MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO
E TRANSPORTE
PROF.: KAIO DUTRA
Mecanismos de Translação
◦Estes mecanismos são responsáveis pela
Mecanismos de Translação
Sobre Trilhos
◦ Nestes mecanismos, o equipamento está instalação e locomove-se ao longo de trilhos.
◦ Independentemente do projeto, qualquer mecanismo de translação de um carrinho reúne os seguintes elementos:
◦ Acionamento (motor ou polia de manobra num acionamento a mão);
◦ Transmissão entre arvores, motora e movida, das rodas do carrinho;
◦ Rodas de translação sobre os trilhos de rolamento;
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Resistência ao Movimento
◦Se designarmos como W a resistência ao movimento numa direção
horizontal a qual deve ser vencida pelo carrinho carregado (a resistência atuando na circunferência das rodas de translação), então o momento de resistência em relação ao eixo da roda pode ser dado por:
◦ 𝑊𝑅 = 𝑄 + 𝐺0 𝜇 𝑑
2 + 𝑄 + 𝐺0 𝑘 ∴
𝑊
𝑄+𝐺0 =
𝜇𝑑+2𝑘 𝐷
◦ Onde:
◦ Q – Peso da carga;
◦ G0– Peso do carrinho;
◦ d – diâmetro do mancal da roda;
◦ D e R – Diâmetro e raio da roda;
◦ 𝜇 – coeficiente de atrito dos mancais;
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Resistência ao Movimento
◦
É conveniente designar o temo W/(Q+G
0) de R, onde este representa
o coeficiente de resistência ao movimento ou fator de tração,
normalmente dado em Kg/toneladas, ou seja, Kg de resistência ao
movimento por tonelada de peso do conjunto. No caso geral, o fator
de tração R é a relação das forças nocivas de resistência pelo peso
da carga movida:
◦ R = 𝑊
𝑄+𝐺0 =
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Resistência ao Movimento
◦O coeficiente de atrito 𝜇 nos, mancais das
rodas, tem os seguintes valores médios: 0,1 para mancais de deslizamento; 0,01 para mancais de rolamento de esfera e de rolos. O coeficiente k pode ser admitido como
0,05cm. Então aplicando 𝜇=0,1 e k=0,05, o
favor de tração em Kgf por tonelada movida é:
◦ R = 𝜇𝑑+2𝑘
𝐷 =
0,1∙𝑑+2∙0,05 1000 𝐷
◦Para vários valores de D e d é possível
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Resistência ao Movimento
◦Os valores dos fatores de tração levam em conta somente as forças de
atrito nos mancais e a resistência ao rolamento.
◦Todavia, o movimento do carrinho está associado, ainda, com outra
resistência adicional, devido ao atrito entre os flanges das rodas e os trilhos. Ele depende, em alto grau, do estado dos trilhos de rolamento e pode ser, aproximadamente, levado em conta por um coeficiente B. Portanto, a formula final para determinar a resistência será:
◦ W = 𝐵 ∙ 𝑅 ∙ (𝑄 + 𝐺0)
◦Os seguintes valores de B podem ser recomendados: 1,25 – 1,4, se as
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Resistência ao Movimento
◦
Um outra forma de determinar o fator de resistência R, é usando
tabelas, como a mostrada abaixo:
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Acionamento à Motor Elétrico
◦
O cálculo da potência do motor elétrico
pode ser feito com a seguinte equação:
◦𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 𝑊𝑣
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
◦
Onde:
◦ v – velocidade de translado do equipamento;
◦ 𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 – Rendimento total (considerando-se o
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Acionamento à Motor Elétrico
◦
A
potência
do
redutor
pode
ser
determinada por:
◦ 𝑃𝑟𝑒𝑑 = 𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
◦
A relação de transmissão do redutor é
dado por:
◦ 𝑖 = 𝑟𝑜𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑎í𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 𝑟𝑜𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 =
𝑤𝑠𝑟𝑒𝑑 𝑤𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
◦ Onde a rotação da saída (wsred) pode ser calculada por:
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Sistema de Translação
◦
O sistema de translação pode ser movido
por um ou mais motores.
◦
O esquema da figura o mostra um
sistema movido por apenas um motor. As
rodas
diretamente
ligadas
ao
acionamento são denominadas rodas
motrizes
e
as
não
ligadas
são
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Sistema de Translação
◦O esquema da figura mostra uma ponte
rolante com acionamento por dois motores, neste caso cada motor está ligado diretamente a uma roda motriz responsável pelo translado da estrutura completa. Neste caso a força de resistência ao movimento está dividida para os dois motores.
◦É possível observar que o sistema de
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Trilhos de Rolamento
◦
Os trilhos são os guias por onde vão
transladas
as
rodas
motrizes
e
movidas. Existem perfis especiais para
trilhos, mas alguns perfis estruturas
tipo I, H e T podem ser usados para
esta finalidade.
◦
A
figura
ao
lado
mostra
um
Mecanismos de Translação Sobre Trilhos
Rodas de Translação
◦Rodas que se deslocam nas abas
inferiores inclinadas das vigas I são sempre montadas aos pares; para uma posição vertical, elas são feitas com uma face cônica de rolamento para ajustar-se ao ângulo de inclinação das abas (14%).
◦Rodas dentadas de translação são, em
Mecanismos de Translação Sem Trilhos
Mecanismos de Esteiras
◦
Mecanismos
de
esteiras
são
usados em guindastes móveis e
em
vários
carregadores.
As
Mecanismos de Translação Sem Trilhos
Mecanismos de Esteiras
◦
A esteira é formada por uma
corrente montada nas sapatas, a
corrente, que é articulada em
seus pinos, é guiada por roletes e
uma roda guia e movida pela roda
motriz no equipamento.
Mecanismos de Translação Sem Trilhos
Mecanismos de Rodas de Borracha
◦Os equipamento de elevação
montados em pneus possuem a grande vantagem de locomoção
em grandes distância e a
elevadas velocidades, o que não é possível com esteiras. No entanto, os equipamento com
rodas não possuem grande
Mecanismos de Translação Sem Trilhos
Mecanismos de Rodas de Borracha
◦O uso de pneus sem câmara e com baixas
pressões é constante. A resistência que aparece durante o movimento do guindaste
com rodas de borracha pode ser
determinado pela seguinte fórmula:
◦ 𝑊 = 𝐺(R ∙ cos 𝛼 ± sin 𝛼)
◦ Onde:
◦ G – peso do guindaste;
◦ 𝛼 – gradiente do terreno; o sinal positivo é para subida e o negativo para descida.
Exemplo 1
◦ Determine a potência do motor de translado do
carrinho e da estrutura completa para a ponte
rolante mostrada na figura ao lado. Sua
capacidade de carga é de 15t, o carrinho pesa 1,2t e a estrutura pesa 2,6t. Adote uma velocidade de translado do carrinho de 30m/min e uma velocidade de translado da ponte de 60m/min. Determine o fator de redução do redutor para um motor selecionado com uma rotação de 1730rpm.
◦ Adote rodas movidas iguais a motoras com
