RESOLUÇÃO DA ATIVIDADE DE MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE PARA A PROVA B1

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1 RESOLUÇÃO DA ATIVIDADE DE MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSORTE ARA A ROVA B a) Qual é a classe de utilização, estado de carga e grupo da estrutura? Estrutura: ponte rolante para pátio de sucata ou ponte rolante com eletroímã. Classe de utilização C Estado de carga Grupo da estrutura 6 Não há informações suficientes para classificar, portanto, utilizar a Tabela de exemplos (T.6). b) Qual é o coeficiente dinâmico da estrutura para solicitações devido aos movimentos verticais do equipamento? Qual é o tempo de do equipamento, sabendo-se que ele é uma ponte de aplicação comum? Ψ função da velocidade de elevação da carga: V L (dado no enunciado) 0 m/min / 60 0,7 m/s ortanto, utilizando a Tabela 05 para ponte rolante, Ψ,5. Tempo de (t a ) sabendo-se que a ponte é para aplicação comum e a velocidade de é igual a 6 m/min, segue-se até a tabela 06, onde não se encontra a velocidade de 6 m/min, então se utiliza a maior, que é de 96 m/min e equivale a um t a 5 segundos. c) Qual é o coeficiente de majoração da estrutura? Mx função do grupo da estrutura > Na tabela 0, encontra-se que Mx para o grupo 06 (lembrando que já classificamos o grupo no item a) vale,0. NOTA: Cuidado se o equipamento for de uso siderúrgico!!!! Nesse caso tem que se utilizar a tabela. d) Quais seriam as solicitações para o caso I e II da estrutura? FÓRMULAS NA ÁGINA 4 DA NORMA CASO I Equipamento trabalhando em serviço normal sem vento: CASO I Mx.(S G + Ψ.S L +S H ) CASO I,0.(0+,5.5+0) CASO I 56,7 a CASO II Equipamento trabalhando em serviço normal sujeito ao vento limite: CASO II Mx.(S G + Ψ.S L +S H ) + S OU: CASO II CASO I + S CASO II 56,7 + 6 CASO II 6,7 a

2 e) No caso III, qual sub-caso seria mais crítico para a estrutura? CASO III - Equipamento fora de serviço normal sujeito ao vento máximo da região: CASO III S G + S wmax CASO III 0 + CASO III 4 a CASO III - Equipamento sob efeito de amortecimento de choques: CASO III S G + S L +S T CASO III CASO III 6 a SUBCASO MAIS CRÍTICO ARA A ESTRUTURA CASO III dinâmico Equipamento submetido ao ensaio dinâmico: CASO III dinâmico S G + Ψ.φ.S L CASO III dinâmico 0 +,5.,0.5 CASO III dinâmico 40,7 a CASO III estático Equipamento submetido ao ensaio estático: CASO III estático S G + φ.s L CASO III estático 0 +,40.5 CASO III estático 4 a f) Qual é a sigla, a classe de utilização, o estado de carga e o grupo do mecanismo estudado? Mecanismo de Levantamento rincipal da ponte rolante para pátio de sucata ou Mecanismo de Levantamento Auxiliar da ponte rolante com eletroimã. Não há informações suficientes para classificar, portanto, se utiliza a tabela 7 Item 4. Sigla L Classe de utilização V Estado de carga Grupo do mecanismo 4m NOTA: Cuidado se o equipamento for de uso siderúrgico!!!! Nesse caso tem que elevar o grupo para o maior mais próximo. g) Qual é a intermitência e classe de partida do motor elétrico a ser utilizado no mecanismo estudado? Ainda utilizando a tabela 7 Item 4, tem-se que para o mecanismo de Levantamento rincipal da ponte rolante para pátio de sucata ou Mecanismo de Levantamento Auxiliar da ponte rolante com eletroímã. Lev. rincipal da.r. p/ pátio de sucata: Intermitência 0 a 60 % Classe de partida 50-00

3 h) Qual é a duração média de um ciclo de manobra completo do içamento? Espaço 6 m Velocidade 0 m/min Tempo 6 / 0 0,6 min 6 segundos. A manobra de içamento compreende 4 etapas: Içamento do gancho, içamento da carga, abaixamento da carga e abaixamento do gancho, portanto, multiplica-se os 6 segundos por 4 44 segundos. i) Qual é a duração média de um ciclo de manobra completo da? Espaço 0 m Velocidade 6 m/min Tempo 0 / 6 0,7 min 9 segundos. A manobra de compreende etapas: Translação do equipamento com carga e do equipamento sem carga, portanto, multiplica-se os 9 segundos por 8 segundos. j) Qual é a duração média de um ciclo de manobra completo? Basta somar o tempo da manobra de içamento ao tempo da manobra de, ou seja: ts ts 8 segundos k) Qual é a duração total teórica da utilização? Sabendo-se que o tempo médio de uso diário do equipamento (tm) é igual a 6 h / dia, a duração total teórica de utilização (te) é de 500 horas na Tabela 0. l) Qual é o número convencional de ciclos (calculado)? Nx (600. te) / ts Nx ( ) / 8 Nx,47 x 0 5 ciclos m) Qual é o número convencional de ciclos normalizado para a classe de utilização mais próxima (recomendado pela norma) e também para a classe superior? Na tabela 4: Classe mais próxima B ( x 0 5 ciclos) Utilizamos essa, conforme recomendação da norma. Classe superior C (6, x 0 5 ciclos) n) Qual é o tempo total de utilização efetiva? Sabendo-se que a classe a ser utilizada é a B e o tempo da manobra completo é de 8 segundos, utiliza-se a Tabela 4. Não tem o tempo de 8 segundos, então utilizaremos o mais próximo que é de 90 segundos, cruza-se com a classe B e encontra-se que o tef 0500 h.

4 o) Qual é a máxima tensão atuante para uma situação de tração quando o equipamento está em serviço sob o efeito de um amortecimento? Se vamos estudar o equipamento em serviço sob o efeito de amortecimento, temos um caso excepcional de solicitação e casos excepcionais se encaixam no CASO III de solicitação da norma, portanto, na Tabela 5 encontramos que FSr. Sabendo-se que o aço é da classe 7.8, temos que a tensão limite de ruptura é 700 Ma (7 x ), e sabendo-se que o grupo do mecanismo é 4m, vamos à Tabela 4 e encontramos que q,40. Resolvendo a equação temos:,5 σ t < σ a,5 σ t < σ r / q.fsr,5 σ t < 700 /,40 x,5 σ t < 50 σ t < 50 /,5 σ t 00 Ma Máxima tensão atuante na estrutura p) Qual é o coeficiente de segurança nessa situação? C.S.,5 x q x FSr C.S.,5 x,40 x C.S.,50 OU C.S. σ r / σ t C.S. 700 / 00 C.S.,50 NOTA : O valor de,5 é usado na fórmula porque estamos estudando a tração. CUIDADO! NOTA : Se o mecanismo for de ferro fundido cinzento, o valor de FSr tem de ser multiplicado por,5. q) Qual seria o coeficiente de segurança em uma situação genérica quando o equipamento está em serviço normal sem vento? Se o serviço fosse normal sem vento, alteraria o caso de solicitação para o CASO II, o que mudaria somente o FSr na Tabela 5, que agora passaria a ser,8, e assim, o novo C.S. seria: C.S.,5 x q x FSr C.S.,5 x,40 x,8 C.S. 4,90

5 r) Qual é o motor utilizado no levantamento principal? Seguem cálculos na sequência: elevação s.v levantamento s Onde : carga de serviço (carga útil + carga dos acessórios) (dan ou kgf) CUIDADO QUE O s É SÓ ARA O QUE RECISAMOS ELEVAR : s kg (u) kg (rodas) kg (do moitão) kg MAS...o que precisamos elevar é somente : s kg (u) kg (do moitão) kg dan v levantamento velocidade de levantamento (m/min) 0 m/min (enunciado) rendimento mecânico do sistema responsável pelo levantamento, geralmente mancal. talha. talha > Cabo saindo da mancal 0,97 N > deslizamento ( rolamento) 0,98 polia fixa / mancal de rolamento / 8 cabos, onde N nº de pares de engrenagens, portanto : 0,97 4 0,885 > 0,9 Assim, o rendimento do sistema mancal. talha 0,98.0,9.0,885 0,789 resulta em :. f f > T 45º C > Kt 96 > f > altitude 000 m a.n.m > Kh 00 > f f Kt/00 96/00 0,96 Kh/00 00/00 elevação ORTANTO : s.v levantamento elevação , ,789 elevação 0,0 CV

6 s) Qual é o motor utilizado na da carga? + K Onde : K,8 (relação que impede que selecionemos um motor muito mais potente do que o necessário) potência necessária para sair do repouso (calculada) potência necessária para manter a máquina em funcionamento (calculada) S.v g.75.ta.60..β mec s kg (u) kg (rodas) kg (do moitão) kg v g da gravidade (9,8 m/s velocidade de (m/min) 6m/min (enunciado) ta tempo de (s) 5 segundos (lidos na Tabela 06) β, (Inércia mec Onde : das massas giratórias) 0,885 ) ortanto : , 9, ,885 4,86 CV S.v () mec Onde : s kg (u) kg (rodas) kg (do moitão) kg resistência específica ao deslocamento (adm) d 90 µ. + F 0, ,5 0,0045 Dr 400

7 Lembrando que : µ atrito médio : Rolamento 0,00 d diâmetro do cubo 90 m (enunciado) Dr diâmetro da roda 400 mm (enunciado) F 0,5 mm mec 0,885 ortanto : S.v () mec (0,0045) ,885,0 CV Finalmente a potência de da carga pode ser calculada : Onde : f,f,f são coeficientes e não se alteram, valem o mesmo valor utilizado no cálculo da potência necessária para a elevação da carga. K. ortanto : 4,86 +,0 0,96..,8 5,0 CV t) Qual é a quantidade de cabos de aço necessários para levantamento da carga com segurança? ara carregar a carga útil de 40 toneladas, é necessária a utilização de 8 cabos de aço, conforme podemos ver na tabela do moitão, que segue (se olharmos a tabela do moitão com 4 cabos, veríamos que ela só transporta até 0 toneladas de carga útil): NOTA: Já deveria ter sido encontrado para fazer os cálculos anteriores, pois já precisamos saber o número de cabos necessários para calcular o peso do moitão.

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9 u) Qual é o diâmetro do cabo de aço em polegadas (normalizado)? Sabendo que estamos tratando do grupo de mecanismo 4m (determinado no item f) do exercício) e utilizando cabos não rotativos, da tabela 7 temos que Q 0,45 Q 0,45(Tabela 7 > grupo 4m + cabo não rotativo) T d c Q. Onde: T s n.º de cabos. talha ortanto: T 5600,96daN 8.0,9 > Normalizando (maior mais próximo) d c d c Assimsendo: 0, ,96 d c d c Q. T,8mm. "( 4,9mm) 8 v) Qual é o peso do cabo de aço em kg/m? w) Qual é o coeficiente de segurança em relação ao uso? Se o diâmetro do cabo de aço é./8 e a qualidade do arame é EIS, basta entrar na tabela e encontrar o valor do peso do cabo de aço e da carga suportada (para o cálculo do C.S.):

10 eso 5,08 kg/m Carga suportada kg C.S. carga suportada / tração C.S / 5600,96 C.S. 5,5 O coeficiente de segurança é mais do que suficiente para o caso estudado. x) Qual é a dimensão da parte do trilho que está em contato direto com a roda ( b )? No nosso caso, temos uma roda TR 7 e a sua superfície de rolamento é plana, portanto, sabemos que tem-se que utilizar a fórmula da letra a) e as dimensões desse trilho, conforme a tabela, são: l 6,7 mm r 7,9 mm

11 Assim, calculando o b, temos: b l.r b 6,7 (.7,9) b 6,7 5,8 b 46,9 mm y) Qual é a pressão limite de serviço sofrida pelas rodas? Sabendo que a tensão normal de ruptura do material das rodas é 70 Ma que equivale a 7 dan/mm, temos que a ressão limite de serviço sofrida pelas rodas é de 0,65 dan/mm pela Tabela 0. z) Quais são os coeficientes c e c das rodas? O coeficiente c pode ser encontrado na Tabela, sabendo-se que o diâmetro da roda é de 400 mm e a velocidade de é de 6 m/min (ambos foram dados no enunciado) > portanto c 0,94 O coeficiente c pode ser encontrado na Tabela, sabendo-se que o mecanismo em estudo foi classificado no grupo 4m > portanto c 0,80.