Introdução - Máquinas de Elevação e Movimentação

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MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO
APRESENTAÇÃO MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO
Guilherme Medeiros
Aula 01
Bibliografia 
Rudenko
Haroldo
Bibliografia 
A avaliação da aprendizagem será processual, realizada por meio de provas e elaboração de um projeto, que será apresentado e discutido em sala, e acompanhamento da participação do aluno nas atividades programadas. 
Introdução
Para vocês, o que seriam máquinas de elevação e transporte?
Conteúdo
1. Seleção, instalação e utilização de sistemas de transportes horizontais e verticais utilizados na produção industrial, buscando a análise integrada com sistemas de comandos automáticos para o desenvolvimento de sistemas de transportes. 
Quando usar
Escolha do tipo
Movimentação
Conteúdo
2. Responsabilidades, requerimentos e diretrizes para o desenvolvimento das atividades de içamento e movimentação de cargas, em cumprimento com os requerimentos legais, e padrões nacionais e internacionais. 
A instalação é segura?
Está adequada?
Conteúdo
3. Tipos e aplicações das máquinas de elevação e movimentação: características operacionais, construtivas e especificação de guindastes. Pontes rolantes e pórticos. Diferentes formas de manutenção destes equipamentos.
Tipos de equipamentos existentes
Características operacionais
Aplicações - maquinas de elevação e transporte
Instalações de transporte interdepartamental
Operações realizada entre diferentes departamentos da empresa
Instalações de transporte departamental
Operações realizadas em um mesmo departamento da empresa
Instalações de transporte interoperacional
Move as cargas de uma unidade de processo para outra
Principais tipos de maquinas de elevação e transporte
Equipamento de elevação
Grupo de máquinas com mecanismo de elevação, destinado a mover cargas, principalmente em lotes
Maquinários de elevação
Guindastes 
Elevadores
Equipamento transportador
Grupo de máquinas que pode não ter mecanismo de elevação, movendo cargas num fluxo contínuo
Aparelhos pneumáticos e hidráulicos
Transportadores...
Equipamento de superfície e elevado
Grupo de máquinas que também pode não ser provido de mecanismo de elevação e que usualmente manuseia em lotes
Sistemas de vias elevadas
Aparelhos de manobras, ...
Principais tipos de maquinas de elevação e transporte
Fatores relevantes das maquinas de elevação e transporte
Espécie e propriedade de cargas a serem manuseadas
Unitária ou a granel
Capacidade horária requerida
Volume ou massa deslocado
Direção e distância do percurso
Sentido do deslocamento: vertical e/ou horizontal
Método de empilhar cargas ao longo do trajeto
Condições do local
Características dos processos de produção relacionados com o manuseio de cargas
Conteúdo
4. Projeto: Instalações para sistemas de transporte para Equipamentos fixos e móveis. Estudo dos cabos de aço. Dimensionamento e especificação de tambores de guincho. Estudo de correntes: dimensionamento e especificação; rodas dentadas para corrente. 
Dimensionamento
Escolha do equipamento mais adequado
Conteúdo
Conteúdo
Conteúdo
5. Componentes da máquina - Estudo dos diversos órgãos específicos das máquinas de transporte: cabos de aço, correntes, ganchos e talhas. Estudo de ganchos e dispositivos de apanhar a carga; garras; tenazes, eletroímãs e operação destes equipamentos. 
Equipamentos constituintes de cada máquina
Dimensionamento
Conteúdo
Conteúdo
Conteúdo
6. Dimensionamento de talhas manuais e eletromecânicas. Sistema de acionamento por correntes. Mecanismo de acionamento por cabo de aço. Desenvolvimento de projeto. Utilização das principais normas nacionais e internacionais. 
Análise e dimensionamento das talhas
Conteúdo
Conteúdo
7. Características operacionais, manutenção corretiva e preventiva dos equipamentos e acessórios. Características construtivas e especificação de máquinas de elevação e movimentação para aplicações diversas. 
Tipos de manutenção 
Corretiva
Preventiva
Planejada
Características operacionais
Conteúdo
8. Guindastes: dimensionamento com utilização das principais normas nacionais e internacionais; sistemas de acionamento mecânico e elétrico; guinchos; mecanismos de retenção, freios e dispositivos de segurança 
Guindastes
Dimensionamento
Escolha equipamentos (tipos e componentes)
Conteúdo
Conteúdo
Conteúdo
9. Pontes rolantes: estrutura e suportes de fixação, manutenção e lubrificação, dimensionamento de capacidade de carga, especificação de equipamentos mecânicos, elétricos e acessórios, dispositivos de segurança. 
Pontes rolantes
Dimensionamento
Escolha equipamentos (tipos e componentes)
Conteúdo
Conteúdo
10. Pórticos, empilhadeiras: estruturas e suportes de apoio, dimensionamento de capacidade de carga, especificação de equipamentos e acessórios. Empilhadeiras: dimensionamento, especificação e utilização das principais normas nacionais e internacionais. 
Pórticos e empilhadeiras
Dimensionamento
Escolha equipamentos (tipos e componentes)
Conteúdo
11. Tipo e emprego de transportadores industriais de carga. Projeto e dimensionamento dos equipamentos. Estudo da viabilidade técnico-econômica. Estudo e análise de custo de instalações, operacional e de manutenção. 
Equipamentos existentes 
Aplicações de cada um
Conteúdo
12. Especificação de motores, comandos e controles. Cálculo da potência de acionamento do equipamento. Análise da capacidade e movimentação de carga. Dispositivos de acionamento mecânico, elétrico e de segurança. 
Escolha, dimensionamento e controle de motores
Conteúdo
Conteúdo
13. Manutenção preventiva de sistemas de elevação e transporte. Lubrificação e prevenção contra o desgaste. Dispositivos de proteção. Plano de manutenção e de inspeção dos equipamentos mecânicos e elétricos.
Manutenção dos equipamentos 
Conteúdo
14. Tipos e formas de prevenção de lesões às pessoas e trabalhadores. Normas de segurança industrial. Danos à equipamentos e perda de produção durante as atividades relacionadas à içamento e movimentação de cargas. 
Legislações de segurança do trabalho na área de elevação e transporte de carga
Classificação Geral das Máquinas de Levantamento
As máquinas de elevação se destinam à movimentação horizontal e vertical na industria e nos canteiros de obras, de equipamentos e materiais.
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Classificação das Máquinas de Elevação
Máquinas de Fabricação Seriada
Macacos
Parafuso
Cremalheira
Hidráulicos
Ar comprimido
Talhas
Monovias
Coroa Sem-Fim
Diferencial
Planetária
Tifor
Dispositivos de Apanhar Cargas
Guinchos
Máquinas de Fabricação Especial
Pontes Rolantes
Pórticos Rolantes
Guindastes
Automotores
Telescópico
De Coluna Fixa
De Parede
De Coluna Giratória
Dericks
Guy Derick
Stiffleg Derick
Plataforma giratória
De Torre
Empilhadeira
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Classificação geral das máquinas de elevação e seu projeto
Guindastes
Guindastes - São máquinas de levantamento dotada de lança. Também nessas máquinas a peça básica é o guincho ou a talha. 
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Guindaste Derrick
O Guindaste Derrick é projetado para agir como um Guindaste especial para a desmontagem de Guindastes em prédios altos, pilares da ponte, torres de telecomunicações, entre outros. 
Guindaste Guy Derrick 
Guindastes Derrick – São construídos de treliçados de perfis metálicos e têm larga aplicação na montagem industrial. Podem ser: com torre estaiada (Guy Derrick) ou de torre contraventada por duas escoras (stiffleg Derrick) 
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Guindaste Stiffleg Derrick
	Guindaste Stiffleg Derrick de torre contraventada por duas escoras. 
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Guindastes Automotores 
Seus sistemas de acionamento são montados numa plataforma giratória, o conjunto se apoiando num chassi que se desloca sobre rodas de pneus ou sobre esteiras. Mecanismo giratório
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Guindastes Telescópio 
Seus sistemas de acionamento são montados numa plataforma giratória, o conjunto se apoiando num chassi que se desloca sobre rodas de pneus. 
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PATOLAMENTO DE GUINDASTE
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Guindastes de Coluna Giratória
Estes guindastes possuem uma coluna apoiada num mancal inferior capaz de absorver esforços verticais e horizontaise num mancal de escora superior para receber esforços horizontais. 
Proporcionam um movimento de varredura horizontal num ângulo de até 270o, além do levantamento da carga. 
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Pórticos Rolantes
Pórticos – Semelhantes as pontes rolantes, diferenciam apenas por serem independentes da estrutura do edifício, possuindo quatro chassis de rodas. São usados nos pátios de estocagem, nas hidroelétricas e nas instalações portuárias. Os de pequeno porte, nas oficinas de manutenção. 
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Ponte rolante
Pórtico rolante
Guindastes Plataforma Giratória 
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Guindastes de Coluna Fixa e Plataforma Giratória 
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Guindastes de Torre 
Têm amplo uso na construção civil e na montagem industrial, e são fabricados com lança horizontal fixa ou articulada, esta última permitindo deslocamento no plano vertical. Podem ser estacionários ou com chassi sobre rodas para deslocamento sobre trilhos.
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Guindaste torre
Lança de alcance variável.
Guindastes de Torre – Mecanismo de Giro
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Guindastes - Empilhadeira
São guindastes específicos para manuseio de cargas em pátios de estocagem ou almoxarifados. Têm capacidade variando entre 0.6 a 6 T nas linhas normais de fabricação.
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Classificação das Talhas
São máquinas constituídas por um redutor de velocidade ligado a um tambor e polias de acionamento e suspensão de carga. São usadas para grandes alturas de elevação, empregando cabos de aço ou correntes.
Podem ser: manuais ou elétricas. 
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Talha Manual
Talhas - Monovias
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Talha monovia 
Talhas – Coroa Sem-Fim
Lançam mão da grande redução proporcionada pelo mecanismo sem fim-coroa, da ordem de 1/40. 
A equação de equilíbrio é: F.r.i.h=Q.r1 
onde, r/r1 é a relação de redução fornecida pelas polias de acionamento e de carga.
b e j são os ângulos do parafuso e de atrito.
O rendimento é:
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Talhas Planetárias
	Estas talhas manuais usam como redutor um trem de engrenagens epicicoidais, e se distinguem externamente da coroa sem fim por possuírem as duas polias situadas em planos paralelos.
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Talhas Weston ou Diferenciais
	São chamadas de talhas diferenciais, pois lança não da diferença de raios entre duas polias solidárias uma com a outra e com o número de encaixes Z para a corrente diferindo da unidade. Estas duas polias com 12 e 11 dentes, por exemplo constituem a parte superior do aparelho e sua redução. O conjunto é completado por uma polia inferior. Uma corrente sem fim serve de elemento de carga e manobra.
	O mecanismo é sempre irreversível por que o coeficiente de atrito aço/fofo é superior a 0,15.
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Talhas Especiais - Tifor
O deslocamento do cabo se faz através de dois maxilares, deslocando-se alternativamente em sentidos opostos e que prendem o cabo também alternativamente como duas mãos de aço. 
Assim, o curso do cabo é ilimitado. O acionamento se faz pelo movimento alternativo de um braço. Uma outra alavanca libera o cabo. 
Capacidade de até 3 t.
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Pontes Rolantes
Possuem uma estrutura horizontal em ponte que permite o movimento transversal de um guincho, simultâneo ou não com a translação da própria ponte, permitindo uma varredura tridimensional.
É composta de duas vigas paralelas que recebem o carrinho e de dois trucks que constituem as chamadas cabeceiras, apoio das vigas e suporte das rodas. 
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Pontes Rolantes – Vigas, Carrinho e Cabeceiras
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Pontes Rolantes
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Macacos
Destinam-se a elevação de carga a pequena altura, com ou ou sem deslocamento horizontal, a pequena distância.
Podem ser: mecânicos, hidráulicos, ar comprimido
A equação fundamental para essas máquinas é:
Torque motor x rendimento = torque de carga x redução
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Classificação dos Macacos
Tipos de Macacos
Parafuso
Cremalheira
Hidráulicos
Ar comprimido
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Macacos Mecânicos -Parafuso
O torque motor será proporcionado por uma alavanca de acionamento, podendo ainda haver ou não uma redução 1/i. Sendo l o comprimento da alavanca de acionamento, tem-se:
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Macacos Mecânicos -Cremalheira
São macacos que usam como elementos redutor o par cremalheira/pinhão cicloidal, este último geralmente com 4 dentes. 
Nos macacos de maior capacidade de carga ainda existe um trem de engrenagens composto entre a alavanca de acionamento e o pinhão final.
Tem capacidade variando entre 1 a 30 t.
Rendimento médio é de 65%.
A cremalheira sofre compressão excêntrica e flexão devendo-se verificá-la quanto a flambagem.
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Elevadores
Macacos Hidráulicos
São máquinas de bom rendimento mecânico (70 a 80%) e podem levantar cargas de até 500t, capacidade que não é atingida pelos macacos mecânicos. São compostos por um cilindro de carga, acionado por uma bomba hidráulica de pistão. O pistão da bomba é comandado por uma alavanca através de um excêntrico.
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Macaco hidráulico
Macacos a Ar Comprimido
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Guinchos
Compostos essencialmente de tambor com cabo, freio, redutor, motor e chassi, destinam-se à elevação ou ao arraste de carga a grande altura ou distância. Podem ser: guincho de dupla velocidade; guincho para caçamba com um ou dois motores de acionamento; 
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Guinchos Elétrico e Manual
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Dispositivos de Apanhar Cargas 
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Dispositivos de Apanhar Cargas 
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Dispositivos de Apanhar Cargas - Travessas 
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Dispositivos de Apanhar Cargas – Balancim Travessas 
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Dispositivos de Apanhar Cargas – Gancho C
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Dispositivos de Apanhar Cargas – Balancim
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Dispositivos de Apanhar Cargas Manual – Imã Permanente
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Dispositivos de Apanhar Cargas – Caçambas
80
Dispositivos de Apanhar Cargas – Garras / Pinças
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Dispositivos de Apanhar Cargas -
Cintas de Amarração 
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Empilhadeira
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Máquinas de Elevação e de Transporte
A movimentação de carga no processo produtivo tem uma importância crescente e envolve a engenharia em todas as suas modalidades. 
A especificação dessas máquinas, seu projeto e fabricação absorvem um contingente cada vez maior de engenheiros e técnicos. 
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Projeto Mecânico
Sequencia da solução do problema
Sequencia do desenvolvimento do projeto mecânico
Exercer o esforço necessário para encontrar entre varias a solução mais adequada.
Fazer uso irrestrita de uma atitude interrogativa.
Combinar as variáveis do problema de uma forma sistemática. 
Procurar muitas alternativas. 
Consultar outros e analisar soluções existentes. 
Evitar a rejeição prematura de uma determinada solução.
Por em xeque a solução escolhida, comparando com as demais. 
Ações adicionais do projeto
Fichas de manutenção.
Estudo econômico.
Ensaios não destrutivos.
Cálculo de FADIGA.
Estética.
Classes das máquinas de levantamento
	Classe	Estado de solicitação	Exemplo	Velocidade	Capacidade nominal	Operações por hora	Validade do rolamento
	Classe I	Ocasional 	Montagem de uma usina de força	Baixa	150%	6/h	3.000 h
	Classe II	Leve	Oficina mecânica	Baixa	125%	6-18/h	5.000h
	Classe III	Moderado	Pátios de deposito	Medias	100%	18-30/h	15.000h
	Classe IV	Constate pesado	Linha de produção pesada	Medias e rápidas	75%	30-60/h	30.000h
	Classe V	Muito pesado	siderúrgicas	Altas velocidades	50%	>60/h	50.000h
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h
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