Máquina de elevação

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO[pic 1]

Projeto de uma Máquina de Elevação-

Pórtico

Autor:         Luiz Otávio Ferrão Teixeira Alves

Matrícula: 09719904410

             

Recife

2016

1. Problema em questão:

Desejasse desenvolver um projeto de máquina de elevação que suporte até 5 toneladas, e que possua 3 graus de liberdade. Tendo em vista a necessidade do projeto foi desenvolvido um pórtico. Inicialmente foi pensado um pórtico que possui a coluna principal e as laterais uma viga em I (figura 1).

[pic 2]

Figure 1: Exemplo de pórtico que irá ser projetado.

Depois de ter um escopo do que irá ser feito, pode-se separar os componentes que tem que ser dimensionados, tem-se:

• Corrente;
• Viga I horizontal;
• Viga I vertical;
• Rodízio.

1. Dimensionamento

1. Corrente

A capacidade máxima de carga de trabalho é:

[pic 3]

Onde,  é a tensão do escoamento do aço e d é o diâmetro do arame. Resolvendo a equação para a força máxima de 50000 N temos que o diâmetro mínimo é:[pic 4]

[pic 5]

Tendo esse resultado a corrente selecionada foi uma que possui o diâmetro do arame maior que 21 mm.

1.  Viga I Horizontal

O dimensionamento dos componentes seguiu a norma NBR 8400 – Cálculo de Equipamentos para Levantamento e Movimentação de Cargas. Conforme esta norma, a carga real na viga principal da ponte é resultante da aplicação de fatores que levam em conta as condições de funcionamento e a carga de serviço. O quadro abaixo mostra a determinação da carga empregada no dimensionamento da viga:

Solicitações	Composição	Valor (Kg)
SG- Carga pelo peso dos elementos	Viga da ponte (53 kg/m x 5,5 m)	290
Talha e trole (Estimativa)	500
Somatório	790
SL - Carga de Serviço	Carga de serviço	5000
Coeficiente dinâmico	1.15
Multiplicação	5750
SH - Efeitos horizontais mais desfavoráveis	Soma da carga nas rodas	5792
coeficiente devido ao rolamento	0.12
Multiplicação	695
Mx - Coeficiente de majoração	Número de ciclos=6.3x10000	Mx=1
Estados de cargas = P2/3

Com base na tabela acima, a equação abaixo demostra o cálculo da carga real na viga:

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[pic 7]

[pic 8]

Para o dimensionamento desta viga admite-se que o maior esforço ocorre quando a talha está carregada e posicionada no centro desta. Então, sabendo-se disso pode-se calcular o momento fletor máximo que é aproximadamente 97618 N.m. Depois disto, a próxima etapa do problema é calcular o momento de inércia mínimo que a viga deve possuir, para este cálculo vai seguir a equação abaixo:

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

Agora com o momento de inércia definido utilizou-se uma tabela disponibilizada pela Gerdau (apresentada no anexo A) na internet para definir o perfil da viga. O perfil escolhido foi o W410x53, que possui um momento de inércia de 18734 cm4. Agora com a definição do perfil realizou-se o cálculo da tensão máxima: