Passos do projeto

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Passos do projeto:
- Calculam-se as velocidades (levantamento, carro, translação da ponte)
- Cálculo dos tempos (levantamento, carro, translação)
- Cálculo dos ciclos (levantamento = 2*subida+2*descida; carro e ponte = 1 ida e 1 volta)
Classe de funcionamento: determinamos a classe através da ABNT em função do tempo médio de funcionamento diário estimado. (V0,25 V0,5 V1 V2 V3 V4 V5)
- Estado de solicitação: determinado em função da definição que a ponte rolante irá trabalhar devido às solicitações reduzidas e rara vezes solicitações máximas ou solicitações reduzidas médias e máximas ou solicitações na maioria das vezes próxima a solicitações máxima (estado de solicitação 1 2 ou 3 ABNT)
- SISTEMA DE LEVANTAMENTO:
1) Dimensionamento do cabo de aço a ser utilizado (d=k√t), onde “k”é determinado em função do grupo de mecanismos em uma tabela ABNT. 
Determinamos a tração no cabo através de uma equação (T = (Q + Pmoitão)/ n° de cabos)
O peso do moitão é determinado por um tabela do livro ERNST em função da carga útil (Q). Determinamos o diâmetro do cubo de aço em seguida o cabo através de um catálogo de fabricante.
2) Dimensionamento do diâmetro do tambor e das polias através da expressão: D >=d*H1*h2
O valor de H1 é determinado pela ABNT em função do grupo de mecanismos.
O valor de H2 é determinado pela ABNT em função de Wt, que é o número de inflexões do sistema de levantamento. O valor “d” é o valor do diâmetro do cabo padronizado. Os diâmetros do tambor e polia também são padronizados pela norma DIN.
3) Determinação das dimensões e do peso do tambor. Calcula-se o número de ranhuras útil e em seguida o número de ranhuras totais. Determina-se o passo através de uma tabela em função do diâmetro do cabo (ERNST) e em seguida calcula-se o comprimento total do tambor. Para o cálculo do peso próprio do tambor , calcula-se o volume do tambor e multiplica-se pela densidade do material.
4) Cálculos dos ângulos de inclinação do cabo.
5) Cálculo do motor. Com a potência do motor seleciona-se o motor padronizado por um catálogo do fabricante.
6) Determinação do redutor: seleciona-se o redutor por um catálogo do fabricante com a potência de entrada e a rotação de entrada e de saída.
7) Determinação do acoplamento (motor-redutor): seleciona-se o acoplamento por um catálogo do fabricante com a potência do motor e a rotação.
8) Determinação do acoplamento (redutor-eixo/pinhão): seleciona-se o acoplamento por um catálogo do fabricante com o torque de serviço, potência e rotação.
9) Determinação da coroa e do pinhão: Selecionar o material, achar a pressão admissível e encontra o “b” (largura da engrenagem) estabelecendo b entre 0,2 a 1,2 Dp. Achar o diâmetro primitivo com o número de dentes e o diâmetro primitivo. Achar o módulo. Conferir se este dimensionamento atende ao critério de tensão, critério de resistência e critério de pressão superficial. Por fim determinar as dimensões do pinhão e da coroa.
10) Fixação da coroa no tambor
11) Cálculo do diâmetro do eixo pinhão (diâmetro real calculado por fadiga)
12) Cálculo do diâmetro da coroa/tambor.
13) Cálculo dos rolamentos através da vida nominal e capacidade de carga estática e dinâmica.
14) Cálculo da chaveta (DIN 6885 – chaveta paralela)
15)Seleção do freio através de um catálogo do fabricante com potência e rotação selecionada
- SISTEMA DE TRANSLAÇÃO DO CARRO:
1) Cálculo da roda do carro de translação (Pmédio/b*Dr= P1*C1*C2)
Pmédio = carga máxima que age em cada roda do carro
b = largura útil do trilho 
Dr = diâmetro da roda
P1 = pressão limite
C1 = tabela ABNT função da rotação
C2 = tabela ABNT função do grupo de mecanismos
2) Cálculo da potencia do motor (Nm = Na + Nr / 1,7). Após entrar no catálogo de motores e selecionar o motor adequado
3) Cálculo do diâmetro do eixo, através de 2 critérios: ângulo admissível de torção e critério de resistência torção
4) Cálculo da distância máxima entre mancais
5) Seleção do redutor
6) Seleção do acoplamento (motor-redutor)
7) Seleção do acoplamento (redutor-eixo)
- SISTEMA DE TRANSLAÇÃO DA PONTE
Estrutura do carro: calcula-se a flecha máxima conforme e o grupo de estruturas. Em seguida calcula-se o momento de inércia em relação à x (lx). Com esse valor entra-se na tabela de vigas tipo caixa e escolhe-se uma viga adequada. Em seguida verifica-se se a viga escolhida atende ao critério de tensões.
Estrutura da ponte: Dimensionamento da viga principal (viga cabeceira), determinação dos diagramas de momentos, cálculo da flecha máxima, cálculo do momento de inércia em relação à x (lx), seleciona-se a viga tipo caixa. Na determinação dos diagramas de momentos fazemos para o momento fletor constante, momento fletor devido ao peso próprio da viga e momento fletor devido ao conjunto de movimento. Por fim faz-se análise da flambagem local das chapas (critério de estabilidade)
No projeto de uma viga de grandes dimensões, deve-se ter alguns cuidados complementares a aqueles que apresentam um correto selecionamento, tais como prever instalações de diafragmas internamente às vigas tipo caixa. Cite 4 casos onde a boa técnica recomenda a instalação de reforços internos (diafragmas) com suas respectivas justificativas técnicas.
Instalações de reforços internos as vigas nas regiões de mudança de secção para atenuar o efeito da concentração de tensões. Instalam-se reforços na região de intersecção de vigas e de suportes externos para evitar deformações localizadas (flambagem de placas) e para permitir a transmissão dos esforços. Instalam-se reforços internos sob dormentes do trilho, neste caso deve ser verificado o esmagamento máximo que o trilho suporta. Instalam-se reforços no mínimo nas cabeceiras das vigas para evitar a deformação transversal da viga (formação de paralelogramo)
Cite as vantagens de se utilizar um único acionamento central, ao invés de 2 acionamentos laterais para movimento de translação de uma ponte rolante e indique os cuidados a serem tomados no dimensionamento do eixo de translação.
Um único acionamento central é o mais utilizado se o comprimento do eixo for grande, tem-se uma flecha grande onde é preciso colocar mancais que causam perdas mas existem mais vantagens do que desvantagens. Usando 2 acionamentos laterais, um em cada extremidade do eixo, tem-se uma desvantagem que seria de que quando o carro está em uma extremidade da ponte o outro da ponte sem o carro tende a sair primeiro por Inércia. A outra desvantagem é de a potência instalada deve ser maior (Ncada roda = 2 / 3 Ntotal). Para a determinação do diâmetro do eixo de transmissão deve-se limitar a deformação angular. Não é preciso um aço nobre (aço 1020 já atende). Determinar o lmáx = 100*√d, para se obter o número de mancais que deverão ser utilizados.
Quais as considerações que tomamos com relação às forças horizontais, decorrentes da inércia, aceleração ou frenagem?
As forças horizontais devem ser de 10% das forças verticais. A aceleração e a desaceleração tem que ser uma coisa gradual e não súbita. Diminuindo as forças horizontais (de impacto). Deve-se usar rodas com duas abas para não ter o descarrilamento da ponte.
No dimensionamento e projeto de uma viga principal da ponte rolante geralmente devemos seguir três grandes passos. Detalhe cada um indique como as normas da ABNT e DIN influenciam no dimensionamento através de imposição de critérios.
Quanto à deformação: determinação das vigas limitando-se a deformação conforme normas DIN e ABNT.
Quanto à tensão (ABNT): as tensões de trabalho nunca poderão superar as admissíveis. Temos que considerar tensões resultantes ou combinadas (σc = √σ2 + 3*T2<= σadm) A viga principal da ponte rolante precisa ser majorada de 2 fatores, dividir Mp em duas parcelas.
Quanto aos problemas localizados: Flambagem de placas localizada, esmagamento localizado, concentração de tensões, inserção de reforços internos. Para não flambar, soldamos internamente diafragmas (reforços). Como no meio dos diafragmas as tensões são mínimas ou nulas, pode se fazer buracos e também é interessanteinstalar reforços longitudinais na região comprimida. Instalamos os diafragmas para evitar que a viga não se deforme como um paralelogramo, quando submetida a esforços horizontais, sob o trilho e o dormente, nas regiões onde ocorrem mudanças bruscas de secção para evitar a concentração de tensão nas região de contato (entroncamento) entre vigas que transfiram esforços, para evitar a flambagem das almas é necessário realizar a verificação do coeficiente de segurança contra flambagem (ABNT)
Descreva a importância de se executar o desenho de conjunto do carro em escala, com vários vistas com o máximo de detalhes e precisão. Cite dois exemplos em que pode-se ocorrer erros de dimensionamento ou em necessidade de retrabalho decorrentes de imprecisões de desenho ou inexequilidade de montagem.
A importância de se executar o desenho de conjunto do carro em escala, com várias vistas, máximo de detalhes e precisão, é de saber as distâncias e observar se os equipamentos se encaixam um no outro. Exemplo: é no desenho em escala que se detecta se o tambor está entrando no redutor, se selecionado um acoplamento que o furo máximo não será suficiente para receber o eixo.
Segundo a norma NBR-8400, os mecanismos devem ser classificados em grupos que variam de 1Bm a 5m. Descreva quais parâmetros influenciam na determinação dos grupos de mecanismos, e como estes grupos podem ser considerados no dimensionamento de componentes mecânicos. Cite exemplos:
A partir da classe de funcionamento e dos estados de solicitação determina-se os grupos de mecanismos (1Bm, 1Am, 2m, 3m, 4m, 5m). Os transportes de material em fusão de produtos químicos, corrosivos, deverão ser classificados em grupo imediatamente acima do esperado, combinando-se o estado de solicitação e classe de funcionamento. Os mecanismos são submetidos a dois tipos de solicitação. As originadas por torque de motores e freios e as que não dependem da ação dos motores ou dos freios, mas são determinadas pelas reações que mecânicas e não equilibradas por um torque atuando sobre eixos motores. Os elementos de mecanismo são calculados de modo que os mesmos apresentem uma segurança suficiente em relação as suas possíveis causas de falha (ruptura, flambagem, fadiga e desgaste). Além disso, outras considerações podem interferir, devendo particularmente ser evitado os aquecimentos exagerados ou as deformações que podem dificultar o bom funcionamento dos mecanismos. Com o grupo de mecanismos obtém-se o “k” que entra no cálculo de diversos componentes como o diâmetro do cabo (d=k√t). Os fatores para cálculo do diâmetro do tambor, polias e polia de compensação também saem através do grupo de mecanismos.
Onde e como o diâmetro dos cabos de aço, a quantidade de roldanas e disposição das roldanas influenciam no projeto de uma ponte rolante?
O critério de escolha do diâmetro do cabo de aço deve assegurar uma vida satisfatória do mesmo. Quanto menor o número de inflexões do cabo, entre roldanas, melhore utilizar sempre roldanas apoiadas em mancais de rolamento. Têm-se também influência em termos de peso do sistema de levantamento e também de medidas na construção do sistema de levantamento.
Um mecanismo de acionamento de um sistema de levantamento de carga de uma ponte rolante é composto de motor, redutor, acoplamento, eixo pinhão/coroa, tambor, cabo de aço, roldanas e moitão com gancho. Descreva o roteiro e o critério de cálculo de cada um dos componentes.
Motor: Com a potência do sistema de levantamento calculada e com o número de rotações, calcula-se o momento torçor. Com o momento entramos na tabela de motores e selecionamos um motor adequado.
Redutor: Entrar em um catálogo de redutores e selecionar o redutor adequado com a rotação de entrada e saída desejada.
Acoplamentos: Através do momento torçor, entrar na tabela de acoplamentos e selecioná-los.
Eixo-pinhão: Através do máximo momento fletor e do momento torçor calcula-se o diâmetro do eixo por flexo-torção.
Coroa: selecionar o material que pode ter uma dureza menor que a do pinhão, achar a pressão admissível e jogar na fórmula da pressão estabelecendo-se o “b” entre 0,2 e 1,2 Dp e achar o diâmetro primitivo. Com o número de dentes e o diâmetro primitivo, achar o módulo. Conferir se esse dimensionamento atende ao critério de pressão. 
Tambor: Primeiro se determina o diâmetro do tambor através da fórmula D>=H1*H2*d. Calcula-se o comprimento do tambor e a dimensão das ranhuras e por fim determina-se a espessura por duas maneiras (esmagamento e tensão transversal). Escolhe-se o resultado de maior espessura.
Cabo de aço: com o fator “k” tabelado pela norma ABNT em função do grupo de mecanismos e o esforço de tração que age no cabo de aço em kgf, se determina o diâmetro do cabo em função da fórmula d=k√t.
Roldanas: Utiliza-se o mesmo roteiro de cálculo para se determinar o diâmetro do tambor, ou seja, D>=H1*H2*d e em seguida normalizamos o “D”.
Moitão com gancho: com a carga útil e o diâmetro do cabo seleciona-se o moitão com gancho adequado.
Segundo a norma ABNT, o critério de dimensionamento das rodas de pontes rolantes que levam em consideração a pressão roda/trilho, o desgaste e a vida dos componentes, utiliza-se a seguinte fórmula: Pmédio/b<=P1*C1*C2. Informe o significado de cada variável da fórmula e como obtê-las.
C1 = sai em função da rotação (tabelado pela ABNT)
C2 = sai em função do grupo de mecanismo (ABNT).
Pmédio = carga máxima que age em cada roda (Pmédio=2*Pmáx+Pmín/3)
b = largura útil do trilho (obtém-se através do catálogo de trilhos)
D = diâmetro da roda (D=v/pi*n)
P1 = pressão limite que sai em função do material da roda e do trilho. (ABNT).