APLICAÇÃO DO CAE NO PROJETO DE GUINDASTE DE COLUNA

[pic 1]        http://ensaios.usf.edu.br

APLICAÇÃO DO CAE NO PROJETO DE GUINDASTE DE COLUNA 

CAE APPLICATION IN COLUMN CRANE DESIGN

PETRONI, Aline Aparecida1; GARCIA, Diego Henrique1; PRATES, Gabriel Silva1; HENRIQUES, Francisco Jose da Silva2;

1Graduando do Curso de Engenharia Mecânica – Universidade São Francisco; 2Professor do Curso de Engenharia Mecânica – Universidade São Francisco;

[e-mail]; [e-mail]; [e-mail] 

 

RESUMO. No setor industrial é comum o trabalho constante que requer o uso de levantamento de cargas. Tendo essa necessidade atrelada com a segurança ergonômica dos colaboradores este artigo propõe um projeto com auxílio do software CAE um guindaste de tubos. O projeto teve como base as diretrizes das normas NBR 8400 e NBR 8800 que auxiliará no desenvolvimento da escolha do material estrutural dos componentes, tensão admissível e fator de segurança. O dimensionamento do guindaste se deu através dos valores encontrados das inércias dos componentes e fator de segurança dos equipamentos, com isso pode-se encontrar as forças de reação e através do software SolidWorks módulo simulation encontrar os pontos de concentração de tensão e deflexão máxima dos componentes.

Palavras-chave: CAE, Guindaste, Projeto, Análise, Ergonomia.

 

ABSTRACT. In the industrial sector, the constant work that requires the use of load lifting is common. Having this need linked to the ergonomic safety of the collaborators this article proposes a project with the aid of CAE software a pipe crane. The project was based on the guidelines of the NBR 8400 and NBR 8800 standards that assisted in the development of the choice of component structural material, allowable stress and safety factor. Crane sizing was based on the values of component inertia and safety factor of the equipment, thus the reaction forces can be found and SolidWorks software module simulation can find the stress concentration points and maximum deflection of the components.

Keywords: CAE, Crane, Design, Analyze, Ergonomics.   

INTRODUÇÃO

        

No setor industrial segundo Couto,1995 é comum haver trabalhos onde requer levantamento de carga manual, porém, as consequências desses esforços podem gerar lesões ergonômicas nos colaboradores. O cuidado na movimentação manual de cargas, o risco de um acidente deixando a carga cair, ferimentos causados pelo objeto, pancadas e também podem surgir doenças como lombalgias, que são dores na região lombar. A fim de amenizar  esses problemas e melhorar a qualidade de vida dos colaboradores reduzindo riscos de lesões, e assim tornar funcional as boas práticas da Norma Regulamentadora 17 (NR 17) que tem por assunto a ergonomia, as empresas buscam soluções mecânicas para a elevação de cargas, as quais devem ser analisadas e propostas de acordo com cada situação de trabalho em particular.

Segundo o item 17.1 da NR 17, busca estabelecer parâmetros que permitam condições de trabalho para os colaboradores, de modo que lhe proporcione um máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente. Tendo em vista que a ação de realizar o movimento de carga ficará por responsabilidade do colaborador, a empresa tem a obrigação de proporcionar meios seguros e eficientes para realização dos serviços propostos.

De acordo com o Norma Brasileira Regulamentadora 8400 (NBR 8400) a qual define padrões para o projeto equipamentos de elevação de carga, pela Figura 1 podemos verificar alguns modelos existentes.

[pic 2]

Figura 1 – Alguns tipos de equipamentos para elevação de cargas. (Fonte: CMK Global Service).

Esses equipamentos devem ser dimensionados baseando-se pelas limitações do local de instalação e premissas do serviço a ser executado pelo mesmo. Seguindo essas informações é proposto por esse artigo um guindaste de coluna com trole móvel e talha manual, conforme Figura 2, visto que segundo Souza Bruno,2007 os guindastes de coluna são equipamentos de complemento muito vantajosos nas instalações onde requer a movimentação de carga em pequenos espaços e em alguns casos uma solução mais econômica. Suas aplicações podem ser tanto na área de estocagem, rampas, elevadores de carga e descarga, edifícios ou ferramentas para auxiliar troca de peças em máquinas como pórticos móveis.

O mecanismo proposto será do tipo guindaste de coluna, conforme exemplifica a Figura 2, que será utilizado para troca de peças de moldes em máquina de injeção plástica a fim de atender a necessidade de uma empresa do setor de fabricação de descartáveis, esses postiço possui uma massa de no máximo 60 kg e a troca dos mesmo não ultrapassa 1 hora diária, assim sendo tem-se como requisitos de projeto, as seguintes informações:

• Capacidade de carga nominal = 1000,0 N
• Comprimento requerido da lança = 1,3 m
• Ângulo rotacional = 360°
• Altura de coluna até a linha neutra da lança = 1,2 m
• Altura de elevação de carga = 3,0 m
• Tipo de elevação = Talha de corrente com acionamento manual;
• Fixação = Fixar em uma estrutura localizada a 2 m do chão, sobre a máquina;
• Frequência de utilização estimada = 1 h de uso diária;

[pic 3]

Figura 2 – Exemplo de guindaste de coluna com trole móvel e talha manual. (Fonte: DirectIndustry).

METODOLOGIA

        Tendo em vista as premissas do projeto de uma determinada empresa X, buscou-se normas que tratam especificamente de mecanismo de elevação de carga e estrutura. As norma adotada é a NBR 8400  na qual tem o título auto-explicativo “Cálculo de equipamento para levantamento e movimentação de cargas”, a mesma será consultada em todo o projeto, de modo auxiliar utilizamos também a norma NBR 8800 “Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios”, que dispõe de parâmetros para o projeto de estruturas de aço.