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Máquinas de Elevação e Transportes Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Me. Marcelo Leonildo Teruel Revisão Textual: Prof.ª Dr.ª Selma Aparecida Cesarin Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas • Introdução; • Macacos; • Talhas; • Sarrilhos; • Monovias; • Pontes Rolantes; • Pórticos Rolantes; • Guindastes; • Elevadores de Cabina; • Empilhadeiras; • Aparelhos Especiais de Elevação e Transporte. • Compreender o conhecimento dos principais tipos de Máquinas de Elevação e Transporte de cargas existentes no Mercado; • Apresentar uma defi nição e uma classifi cação geral das Máquinas de Elevação e Transpor- te de cargas, suas características e sua utilização. OBJETIVOS DE APRENDIZADO Introdução: Defi nição e Classifi cação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como seu “momento do estudo”; Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo; No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam- bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados; Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus- são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e de se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Introdução Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Máquinas de Elevação e Transporte são Aparelhos que permitem a movimentação de cargas em diversos tipos de Estabelecimentos Comerciais, Áreas, Departamentos, Fábricas, Indústrias, nos locais de construção, de armazenagem e recarga etc. Praticamente toda Empresa com algum tipo de operação de manuseio de qual- quer tipo de carga (interno ou externo) depende do uso de uma Máquina de Ele- vação e Transporte. É, portanto, de suma importância o conhecimento básico por parte do Engenheiro desse tipo de Aparelho. A seguir, veremos a classificação das principais Máquinas de Elevação e Trans- porte de cargas. Macacos Aparelhos de Elevação de Cargas, usados para pequenas alturas de levantamento, sem emprego de cabos ou correntes. Podem ser dos tipos expostos a seguir. Macacos Mecânicos Utilizam, basicamente, a força humana para movimentação e podem ser: • Macacos mecânicos de parafuso (ou fuso): Figura 1 Fonte: Getty Images 8 9 • Macacos mecânicos de cremalheira: Figura 2 Fonte: Getty Images Macacos Hidráulicos Utilizam a força hidráulica (óleo, basicamente) para movimentação: Figura 3 Fonte: Getty Images Podem ser: • Macacos elétricos: utilizam a energia elétrica (motor elétrico) para movimentação: Figura 4 9 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Talhas As Talhas são Aparelhos de Elevação de Cargas usados para grandes alturas de levantamento, empregando cabos de aço ou correntes. Podem ser: Figura 5 – Talha de catraca ou de arraste Fonte: Getty Images Figura 6 Fonte: Getty Images Figura 7 – Talha manual de corrente Fonte: Getty Images 10 11 Figura 8 Fonte: Getty Images Figura 9 – Talha elétrica de corrente Fonte: Getty Images Talha pneumática de corrente: http://bit.ly/2pDLQf2 Ex pl or Figura 10 – Talha elétrica de cabo de aço Fonte: Getty Images 11 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Sarrilhos Os Sarilhos são Aparelhos de Elevação de Cargas usados para grandes alturas de levantamento, empregando tambor; pode conter ou não talha. Seu acionamento pode ser manual ou elétrico: Sarrilho Manual Figura 11 Fonte: Getty Images Sarrilho Elétrico Figura 12 Fonte: Getty Images 12 13 Monovias As Monovias são Aparelhos de Elevação de Cargas constituídos de Talha (manual ou elétrica) ligada a um carrinho que corre num único trilho fixo. O carrinho pode ser: • Arrastado manualmente; • Deslocado com corrente de manobra e jogo de engrenagens; • Deslocado eletricamente. Figura 13 Fonte: Getty Images Pontes Rolantes Segundo D. Ferraresi e Rossalvo T. Ruffino (1976), as Pontes Rolantes são Aparelhos de Elevação de Cargas constituídos de uma ou duas vigas principais, apoiadas rigidamente sobre Testeiras móveis. Sobre as vigas principais, deslocam-se um ou mais carros dotados de Sistemas de Elevação de carga. Figura 14 Fonte: Getty Images Figura 15 Fonte: Getty Images 13 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Segundo Dias (1993), as Pontes Rolantes são empregadas no Transporte e Elevação de Cargas em Instalações Industriais como Fundições, Usinas Siderúrgicas, Linhas de Montagem, em Casas de Máquinas de Usinas Elétricas, em Pátio de Carga, Depósitos etc. Constam de uma viga suspensa sobre um vão livre que roda sobre trilhos. A viga é dotada de um carrinho que se movimenta sobre trilhos. As pontes rolantes com talha constam de uma viga “I”, em cuja aba inferior se apoia uma talha com trole. Sua capacidade varia entre 2 a 300 toneladas e sua classificação depende do ritmo do trabalho que executa: • Ocasional: Com duas a cinco operações a plena carga por hora, a velocidades baixas, usadas em usinas de força; • Leve: De cinco a dez operações à plena carga por hora, à baixa velocidades, em oficinas mecânicas e armazéns; • Moderado: Trabalham em regime de 10 a 20 operações horárias, a velocidades médias, em fundições leves e pátios de carga; • Constante: Funcionam de 20 a 40 vezes por hora, a plena carga, a velocidade mais elevada, principalmente, Linhas de Montagem e Fundições pesadas; • Pesado: Conjugam elevadas velocidades com grande capacidade, realizando mais de 40 operações por hora, com eletroímãs. As Pontes Rolantes, quanto ao deslocamento, podem ser: • Manuais: » De arrasto; » Com corrente de manobra; • Elétricas. Quanto à estrutura, podem ser: • De uma viga principal; • De duas vigas principais: » De perfil laminado simples; » De perfil laminado composto; » Em caixa; » Em treliça. Quanto ao tipo de carro, as Pontes Rolantes podem ser: • De carro manual; • De carro elétrico: » De um gancho só (1 Sarilho); » Com gancho auxiliar (2 Sarilhos); » Com eletroímã; 14 15 » De um tambor; » Com caçamba; » De dois tambores e um motor; » De dois tambores e dois motores; » Com carro com lança giratória; » Com caro de forjaria (com tenaz e sistema de giração do lingote por meio de corrente); »Com carrinho de extração de lingote. Figura 16 – Equipamento de Manuseio e Transporte de Cargas – Ponte Rolante convencional Fonte: TAMASAUSKAS, 2000 Pórticos Rolantes Os Pórticos Rolantes são Aparelhos de Elevação de Cargas constituídos de um pórtico móvel, sobre o qual se desloca um carro ou um guindaste. Quanto ao deslocamento, o Pórtico pode ser: • Manual; • Com arraste sem trilhos; • Com manivela e engrenagens sobre trilhos; • Elétrico; Quanto à estrutura, o Pórtico pode ser: • De meio Pórtico; • De Pórtico inteiro; • De Pórtico com balanço (um ou dois) fixo ou móvel; 15 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Quanto ao tipo de carro: • Podemos ter os mesmos tipos das pontes rolantes. Figura 17 Fonte: Getty Images Figura 18 Fonte: Getty Images Figura 19 Fonte: Getty Images Guindastes Guindastes são Aparelhos de Elevação de Cargas constituídos de uma lança giratória, dotados de um Sistema de Elevação. Quanto à Estrutura, podem ser: • Guindaste de coluna giratória: » Estacionário; » De parede; » De alcance fixo; 16 17 » De alcance variável: » Modelo Derrick; » De alcance variável com ângulo de giro de 270o; » De alcance variável com ângulo de 360o; • Móvel: » De parede; » De alcance fixo; » De alcance variável; • Velocípede: » De alcance fixo; » De alcance variável. • Guindaste de coluna giratória e cabina giratória: » Estacionário: » De alcance fixo; » De alcance variável; » Móvel; » De alcance fixo; » De alcance variável; • Guindaste de coluna fixa: » Guindaste simples de coluna fixa: » Estacionário: » De alcance fixo; » De alcance variável; » Móvel: » De alcance fixo; » De alcance variável; • Guindaste de coluna fixa e cabina giratória: » Estacionário: » De alcance fixo; » De alcance variável; » Móvel: » De alcance fixo; » De alcance variável; 17 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas • Guindaste de plataforma giratória: » Estacionário; » De alcance fixo; » De alcance variável; • Móvel sobre o carro ou sobre o pórtico: » De alcance fixo; » De alcance variável; • Guindaste de torre: » Estacionário: » De alcance fixo; » De alcance variável; » Móvel: » De alcance fixo; » De alcance variável; » Flutuante: » De alcance variável; Quanto ao Sistema de Variação de Alcance, os Guindastes podem ser: • Por monovia; • Por carro; • Por inclinação da lança: • Por talha; • Por parafuso; • Por cremalheira; • Hidráulico; Quanto ao Acionamento, os guindastes podem ser: • Manuais; • Elétricos; • A vapor; • Com motor de combustão interna; • Hidráulicos. 18 19 Tipos de Guindastes Guindastes de Coluna Giratória Figura 20 – Guindaste de parede de alcance fi xo Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 Figura 21 – Guindaste de parede de alcance variável Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 Figura 22 – Guindaste tipo Derrick de alcance variável e ângulo de giro de 270° Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 19 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Guindaste de Coluna e Cabina Giratórias Figura 23 – Guindaste de coluna e cabina giratórias, móvel, de alcance variável Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 Guindaste de Coluna Fixa Giratória Figura 24 – Guindaste simples, de coluna fixa, estacionário Fonte: Ferraresi, 1976 Figura 25 Fonte: Getty Images Figura 26 Fonte: Getty Images 20 21 Figura 27 Fonte: Getty Images Guindaste de Coluna Fixa e Cabina Giratória Figura 28 – Guindaste de coluna fi xa e cabine giratória, estacionária, de alcance variável Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 Guindaste de Plataforma Giratória Figura 29 – Guindaste de plataforma giratória de alcance fi xo, móvel em truck e pórtico Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 21 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Figura 30 – Guindaste de plataforma giratória, de alcance variável, estacionário Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 Figura 31 – Guindaste de torre móvel, de alcance variável através de carro auxiliar Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 Guindastes móveis sem trilho Figura 32 Fonte: Getty Images 22 23 Guindastes tipo Munck O guindaste tipo Munck (ou caminhão Munck, ou guincho Munck) é um equipamento utilizado para a elevação e a movimentação de peças, materiais pesados, máquinas e equipamentos industriais, containers e outros elementos que auxiliam na Construção Civil. Eles utilizam mecanismos capazes de movimentar as cargas além da capacidade humana, sendo que a capacidade de carga desses guindastes varia de acordo com cada Equipamento. Figura 33 Fonte: Getty Images Elevadores de Cabina Os Elevadores de Cabina, também chamados de Ascensores, são utilizados, basicamente, para elevação vertical de cargas e passageiros, em Indústrias, Comércios e residências. Os elevadores de cabina para cargas têm uma capacidade entre 0,25 a 15 toneladas; já os elevadores de cabina para passageiros têm capacidade de 0,25 a 1,5 toneladas. Figura 34 Fonte: Getty Images 23 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Figura 35 Fonte: Getty Images Empilhadeiras As Empilhadeiras são Máquinas de Elevação e Transporte que podem ser projetadas com acionamento motorizado (elétrico ou combustão), pneumático, hidráulico ou manual (paleteiras). A capacidade de uma Empilhadeira varia de 250 a 5.000Kgf. Figura 36 Fonte: Getty Images Figura 37 Fonte: Getty Images 24 25 Figura 38 Fonte: Getty Images Aparelhos Especiais de Elevação e Transporte Os Aparelhos de Elevação Especiais de Cargas são aqueles não constantes nas classificações anteriores, tais como: • Ponte de cabos • Guindaste de navio (quando construído por dois guindastes Derrick e dois Sarilhos). Figura 39 – Guindaste especial (Ponte de cabos) Fonte: Adaptado de Ferraresi, 1976 25 UNIDADE Introdução: Definição e Classificação das Principais Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Livros Elementos de Máquinas de Shigley: Projeto de Engenharia Mecânica BUDYNAS, R. G.; NISBETT, J. K. Elementos de máquinas de Shigley: projeto de engenharia mecânica. 8.ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2011 (E-Book). Manual de Desenho Técnico para Engenharia – Desenho, Modelagem e Visualização LEAKE, J. M.; BORGERSON, J. L. Manual de Desenho Técnico para Engenharia – Desenho, Modelagem e Visualização. 1.ed. São Paulo: Bookman, 2015 (E-Book). Elementos de Máquinas MELCONIAN, S. Elementos de Máquinas. São Paulo: Saraiva, 2012 (E-Book). Cinemática dos Mecanismos NORTON, R. L. Cinemática dos mecanismos. Porto Alegre: Grupo A, 2010. (E-Book). Elementos de Máquina em Projetos Mecânicos MOTT, R. L. Elementos de máquina em projetos mecânicos. 5.ed. Pearson. 2015 (E-Book). 26 27 Referências DIAS, M. A. P. Administração de Materiais: Uma abordagem logística. São Paulo: Atlas, 1993. ERNEST, H. Aparatos de Elevación y Transporte. Barcelona: Blume, 1970. FERRARESI, D.; RUFFINO, R. T. Exercícios sobre Aparelhos de Elevação e Transporte. 2.ed. São Carlos: Universidade de São Paulo/Escola de Engenharia de São Carlos, 1972. NORTON, R. L. Projeto de Máquinas: uma abordagem integrada. 2.ed. Porto Alegre: Bookman, 2007. PROVENZA, F. Projetista de Máquinas. São Paulo: ProTec, 1960. RUDENKO, N. Máquinas de Elevação e Transporte. Rio de Janeiro: LTC, 1976. TAMASAUSKAS, A. Metodologia do Projeto Básico de Equipamentos de Ma- nuseio e Carga – Ponte Rolante – Aplicação não siderúrgica. 125p. 2000. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade de São Paulo. São Paulo, 2000. UICKER JUNIOR, J. J. Theory Of Machines And Mechanisms. 2.ed. Nova Iorque: Mcgraw-Hill do Brasil, 1995. 27
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