. O calçamento deve ser também resistente o suficiente para vencer pequenos vãos no solo bem como suportar o peso do guindaste e da carga. Como regra geral, o calçamento deve ter no mínimo três vezes a área da patola. A patola deverá estar toda apoiada no calçamento, o qual irá transmitir a carga proveniente da mesma para a superfície de apoio (solo). Patolamento direto Patolamento com Mats A força aplicada é dividida por 3 Testes Destrutivos Sapata destruída com 95.256 Kg (100%) Sapata destruída com 63.504 Kg (70%) Sapata destruída com 49.896 Kg (50%) 64 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 8 UNIDADE TABELA DE CARGA Unidade Jacareí-SP APRESENTAÇÃO Nesta unidade do curso, estudaremos as tabelas de carga. OBJETIVOS O objetivo desta unidade é interpretar a tabela de carga de um guindaste. INTRODUÇÃO A Tabela de Carga do Guindaste é um componente fundamental para o seu funcionamento, sendo que sua falta, o torna impossível a utilização do mesmo. Ela apresenta vários conceitos que estudaremos nessa unidade para compreender melhor o funcionamento do guindaste. Veremos primeiramente os conceitos necessários ao entendimento da Tabela de Carga DESENVOLVIMENTO 1 – CENTRO DE GRAVIDADE Centro de gravidade (CG) é o ponto de um objeto no qual pode ser considerado que todo peso está ali concentrado. Como todos os objetos, os principais componentes dos guindastes têm seus respectivos CGs. Quando estes componentes são montados no guindaste, o mesmo tem um centro de gravidade combinado. 2 – PRINC€PIO DA ALAVANCA O princ€pio da alavanca • usado para determinar as capacidades tabeladas. A notações 67 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 3 - ALAVANCA E ESTABILIDADE Conforme a estrutura do upper gira, o centro de gravidade do guindaste move-se para junto do seu eixo de tombamento. O movimento do centro de gravidade do guindaste aumenta a alavanca exercida pela carga no guindaste e faz com que diminua a capacidade de carga do mesmo. Isto explica porque um guindaste pode tornar-se instável até o ponto de tombar, quando uma carga é içada pela frente de um guindaste RT e girado para o lado. Sempre consulte a tabela de carga antes de qualquer içamento. Um guindaste é estável quando seu momento é maior do que o momento exercido pela carga. A maioria dos guindastes montados sobre cavalo tem sua capacidade máxima pela traseira. Quando o upper é girado para a lateral, a capacidade será menor porque a distância do centro de gravidade do guindaste ao eixo de tombamento é diminuída. A maioria dos fabricantes não permite o içamento de cargas pela frente da máquina a menos que a patola dianteira esteja apoiada. 4 – TAXA DE INCLINAÇÃO Conforme o guindaste inclina, o movimento exercido pela carga aumenta e o exercido pelo guindaste diminui. Isto pode ocorrer rapidamente, tornando-se impossível retornar a posição inicial pelo abaixamento da carga. 68 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 5 – FATORES DE ESTABILIDADE FRONTAL Estabilidade dianteira é definida como a capacidade do guindaste resistir a tombamento frontal. Quando do desenvolvimento das cargas tabeladas pela estabilidade, os fabricantes reduzem as cargas de tombamento por um percentual estabelecido por padrões internacionais. MARGEM DE ESTABILIDADE GUINDASTE DE ESTEIRA 75% GUINDASTE SOBRE CAVALO PATOLADO 85% GUINDASTE SOBRE CAMINH‚O COMERCIAL 85% 6 – FATORES DE ESTABILIDADE TRASEIRA Normalmente estamos preocupados com o tombamento para frente, obviamente na direção da carga; entretanto, os guindastes podem tombar pela traseira. A estabilidade traseira é a capacidade do guindaste em resistir ao tombamento sem carga. As margens de estabilidade traseira são baseadas nas seguintes condições gerais: - de lado - nivelado dentro de 1% sobre solo firme - todos os tanques com pelo menos ½ de capacidade - outros níveis de fluido conforme especificado 7 – LIMITAÇÕES DE CAPACIDADE Sobrecarga no guindaste pode causar tombamento ou falha estrutural. Um guindaste sobrecarregado resulta em tombamento ou falha estrutural. A notações 69 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 8 – BASES PARA AS CAPACIDADES TABELADAS Todas as capacidades de carga listadas na tabela de carga são baseadas na resistência estrutural ou na estabilidade do guindaste. Estas capacidades são normalmente identificadas pela divisão da tabela de carga através do uso de linha preta, asteriscos ou área sombreada. 70 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 9 – COMPONENTES QUE PODEM FALHAR POR SOBRECARGA Guindastes não estão sujeitos simplesmentea tombamento. Eles podem ter uma falha estrutural antes mesmo de qualquer sinal de tombamento. A falha estrutural é frequentemente inesperada, especialmente quando o operador está trabalhando na área estrutural e está esperando que a máquina de sinal de tombamento para que ele avalie a sobrecarga. Ao lado são mostrados alguns componentes que podem falhar. A correta capacidade de içamento é o principal objetivo de interpretar e aplicar a tabela de carga. Para determinar a capacidade de içamento do guindaste existem certos passos ou procedimentos que devem ser seguidos. A notações 71 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 10 – ÁREAS DE OPERAÇÃO Áreas de operação, ou quadrantes como elas também são conhecidas, se referem a uma parte particular do circulo de trabalho do guindaste. O tamanho de cada área pode diferir de modelo para modelo e de fabricante para fabricante. Algumas tabelas de carga são válidas para 360º de operação. Antes de operar, consulte a tabela de carga especifica da máquina. Quadrantes típicos são: - pelo lado - pela traseira - pela frente Os guindastes sobre esteiras podem ter seu sua área de operação baseada no centro de rotação do upper ou na linha de centro das esteiras. 11 – COMPRIMENTO DA LANÇA O significado do termo “comprimento da lança” na tabela de carga não é sempre o mesmo. Às vezes o termo inclui a extensão da lança, outras vezes não. Esteja certo de entender o que a tabela de carga chama de “comprimento da lança”. Normalmente é conforme mostrado a seguir. 72 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP A notações 73 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ Por causa da versatilidade do guindaste de lança telescópica é comum quando executamos um içamento encontrarmos valores de lança intermediários aos existentes na tabela de carga. Nesse caso, devemos utilizar a menor capacidade sempre. 11 – RAIO DA CARGA O raio da carga é a distância horizontal do centro de gravidade do guindaste até a linha de centro do moitão ou ao centro de gravidade da carga içada. A menos que indicado pelo fabricante, use o raio de operação ao invés do ângulo da lança para determinar a capacidade bruta. 74 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP A notações 75 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ A deflexão da lança do guindaste provocará um aumento de raio. Por isso enfatizamos novamente que se utilize sempre a menor capacidade quando o raio estiver entre duas posições na tabela de carga. 76 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 12 – ÂNGULO DA LANÇA O ângulo da lança nos guindastes de lança telescópica é o ângulo entre a linha de centro da lança base e a horizontal depois de içada a carga. O ângulo da lança nos guindastes treliçados é o ângulo entre a linha de centro da lança e a horizontal depois de içada a carga. 13 – CAPACIDADE BRUTA Capacidade bruta, a qual algumas vezes é chamada de capacidade tabelada, são listadas na tabela de carga de acordo com o comprimento de lança, ângulo da lança e raio. Capacidades brutas não são as cargas máximas ou objetos que podem ser içados. A notações 77 O P ER A D O R D E G U IN D A STES Unidade Jacareí-SP A no ta çõ es __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ 14 – DEDUÇÕES NA CAPACIDADE Os acessórios de içamento podem adicionar uma quantidade tal de carga ao guindaste, que pode reduzir sua capacidade consideravelmente. Todos os acessórios de içamento devem ser considerados como parte de carga, e devem ser deduzidas da capacidade bruta ou tabeladas. Dependendo de sua localização, o peso atual dos acessórios de içamento pode representar uma carga menor ou até mesmo maior do que seu peso real. É crucial que todos os acessórios usados no içamento sejam levados em consideração. 15 – CARGA DINÂMICA As capacidades do guindaste são baseadas em cargas estáticas ou estacionárias. As forças criadas pelo movimento da carga e acessórios afetam a capacidade dos guindastes do mesmo modo que se houvéssemos aumentado o peso da carga. Trancos e movimentos bruscos devem ser sempre evitados. Sempre opere o guindaste de maneira suave e controlada. 16 – CAPACIDADE DE IÇAMENTO Se o guindaste não estiver devidamente equipado sua capacidade de içamento pode ser menor do que a capacidade liquida e pode ser que o guindaste não tenha capacidade de içar a carga liquida com segurança. Nestes casos a capacidade fica limitada a capacidade do componente mais fraco (cabo de içamento, moitão, etc.) A carga total não pode exceder a capacidade do componente mais fraco. 78 O P ER A D O R D E G U IN D A ST ES Unidade Jacareí-SP 17 – NÚMERO DE PERNAS Número de pernas = O número de cabos de carga que diretamente suportam o moitão. Para evitar ruptura do cabo de carga e assegurar que o guincho pode içar a carga com segurança, devem ser passados no moitão pelo menos o número mínimo de pernas do cabo de carga. 1 PERNA 2 PERNAS 4 PERNAS 18 – CARGAS CRÍTICAS Toda carga de peso maior que 75% do peso estabelecido na Tabela de Carga para aquela condição, torna-se uma carga crítica. Nesses casos as seguintes precauções devem ser tomadas: SOLO: O solo deve ser compacto e estável. CALÇOS: Se o solo não for de concreto, utilize calços sob as patolas. NÍVEL: O guindaste deve estar perfeitamente nivelado. CARGA: O peso da carga deve ser exatamente determinado. CENTRO DE GRAVIDADE: O gancho deve ser posicionado exatamente sobre o centro de gravidade da carga. RAIO DA CARGA: Determinar exatamente o raio da carga. COMPRIMENTO DA LANÇA: Determinar exatamente o comprimento da lança. ÂNGULO DA LANÇA: Deve ser precisamente conhecido, para se calcular o raio e influencia na capacidade de elevação de carga. VENTO: Os efeitos do vento devem ser considerados e o içamento adiado, caso os efeitos tornem-se significativos para a estabilidade da operação. DISTRIBUIÇÃO DOS CABOS: Os cabos devem estar simetricamente distribuídos. LINGADA: Verificar resistência e segurança, lembrando que a lingada tem seu peso somado à carga. Conheça o peso da lingada. OPERAÇÃO: Todos os movimentos para controle da máquina e da carga, devem ser executados o mais suavemente possível. TREINAMENTO: A determinação desses parâmetros por pessoal
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