Máquinas de elevação e Transporte aula 2

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Máquinas de Elevação e transporte
Aula 2: Tipos de Máquinas de Elevação: Talhas e guindastes - Princípios de funcionamento e aplicações.
Professor: Leonardo Felipe Debrino Leite
Especialista
Engenheiro Mecânico
Objetivo da aula
Apresentar aos estudantes os princípios de funcionamento, características e aplicações das máquinas de elevação, com foco em talhas e guindastes.
Instalações Internas de Transporte e Máquinas de Elevação
Máquinas de elevação e transporte são empregadas para mover cargas em estabelecimentos ou áreas, departamentos, fábricas e indústrias, nos locais de construção, de armazenagem e recarga etc.
Em toda empresa, operações de manuseio e carga dependem das facilidades disponíveis tanto no transporte interno como externo.
Para operações importantes de carga e descarga, alguns mecanismos de elevação e transporte são providos de dispositivos especiais de garras, operados por máquinas auxiliares e acessórias ou manualmente.
Principais Grupos de Máquinas de Elevação
Os principais grupos de máquinas de elevação e transporte, classificados pelas características de seus projetos estão representados abaixo:
Equipamentos de elevação: é um grupo de máquina com mecanismo de elevação destinada mover cargas principalmente em lotes.
Guindastes
Elevadores
Equipamento transportador: é o grupo de máquinas que pode não ter mecanismo de elevação, movendo cargas no fluxo contínuo.
Esteiras transportadoras
Equipamento de superfície e elevação: é o grupo de máquinas que também pode não ser provido de mecanismo de elevação e que usualmente manuseia cargas em lotes.
Carros sem trilho
Aparelhos de bitola estreita
Escolha das Máquinas de Elevação e Transporte
Máquinas de elevação e transporte são fabricados em grande variedade de modelos. Por esta razão, as mesmas operações podem ser frequentemente desempenhadas por vários métodos e aparelhos.
Os seguintes fatores técnicos podem ser assinalados como principais para orientação na escolha dos tipos de aparelhos que podem ser convenientemente empregados:
Espécie e propriedades de cargas a serem manuseados;
Capacidade horária requerida por unidade;
Direção e distância do percurso;
Métodos de empilhar cargas nos pontos iniciais, intermediários e finais;
Características dos processos de produção relacionados com a movimentação de cargas;
Condições especiais do local.
Na avaliação econômica dos vários tipos de aparelho, capital total despendido e custos operacionais serão, ambos,	levados em consideração.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Principais	tipos	de	máquinas	de	elevação	agrupados	conforme	a característica de seu projeto:
Máquinas de elevação: constituem o grupo de aparelhos de ação periódica, projetado	como mecanismo próprio de elevação ou para elevação e movimentação de cargas	 ou,	ainda, com mecanismo Independente, de guindaste ou elevadores.
Guindaste: combinam mecanismos de elevação, separados por uma estrutura para, apenas levantar ou elevar e mover cargas, que podem estar livremente suspeitas ou presas.
Elevadores: são um grupo de máquinas de ação periódica, destinado a levar cargas com guias.
As máquinas de elevação pode ser do tipo estacionária, portátil ou móveis.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Máquinas de elevação:
Macaco de parafuso;
Macaco Hidráulico;
Macaco de cremalheira.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Macaco de Parafuso:
 Um macaco de parafuso é um dispositivo mecânico que usa um parafuso com rosca e uma porca para mover cargas verticalmente. Girando o parafuso, a porca se desloca, permitindo o levantamento ou abaixamento controlado de objetos pesados. É uma ferramenta simples e eficaz para diversas aplicações de elevação.
Macaco Hidráulico: 
Um macaco hidráulico é um dispositivo que utiliza o princípio da transmissão de pressão através de fluidos para levantar ou mover cargas pesadas. Ele consiste em um cilindro contendo um fluido (geralmente óleo), conectado a um pistão. Ao aplicar uma força em um pequeno pistão, essa pressão é transmitida pelo fluido para um pistão maior, que movimenta a carga para cima. Os macacos hidráulicos são amplamente usados em automóveis, indústrias e outras aplicações devido à sua capacidade de gerar grandes forças com relativa facilidade de operação.
Macaco cremalheira:
 Um macaco de cremalheira é um dispositivo mecânico usado para levantar cargas por meio do movimento de uma alavanca que engata com uma cremalheira (uma barra dentada). Ao girar a alavanca, a cremalheira se move, elevando ou abaixando a carga de maneira controlada. Esse tipo de macaco é comum em diversas aplicações, como troca de pneus em veículos e ajustes em estruturas leves. Sua simplicidade e eficiência o tornam uma ferramenta prática para elevações precisas.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Máquinas de elevação:
Talha de catraca;
Talha manual de corrente;
Talha elétrica de corrente;
Talha pneumática de corrente;
Talha de cabo de aço.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Talha de catraca: 
Uma talha de catraca é um dispositivo manual de elevação que utiliza um mecanismo de catraca para levantar cargas. Consiste em uma alavanca que, ao ser movimentada, aciona uma engrenagem de catraca, permitindo o movimento unidirecional da corrente ou cabo de aço que sustenta a carga. As talhas de catraca são compactas, portáteis e ideais para levantamento em espaços limitados ou situações onde não é possível utilizar equipamentos elétricos. Elas são frequentemente utilizadas em manutenção, oficinas e atividades ao ar livre.
Talha manual de corrente: 
Uma talha manual de corrente é um dispositivo de elevação que usa uma corrente resistente para levantar cargas. Ela consiste em uma corrente de elos interligados que passa por uma engrenagem e um mecanismo de catraca. Ao girar a alavanca da talha, a corrente é puxada através da engrenagem, levantando a carga de maneira controlada. Talhas manuais de corrente são robustas, duráveis e adequadas para uma variedade de aplicações industriais e de construção. Sua operação manual permite um controle preciso durante o processo de elevação.
Talha elétrica de corrente:
Uma talha elétrica de corrente é um dispositivo de elevação motorizado que utiliza uma corrente de elos interligados para levantar cargas. Ela é acionada por um motor elétrico que opera a corrente por meio de uma engrenagem. Ao acionar os controles elétricos, a talha elétrica de corrente pode elevar ou abaixar cargas com facilidade e precisão. Esse tipo de talha é frequentemente utilizado em ambientes industriais e construção civil, onde a automação e a capacidade de levantar cargas pesadas são essenciais. Sua operação elétrica oferece eficiência e conveniência.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Talha pneumática de corrente:
Uma talha pneumática de corrente é um dispositivo de elevação que utiliza ar comprimido para levantar cargas. Ela possui um mecanismo interno que converte a energia do ar comprimido em movimento de elevação, acionando a corrente de elos interligados. Esse tipo de talha é frequentemente utilizado em ambientes onde a eletricidade não é uma opção viável ou em locais com riscos de explosão, devido à sua operação à prova de faíscas. A talha pneumática de corrente é ideal para ambientes industriais especiais e situações onde a segurança e a eficiência são fundamentais.
Talha de cabo de aço:
Uma talha de cabo de aço é um dispositivo de elevação que utiliza um cabo de aço resistente para levantar cargas. Ela é composta por um tambor onde o cabo é enrolado e um mecanismo de acionamento, que pode ser manual, elétrico ou pneumático. Ao acionar a talha, o cabo de aço é enrolado ou desenrolado do tambor, movimentando a carga de maneira controlada. Talhas de cabo de aço são amplamente utilizadas em indústrias, construção civil, estaleiros e outros setores onde é necessário levantar cargas pesadas a alturas consideráveis. Sua robustez e capacidade de suportar cargas elevadas as tornam uma escolha popular para diversas aplicações.Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Máquinas de elevação:
Guincho de elevação;
Guinchos de coluna;
Guincho manual hidráulico;
Guincho com tripé.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guincho de elevação:
Um guincho de elevação é um dispositivo mecânico usado para levantar, puxar ou mover cargas pesadas horizontalmente ou verticalmente. Ele é composto por um motor que aciona um tambor ou rolo em torno do qual um cabo ou corrente é enrolado. Ao acionar o motor, o cabo é enrolado ou desenrolado do tambor, movimentando a carga conforme necessário. Os guinchos de elevação são utilizados em uma variedade de aplicações, desde a elevação de materiais de construção até a tração de veículos em situações de resgate. Sua versatilidade os torna uma ferramenta valiosa em várias indústrias e cenários.
Guinchos de coluna:
Um guincho de coluna é um dispositivo mecânico utilizado para levantar, mover ou tracionar cargas em uma direção vertical. Ele é composto por uma estrutura vertical (coluna) que suporta um tambor ou rolo em torno do qual um cabo ou corrente é enrolado. Ao acionar o guincho, o cabo é enrolado ou desenrolado do tambor, permitindo o movimento controlado da carga para cima ou para baixo. Os guinchos de coluna são frequentemente usados em locais onde não há estruturas de suporte adequadas, como canteiros de obras e ambientes industriais. Sua capacidade de elevação e versatilidade os tornam úteis para diversas aplicações de elevação e movimentação.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guincho manual hidráulico:
Um guincho manual hidráulico é um dispositivo de elevação que combina a operação manual com a potência hidráulica para levantar ou mover cargas. Ele utiliza um mecanismo de alavanca ou manivela para acionar uma bomba hidráulica, que pressuriza um fluido (geralmente óleo). Esse fluido pressurizado é então usado para movimentar um pistão hidráulico que está conectado a um tambor ou rolo, onde um cabo ou corrente é enrolado. Ao acionar a alavanca, a pressão hidráulica é liberada, movendo o pistão e consequentemente movendo a carga. Os guinchos manuais hidráulicos são empregados em diversas aplicações que exigem levantamento controlado de cargas em ambientes onde a energia elétrica não está disponível ou é impraticável. Eles são valorizados por sua capacidade de fornecer força de elevação considerável com o esforço humano relativamente pequeno.
Guincho com tripé:
Um guincho com tripé é um dispositivo utilizado para levantar ou movimentar cargas pesadas em situações onde não há estruturas de suporte adequadas. Ele é composto por um tripé, que é uma estrutura de três pernas, e um guincho que pode ser manual, elétrico ou hidráulico. O tripé fornece estabilidade e suporte para o guincho, permitindo que ele seja posicionado em locais onde outras estruturas não estão disponíveis.
O guincho com tripé é comumente usado em situações de resgate, construção civil, manutenção industrial e outras atividades que requerem levantamento ou movimentação de cargas em locais de difícil acesso. Sua capacidade de ser montado em diferentes terrenos e sua portabilidade o tornam uma ferramenta valiosa em situações onde outras opções de elevação não são viáveis.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guindastes:
Guindastes giratórios estacionários: inclui principalmente guindastes fixos com lanças e guindastes rolantes que giram em torno de um eixo vertical.
Guindastes que se móveis sobre trilhos de rolamentos: compreende-se principalmente guindaste em balanço e guindaste monotrilhos, que se move retilineamente ao longo dos trilhos especiais.
Guindaste sem trilho: é composto, principalmente, de um guindaste de coluna montado em truques, automóveis ou tratores, e destinados a deslocar-se em estradas de terra, pedra e asfalto.
Guindaste de locomotiva ou montados em esteiras: inclui guindastes de coluna mais potentes, para se mover em ferrovias, estradas de terra e em áreas de depósitos.
Guindaste de ponte: compreende guindastes móveis, com uma ponte e movendo-se em trilhos assentados nas paredes dos edifícios ou no chão.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guindastes:
Guindaste giratório de coluna;
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guindastes:
Guindaste sem trilho
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guindastes:
Guindaste tipo ponte.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Guindastes:
Guindaste pórtico rolante.
Tipos de Máquinas de Elevação e Transporte
Elevadores:
Características Gerais das Máquinas de Elevação
Todos os tipos de guindaste e máquinas de elevação podem ser divididos em quatro grupos, de acordo com as condições de operação e das combinações das dos seguintes fatores:
Carga sobre a máquina (Kcarga):
Kcarga=Peso da carga/Peso máximo suportado pelo equipamento.
Utilização anual ou diária (Kano ou Kdia):
Kano =Número de dias de trabalho no ano/ 365 dias;
Kdia =númeto de horas de trabalho por dia/ 24 horas;
Características Gerais das Máquinas de Elevação
Fator relativo de trabalho (período durante o qual o mecanismo é ligado FT%), isto é, média de utilização do mecanismo durante um ciclo de trabalho:
FT=top/(top+tpa) x 100%
Onde:
top =tempo de operação
tpa =tempo de parada
Temperatura ambiente.
Características Gerais das Máquinas de Elevação
Há quatro condições de trabalho: Leve (L); médio (M), pesado (P) e muito pesado (MP).
Correntes Soldadas de Carga
As correntes soldadas são formadas por elos ovais.
As principais dimensões dos elos são:
Passo, igual ao comprimento interno do elo (t);
Largura externa (b);
Diâmetro da Barra da corrente (d).
Dependendo da relação entre o passo e o diâmetro da barra, as correntes soldadas são classificadas em correntes de elo curto (t em torno de 3d ou menor) e elo longo (t>3d) 
Correntes Soldadas de Carga
As correntes soldadas são fabricadas por forjamento ou solda por resistência elétrica.
No forjamento é feito a única peça na forja. Quando é usado o método de solda por resistência elétrica o elo compõe-se de um arame soldado no topo.
O método da solda por resistência elétrica produz correntes mais precisas e com aumento de resistência.
Correntes Soldadas de Carga
As correntes soldadas devem ser ensaiadas sob uma carga igual a metade da carga de ruptura, não se admite deformação permanente depois do ensaio.
As correntes soldadas possui a desvantagem do grande peso, susceptibilidade ao rompimento repentino, desgaste intenso nos elos das juntas e baixas velocidades permissíveis de movimento.
Por outro lado as correntes se destacam por sua boa flexibilidade em todas as direções, pela possibilidade de se usar pequenos diâmetros das polias e tambores e pelo seu projeto e fabricação simples.
Correntes Soldadas de Carga
Seleção de correntes de carga: Por via de regra as correntes são testadas quanto a tração tornando-se uma tensão admissível, um pouco reduzida, para se levar em conta os aspectos de indeterminação elástica do elo às tensões e flexões adicionais, quando a corrente corre sobre polias e tambores.
A fórmula geral para selecionar correntes soldadas à tração é:
Sendo: 
 = resistência mínima a tração (kgf/mm²)
 = fator de segurança, geralmente 4.
S = seção transversal do fio (mm²)
Correntes Soldadas de Carga
Seleção de correntes de carga:
Correntes de elo curto: As Correntes soldadas de elo curto em aço redondo galvanizado são fabricadas nos diâmetros de 3,2 até 19,0mm
Corrente galvanizada para uso geral, onde não se aplicam em serviços de elevação e movimentação de cargas.
Correntes Soldadas de Carga
Seleção de correntes de carga:
As Correntes soldadas de elo longo em aço redondo galvanizado são fabricadas nos diâmetros de 3,2 até 19,0 mm.
Aplicação:
Corrente galvanizada para uso geral onde não se aplicam serviços de elevação e movimentação de cargas.
Correntes Soldadas de Carga
Seleção de correntes de carga:
Correntes de Grau 8 – As Correntes de elos em aço redondo grau-8 sãofabricadas nos diâmetros de 6 até 32 mm, são produzidas conforme a norma EN 818/2.
Aplicação: 
Correntes de alta resistência, utilizadas para elevação, movimentação e amarração de cargas.
Correntes Soldadas de Carga
O desgaste mais intenso que reduz a resistência da corrente, ocorre nas seções dobradas internas do elo, atuando como juntas para as correntes de tração.
A intensidade do desgaste depende dos seguintes fatores:
A razão entre o passo da corrente e o tambor ou polia;
tração e velocidade da corrente;
Ângulo de giro relativo duelo quando ele passa em torno da polia;
Atmosfera.
Correntes Soldadas de Carga
Emendas em elos de corrente:
Mesmas propriedades mecânicas da corrente. Podem ser: chatas, compactas ou quadradas.
Cintas
As cintas são elementos flexíveis bastante usados em elevação de cargas de peso medianos ou leves.
Entre suas vantagens estão sua alta flexibilidade e adequação as formas das cargas, são elementos	leves, o que possibilita sua montagem e desmontagem manual sempre que necessário. Em contra partida, são suportam grandes cargas e são de fácil desgastes, cargas com cantos vivos podem corta-las, inutilizando-as.
Cintas
As cintas são classificadas por um sistema de cores, onde é possível saber sua capacidade de carga em determinadas condições de trabalho.
Correntes de Rolos
Corrente	de	rolos	são	compostas por	chapas	articuladas por pinos. Correntes para cargas leves são feitas com duas chapas, para cargas mais pesadas o número de chapas pode ser aumentado até 12 .
As chapas podem ser seguras por pinos pelo recalcamento das pontas dos pinos. Este método é usado para correntes projetados para manusear cargas leves.
Em Correntes para manusear cargas pesadas coloca-se arruela sobre as extremidades recalcadas do pino.
Aperto com passadores e arruelas ou somente passadores é aplicado em correntes que tem de ser frequentemente desmontados.
Correntes de Rolos
Como órgãos de elevação, as correntes de rolos são usadas em talhas acionados à mão e, quando acionada da motor, guinchos e mecanismos de alta capacidade de elevação de carga, operando a baixas velocidades, se o peso for elevado em guias.
Correntes de Rolos
As	correntes	de	rolos	não	permitem carregar	peso	que	atuem	em	ângulo	com plano de rotação dos elos, visto que, neste caso as chapas sofrem uma alta tensão de flexão que podem quebrar os pinos.
As correntes de rolos também não podem ser usadas em locais de poeira, porque suas juntas são extremamente suscetíveis ao pó abrasivo.
A máxima velocidade das correntes de rolos é especificada pelas normas e não pode exceder 0,25m/s.
Correntes de Rolos
CORRENTE DE ROLO ST NORMA ANSI
Correntes de Rolos
CORRENTE DE ROLO ST NORMA ANSI
Correntes de Rolos
CORRENTE DE ROLO ST NORMA ANSI