A Necessidade de movimentação de cargas nas indústrias

RESUMO

        A necessidade de movimentação de cargas nas indústrias, mineradoras, portos e comércio, exige equipamentos específicos com grande aplicação da engenharia. Esses equipamentos apresentam uma diversidade de formas construtivas devido diferentes aplicações e condições de trabalho.

        Com base na importância de se estudar sobre equipamentos utilizados no transporte e elevação de cargas, foi proposto pelo Professor Sérgio Renan Lopes Tino este trabalho, desenvolvido por alunos do curso de Engenharia Mecânica do Instituto Federal de Goiás, como avaliação parcial para a disciplina de Transportadores e Máquinas Rolantes.

        A proposta da atividade é projetar uma ponte rolante, apresentando os passos do projeto com a metodologia de cálculo a partir da norma NBR 8400 e componentes catálogados. Para melhor apresentação do projeto, os componentes e o conjunto mecânico foram desenhados no software de desenho 3D SolidWorks.

INTRODUÇÃO

        Pontes rolantes são equipamentos utilizados no transporte e elevação de cargas. Suas aplicações, geralmente, exigem altas capacidades e elevados ciclos de trabalho. Trata-se de uma estrutura que possibilita movimentar cargas, materiais, equipamentos entre outros, nas direções longitudinal, transversal e vertical.

        Essas direções são movimentadas na ponte através de motores. O movimento longitudinal é feito pelas rodas sobre os trilhos; o transversal é pelo carro sobre a ponte; o vertical é pelo enrolamento ou desenrolamento do cabo de aço ou corrente.

        

        As pontes são divididas em grupos referentes a capacidade de carga:

        - Grupo Leve: 3 a 15 toneladas.

        - Grupo Médio: 20 a 50 toneladas.

        - Grupo Pesado: 50 a 120 toneladas.

        Tipos de Pontes Rolantes

        Para escolha do tipo de ponte rolante, deve-se levar em consideração o local e tipo de aplicação. Então a partir disto, temos as seguintes classificações:

        - Ponte Rolante Apoiada: ponte que se desloca por cima dos trilhos do caminho do rolamento, normalmente possui travamento horizontal para impedir o balanço lateral. Seus trilhos são sustentados pelas colunas ou vigas dos prédios. Este modelo possui vão de até 30 m e são adaptáveis aos locais de instalação, inclusive em locais com altura reduzida abaixo do caminho de rolamento.

        - Ponte Rolante Suspensa: sua viga principal se desloca por baixo do caminho do rolamento. Para melhor aproveitamento da altura, o caminho de rolamento é fixado no teto do edifício. O modelo permite estender o caminho de rolamento além dos pontos de fixação da estrutura, aproveitando ao máximo o comprimento disponível onde é instalada.

        - Ponte Rolante Univiga: é constituída por duas cabeceiras, uma viga e um ou dois carros trolley que sustentam a talha trolley. O carro trolley corre na aba inferior da viga da ponte. Geralmente esse tipo de ponte é aplicada para capacidades de cargas que podem chegar até 15 toneladas.

        - Ponte Rolante Biviga: é similar a univiga, porém o carro trolley se desloca em duas vigas. Ao utilizar esta configuração estrutural a capacidade de carregamento é muito maior se comparado às univigas. Geralmente esse tipo de ponte pode atender uma capacidade de carga de até 300 toneladas e vão de 70 m.

        Componentes da Ponte Rolante

– Viga principal: estrutura da ponte onde é realizado o movimento de translação do carro, percorrendo todo o vão de trabalho. É a estrutura onde se concentra a maior solicitação de carga, pois é onde está fixado o carro trolley. Dependendo da capacidade do vão, as vigas principais podem ser constituídas de viga tipo “I” laminada ou viga tipo “caixão” soldada.

– Cabeceiras: estão localizadas nas extremidades da ponte, onde a viga principal está fixada. Nas cabeceiras estão as rodas e o sistema de acionamento que realiza o movimento de translação. As rodas se movem sobre os trilhos.

– Caminho do rolamento: é a base onde a ponte irá se movimentar, onde as cabeceiras se deslocam. Esse caminho pode ser construído de várias formas  (vigas, concreto e trilho) e fica apoiado nos pilares, e para pórticos é diretamente no chão.

– Carro Trolley: se movimenta sobre a viga. No carro é onde se encontra os mecanismos de elevação de carga ou a talha, sendo responsável pelo movimento transversal e vertical da ponte.

– Talha: é o dispositivo acoplado ao carro, responsável por elevar a carga. É constituído por uma estrutura de fixação, um motor elétrico com sistema de freio, cabo de aço e seu tambor de recolher. Geralmente utiliza-se um gancho na extremidade do cabo de aço para facilitar o içamento da carga.

– Rodas: geralmente são fabricadas em aço doce e com o formato do trilho que irão se deslocar. Possuem uma aba lateral para impedir que a ponte saia do caminho de rolamento.

        A NBR 8400 (Cálculo de equipamento para levantamento e movimentação de cargas), é a norma brasileira para dimensões de pontes rolantes, e é muito próxima das normas internacionais reconhecidas, como a norte-americana CMAA e a francesa FEM, permitindo assim que fabricantes nacionais e internacionais de equipamentos possam produzi-los com certa equivalência estrutural.