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Projeto de ponte rolante...

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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES

PROJETO PONTE ROLANTE 6º SEMESTRE DE ENGENHARIA MECÂNICA

Prof.ª Dra. Deise Cristina Carvalho do Rosário

São Paulo Março/2019

1- Ponte Rolante A ponte rolante trata-se de uma máquina de elevação do tipo guindaste de ponte que tem como função o transporte de cargas dentro de um espaço físico pré determinado, como mostra a Fig. 1: Figura 1: Ponte rolante

Chama-se ponte rolante por ser constituída basicamente de uma viga principal apoiada em cada extremidade em rodaas que se deslocam sobre dois trilhos elevados e paralelos afastados um do outro. Os tipos de pontes rolantes variam em função dos fabricantes e são grandes as opções oferecidas. Sua capacidade podem variar de 0,5 à 300 toneladas, porém de forma geral, as pequenas têm uma potência de carga até 3 toneladas e as grandes podem chegar até 120 toneladas, podendo ser montadas em pequenos vãos, de aproximadamente 6m, ou em grandes vãos que chegam a 30m. Pontes com capacidade acima de 120 toneladas podem ser consideradas como pontes de uso especial.

1.1-

Tipos de Pontes Rolantes: As pontes rolante podem ser classificadas desde sua capacidade de carga até suas características construtivas. De acordo com as características construtivas, as pontes rolantes podem ser subdivididas em: a- Apoiada; i. Univiga ii. Dupla-viga b- Suspensa; c- De console.

1.1.1- PONTE DO TIPO APOIADA A viga da ponte rolante corre por cima dos trilhos do caminho de rolamento. Estes trilhos são sustentados por colunas de concreto ou, no caso do projeto do prédio não ter previsto a instalação de uma ponte rolante, colunas de aço especialmente fabricadas .

A) UNIVIGA: A ponte rolante apoiada univiga é constituída por duas cabeceiras, uma única viga e um ou dois carros trolley que sustentam a(s) talha(s). O carro trolley corre na aba inferior da viga da ponte rolante. Dependendo da capacidade do vão, as vigas principais podem ser constituídas de viga tipo “I” laminada ou viga tipo “caixão” soldada. Geralmente este tipo de ponte é aplicada para capacidade de cargas que podem chegar a até 15 toneladas. B) DUPLA-VIGA: A ponte rolante apoiada dupla-viga é constituída por duas cabeceiras, duas vigas e um ou dois carros trolley que sustentam a(s) talha(s). O carro trolley corre em trilhos que são normalmente fixados na parte superior da viga da ponte rolante. O aproveitamento da altura é particularmente vantajoso nessa construção podendo o gancho de carga ser içado entre as duas vigas principais da ponte rolante. Geralmente são fabricadas para aguentar cargas de até 50 toneladas. Em comparação as pontes do tipo univiga, apresentam maior capacidade de carga em função do uso de duas vigas.

1.1.2- PONTE ROLANTE SUSPENSA Transladam na aba inferior da viga de rolamento que é montada diretamente na estrutura do prédio, aproveitando assim o máximo de altura disponível e eliminando a necessidade de estrutura auxiliar no piso. A viga da ponte rolante corre por baixo dos trilhos das vigas do caminho de rolamentos. Estes trilhos são sustentados pelas colunas de concreto do prédio ou, no caso do projeto do prédio não ter previsto a instalação de uma ponte rolante, colunas de aço especialmente fabricadas. As aproximações laterais do gancho são menores do que qualquer outro tipo de construção de ponte rolante, pois a viga principal avança além do vão do caminho de rolamento, possibilitando o máximo aproveitamento da largura do prédio. Outra particularidade dessa construção de ponte rolante é a possibilidade de combinação com outras pontes rolantes ou monovias utilizando-se de um único mecanismo de elevação e translação da carga. Em geral suportam até 10 toneladas. 1.1.3- PONTE ROLANTE TIPO CONSOLE A ponte rolante tipo console movimenta-se em um nível próprio, debaixo das grandes pontes rolantes. Com isso, ela proporciona um fluxo de materiais sem atritos através de possibilidades de movimentação adicionais para outras áreas de produção de forma consequente. Com coordenadas de ângulos retos, ela pode, nesse caso, atender a mais de um local de trabalho. As pontes rolantes do tipo console tipo console são geralmente encontradas para capacidades de até 5t e comprimentos de lança de até 10m.

1.2-

Componentes de uma Ponte Rolante

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PONTE: É a estrutura principal propriamente dita. Suporta maior parte dos componentes e realiza o movimento de translação da ponte rolante que cobre o vão de trabalho. Uma ponte rolante é constituída por duas cabeceiras e uma univiga ou dupla-viga.

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CABECEIRAS: Estão localizadas nas extremidades da viga. Nas cabeceiras estão fixadas as rodas, uma das quais geralmente é acionada por uma caixa de engrenagem, que por sua vez é acionada por um motor elétrico, o que permite o movimento de translação da ponte rolante. Estas rodas se movem por sobre os trilhos que compõem o caminho de rolamento.



VIGA: É a viga principal da ponte rolante. Quando o projeto da ponte rolante utiliza apenas uma viga tem-se uma ponte chamada de uni-viga, e quando o projeto da ponte rolante utiliza duas vigas tem-se uma ponte chamada de ponte dupla-viga. Sobre ou sob esta viga, dependendo do tipo de ponte rolante desloca-se o carro da talha.

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CARRO TALHA: O carro talha se movimenta sobre as vigas principais da ponte e é o mecanismo onde se localiza o sistema de elevação (talha). É responsável pelo deslocamento transversal e vertical da carga.

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TALHA: A talha pode ser montada no carro ponte e é responsável pelo movimento de elevação da carga. Geralmente a talha utiliza um cabo de aço para levantar a carga desejada. Para parar o movimento de elevação é utilizado um motor elétrico com freio eletromagnético chamado de motofreio. A talha também pode ser montada sob a viga principal da ponte com o auxílio de um Trolley para poder se deslocar na transversal da ponte, não sendo necessário o carro ponte.

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TROLLEY: O trolley movimenta a talha sob a viga da ponte rolante. Geralmente o movimento do trolley é realizado por um motor elétrico que aciona uma caixa de engrenagens.

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CAMINHO DE ROLAMENTO: Trata-se de um par de trilhos ferroviários, normalmente fixados nas vigas laterais do edifício, que servem como caminho para o deslocamento longitudinal da Ponte Rolante. Esse par de trilhos é posicionado abaixo das rodas da cabeceira e deve ser cuidadosamente calculado para resistir aos esforços existentes no trabalho deste equipamento.



BOTOEIRA PENDENTE: A botoeira pendente é a forma mais tradicional de controlar os movimentos de uma ponte rolante. Entretanto, como a botoeira pendente é ligada ao painel elétrico da ponte rolante através de cabo, ela pode contribuir para: aumentar o risco da operação (devido a proximidade do operador com a carga que está sendo movimentada), diminuir a produtividade (o operador pode ter dificuldade

em se movimentar por entre máquinas e materiais, pois está preso a ponte rolante pela botoeira pendente) e aumentar os custos de manutenção (pois o cabo está sujeito a enroscar em algo e a botoeira pendente está sujeita a golpes e pancadas). 

CONTROLE REMOTO: Outra maneira de controlar os movimentos de uma ponte rolante é através do uso de um controle remoto via rádio frequência. Este tipo de equipamento é composto por um receptor de rádio frequência conectado eletricamente ao painel da ponte rolante, um transmissor portátil para seleção dos movimentos, carregador de baterias e bateria (química). O uso do controle remoto via rádio frequência oferece algumas vantagens sobre a botoeira pendente: O transmissor do controle remoto é portátil, assim, assegura um melhor posicionamento do operador em relação a carga que está sendo movimentada, ou seja, mais segurança na operação da ponte rolante. O controle remoto permite que o operador se posicione a uma distância segura do receptor que está conectado ao painel da ponte rolante, ou seja, o operador pode escolher a melhor e mais eficiente rota dentro da configuração de instalação de fábrica para se locomover, aumentando a produtividade. Com o uso do controle remoto, a botoeira pendente pode ser retirada ou pode continuar instalada atuando como reserva do controle remoto. Em ambos os casos o desgaste dos cabos será mínimo, reduzindo os custos de manutenção da ponte rolante.



CABINE: Outra maneira de controlar os movimentos da uma ponte rolante é através de uma cabine de operação que é localizada na própria ponte rolante. Este tipo de controle é utilizado quando o ambiente abaixo da ponte é muito agressivo e/ou quando o operador precisa visualizar a operação pelo exemplo, a movimentação de um container (transporte).

 CAIXA DE ENGRENAGEM: Composta por engrenagens de dentes retos ou oblíquos, de funcionamento silencioso e construção leve, fornecem o necessário torque par o acionamento.

2- Objetivo do Projeto/Competição Este projeto tem como objetivo principal o planejamento e a elaboração de uma ponte rolante em escala reduzida pelos alunos do 6º semestre do curso de Engenharia Mecânica da Universidade de Mogi das Cruzes – campus Vila Lobos. Em relação aos objetivos secundários, este projeto visa desenvolver a capacidade do aluno em integrar os conhecimentos adquiridos aos longos dos seis semestres cursados. Integrando seus conhecimentos em planejamento, dimensionamento, desenho, aliados com os conhecimentos de materiais e resistência dos materiais para a confecção do objeto.

3- Projeto 3.1- Planejamento O planejamento trata-se da primeira fase do projeto. Nesta fase o aluno deverá planejar e dimensionar a ponte em escala reduzida utilizando-se de software adequado (FTOOL, Revit, AutoCad, entre outros). Tanto a escolha do software e do tipo de ponte a ser projetada, é livre para que o aluno escolha aquele ao qual tenha maior habilidade. Durante o dimensionamento, o aluno deverá propor a carga limite para a qual a estrutura está sendo projetada. E através deste valor, deverá ser proposto(s) o(s) tipo(s) de material(ais) que será(ão) utilizado(s) na composição da estrutura/componentes e suas dimensões. O aluno deverá se ater a norma da ABNT que rege o projeto e a construção de máquinas de elevação, a NBR 8400 – Cálculo de Equipamentos para Elevação e Movimentação de Carga de 1984. É claro que estas regras devem ser adequadas a realidade do projeto, sendo este um projeto com dimensões reduzidas. Quanto a dimensão do projeto, não poderá ultrapassar as medidas de 1,20m x 0,60m. Esta primeira fase deverá ser entregue de acordo com a data pré estabelecida no primeiro dia de aula, sendo sugerida a data da entrega condizente com a data da primeira avaliação.

3.2- Construção da Estrutura A construção da estrutura poderá ser realizada de acordo com o critério do aluno. Sendo disponibilizado o espaço e os equipamentos presentes nos laboratórios de Engenharia do campus Vila Lobos. Para a utilização deste espaço é necessário reservar o horário disponível com o técnico responsável. É de extrema importância informar que os laboratórios não poderão ser utilizados em período de aula para a realização deste projeto.

4- Critérios de Classificação Os projetos/estruturas serão avaliadas por uma banca de professores/profissionais, indicados pelo NDE/ coordenação ou professor(a) responsável pelo desenvolvimento deste projeto. A banca realizará a análise da estrutura comparando – a ao projeto de dimensionamento, verificando se o mesmo atende ao dimensionamento proposto. Também serão realizados testes de cargas que atestem a otimização do projeto.

5- Critérios de Desclassificação Será desclassificada qualquer estrutura que não atenda as exigências do item 4, como discordância entre estrutura e projeto e superdimensionamento.

6- Critérios de Pontuação ???????...