Selecionar uma ponte rolante não se resume a escolher uma capacidade de elevação em um catálogo. Duas pontes rolantes com a mesma capacidade máxima de carga podem ter estruturas, guinchos, motores, freios e vidas úteis esperadas muito diferentes.
As especificações de uma ponte rolante confiável devem levar em consideração o espectro de carga real, o número de ciclos operacionais, o vão, a altura de elevação, a distância percorrida, o ambiente e a precisão de posicionamento necessária. Este guia explica como esses fatores interagem e quais informações um fabricante de pontes rolantes precisa antes de propor uma solução segura e econômica.
1. Determine a capacidade de elevação necessária
A capacidade nominal do guindaste deve abranger a carga suspensa total, e não apenas o peso nominal da peça. Inclua todos os itens transportados abaixo do gancho:
- A peça de trabalho ou componente de máquina mais pesado.
- Lingas, manilhas e correntes de elevação
- Barras espaçadoras, ganchos, ímãs ou outros dispositivos abaixo do gancho
- Quaisquer acessórios que permaneçam fixados durante o içamento.
Por exemplo, um componente de 9.200 kg içado com uma viga espaçadora de 500 kg e 300 kg de cabos de içamento resulta em uma carga suspensa total de 10.000 kg. Especificar o guindaste apenas com base no peso da peça subestimaria a carga real.
Importante: Não adicione uma porcentagem arbitrária para compensar dados de carga incertos. Estabeleça a carga suspensa máxima real e deixe que um engenheiro de guindastes qualificado determine a margem de projeto apropriada.
A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA (OSHA) define carga nominal como a carga máxima para a qual o guindaste ou talha foi projetado e construído, conforme indicado em sua placa de identificação. A OSHA também afirma que um guindaste não deve ser carregado além de sua carga nominal, exceto durante um teste autorizado. Veja OSHA 29 CFR 1910.179.
Se a carga for ocasionalmente muito mais pesada que o normal, forneça ambos os valores na solicitação de orçamento. A carga máxima determina a capacidade, enquanto a distribuição de cargas leves, médias e pesadas ajuda a determinar a classificação de serviço.
2. Meça o vão e a geometria do edifício.
O vão da ponte rolante é normalmente a distância horizontal entre os centros dos trilhos da pista. Não se trata simplesmente da largura livre da oficina.
As seguintes dimensões devem ser medidas ou confirmadas a partir de desenhos estruturais:
- vão central a centro do trilho da pista
- Comprimento total da pista
- Distância do chão até o topo do corrimão
- Distância do topo do trilho até a obstrução mais baixa do telhado
- É necessário o uso do gancho em ambos os lados.
- Colunas, dutos, iluminação, tubulações e outras obstruções.
- Acesso disponível para instalação e manutenção.
Vãos maiores aumentam a demanda de flexão, o peso próprio da viga e as cargas sobre as rodas. Uma ponte mais longa pode, portanto, exigir uma viga simples mais profunda ou uma estrutura de viga dupla, mesmo que a capacidade de elevação permaneça inalterada.
A adequação do edifício também deve ser verificada. As vigas, colunas e fundações existentes da pista de pouso podem precisar de verificação por um engenheiro estrutural qualificado. Aumentar a capacidade do guindaste sem verificar a estrutura de suporte não é uma estratégia de modernização aceitável.
Como exemplo específico de cada jurisdição, a OSHA (Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA) menciona folgas mínimas de 7,62 cm (3 polegadas) acima da cabeça e 5,08 cm (2 polegadas) lateralmente entre um guindaste e obstruções. As normas locais e o padrão de projeto do empreendimento devem sempre prevalecer.
3. Calcule a altura de elevação e o espaço livre acima da cabeça.
A altura de elevação é a distância vertical que o gancho deve percorrer entre suas posições de trabalho mais baixa e mais alta. A altura livre é o espaço ocupado pelo guindaste e pelo guincho acima da posição mais alta do gancho.
Antes de selecionar um guincho, defina:
- Posição de gancho mínima necessária
- Posição de gancho mais alta necessária
- Altura do piso à pista
- Restrições de espaço livre no telhado e para instalações
- Profundidade de fossas, máquinas ou vasos de processo
Um guincho de cabo de aço de baixa altura ou um guindaste otimizado de estilo europeu podem proporcionar altura de gancho adicional em um edifício existente. Em algumas instalações, recuperar mesmo uma quantidade modesta de espaço vertical pode evitar o custo muito maior de elevar o telhado ou modificar a estrutura de suporte.
4. Selecione a classe de serviço correta para o guindaste.
A capacidade indica a carga máxima permitida. A classe de serviço descreve a intensidade de trabalho esperada para o guindaste e seus mecanismos.
ISO 4301-1:2016 A classificação de guindastes e mecanismos se baseia principalmente no número total de ciclos de trabalho durante a vida útil projetada e no espectro de carga. É por isso que dois guindastes de 10 toneladas podem exigir motores, caixas de engrenagens, freios, cabos e estruturas diferentes.
Informações necessárias para a classificação das funções
- Elevadores por hora
- Horário de funcionamento por turno
- Turnos por dia
- Dias de funcionamento por ano
- Vida útil esperada
- Percentagem de elevações em diferentes níveis de carga
- Distância média de levantamento
- Velocidades de elevação e deslocamento necessárias
Estimativa de ciclo simples
Uma estimativa preliminar do ciclo de vida pode ser calculada como:
elevadores por hora × horas de operação por dia × dias de operação por ano × vida útil projetada
Para um guindaste que realiza 8 içamentos por hora, operando 8 horas por dia, 250 dias por ano, durante 15 anos:
8 × 8 × 250 × 15 = 240.000 ciclos de elevação
Esta é apenas uma estimativa inicial. O engenheiro ainda precisa considerar o peso das cargas, a distância que elas percorrem e como cada mecanismo opera durante um ciclo de trabalho completo.
Classes de serviço típicas da CMAA
| Aula | Nível geral de serviço | Aplicação típica |
|---|---|---|
| UM | Em espera ou pouco frequente | Centrais elétricas, instalação de equipamentos e longos períodos de inatividade |
| B | Serviço leve | Oficinas de reparação e armazéns de pequeno porte |
| C | Serviço moderado | Oficinas mecânicas, montagem e fabricação em geral |
| E | Serviço pesado | Fabricação pesada, fundições, armazenamento de aço e manuseio de produção |
| E | Serviço severo | Pátios de sucata, fábricas de cimento e operações de processo de alta frequência |
| F | serviço severo contínuo | Guindastes especializados operando continuamente próximos à capacidade nominal |
As categorias acima são uma visão geral prática e não substituem um cálculo de engenharia. Os requisitos detalhados estão contidos em Especificação CMAA nº 70Uma explicação útil do setor também está disponível na Demag. Visão geral da classificação de serviço de guindastes e talhas.
5. Selecione a configuração do guindaste
Ponte rolante de viga única
Uma ponte rolante monoviga costuma ser adequada para aplicações de capacidade leve a média, vãos moderados e onde menor peso próprio e custo do projeto são prioridades. O mecanismo de elevação geralmente se desloca abaixo da viga da ponte.
Ponte rolante de viga dupla
Uma ponte rolante de viga dupla é geralmente considerada quando o projeto envolve alta capacidade, grande vão, serviço exigente, grande altura de elevação ou acessórios de elevação especializados. Um carro superior pode proporcionar maior altura de gancho e facilitar o acesso às plataformas de serviço.
Para uma comparação detalhada, leia o artigo da KRC. Guia de pontes rolantes de viga simples versus viga dupla.
Guindaste de Suspensão
Um guindaste de suspensão ou de passagem subterrânea desloca-se por baixo da estrutura da pista. Pode ser útil quando a planta do edifício permite pistas suspensas ou quando as colunas do piso interfeririam na produção.
Guindaste pórtico ou semipórtico
Um guindaste pórtico transporta sua ponte sobre pernas, em vez de depender inteiramente de uma pista elevada. É frequentemente escolhido para pátios externos, áreas de construção e edifícios que não suportam cargas de pistas convencionais.
Veja o da KRC Soluções europeias para pontes rolantes tipo pórtico e semipórtico.
Sistema de guindaste leve KBK
Para movimentação repetitiva de cargas leves e em estações de trabalho, um sistema de ponte rolante modular pode ser mais eficiente do que uma ponte rolante convencional. (KRC's) Sistemas de guindastes leves KBK São destinadas a linhas de montagem, células de produção e logística de estações de trabalho.
6. Defina o ambiente operacional
As condições ambientais podem alterar os motores, painéis elétricos, freios, revestimentos, cabos e controles necessários. Inclua as seguintes informações na especificação:
- Operação em ambientes internos ou externos
- Temperatura ambiente mínima e máxima
- Umidade, chuva, neve, vento e exposição solar.
- Poeira, vapor, névoa de óleo ou produtos químicos corrosivos
- Zonas com gases perigosos ou poeira combustível
- Materiais de alta temperatura ou metal fundido
- Requisitos de sala limpa, processamento de alimentos ou higiene
- Altitude e fonte de alimentação disponível
Os equipamentos à prova de explosão devem ser selecionados de acordo com a classificação da área classificada como perigosa, o grupo de gases ou poeiras e a classe de temperatura. O termo "à prova de explosão" nunca deve ser tratado como uma opção genérica de produto.
Para aplicações em áreas perigosas, consulte a KRC. Comparação das certificações ATEX, IECEx e GB.
7. Exemplo de seleção de ponte rolante em operação
Considere uma oficina de fabricação com os seguintes requisitos preliminares:
- Peso máximo da peça: 8,5 toneladas
- Viga de içamento e amarração: 1,0 tonelada
- Carga máxima total suspensa: 9,5 toneladas
- Extensão da pista: 18 metros
- Altura de elevação necessária: 8 metros
- 6 a 10 levantamentos por hora
- Um turno de 8 horas, 250 dias por ano.
- A maioria das cargas entre 3 e 6 toneladas
- Ocasionalmente, os elevadores ficam próximos da capacidade máxima.
- Ambiente interno, não perigoso
Uma grua de 10 toneladas pode parecer adequada apenas pela sua capacidade. No entanto, a seleção final deve também considerar o número de ciclos de carga e descarga ao longo da vida útil, o espectro de cargas, as velocidades necessárias, a capacidade da pista de rolamento do edifício e a altura livre disponível.
Dependendo desses cálculos, a proposta de engenharia pode utilizar uma ponte rolante de viga única para uma solução econômica de uso moderado ou uma configuração de viga dupla onde a altura do gancho, o acesso para manutenção ou as demandas futuras do processo justifiquem. A resposta correta vem do perfil operacional completo — e não apenas da capacidade.
8. Lista de verificação para solicitação de cotação de ponte rolante
Fornecer informações completas na fase de orçamento reduz o trabalho de retrabalho e produz uma proposta mais precisa.
- carga suspensa total máxima
- Carga típica e distribuição de carga
- Vão e comprimento da pista
- Altura de levantamento necessária
- Dimensões do piso ao corrimão e do corrimão ao teto
- Levantamentos por hora e turnos por dia
- Vida útil desejada do projeto
- Velocidades de elevação, carrinho e ponte
- Condições internas ou externas
- Detalhes sobre temperatura, poeira, corrosão e áreas classificadas como perigosas.
- Fonte de energia
- Controle remoto por pingente, rádio, cabine ou sistema de controle automatizado.
- Acessórios obrigatórios e dispositivos abaixo do gancho
- Normas nacionais ou de projeto aplicáveis
- Desenhos de edifícios e pistas de pouso
Considerações sobre segurança e conformidade
Os requisitos para guindastes variam de acordo com a jurisdição e a aplicação. Nos Estados Unidos, ASME B30.2 Abrange a construção, instalação, operação, inspeção e manutenção de pontes rolantes e pórticos de elevação especificados.
A OSHA exige que as cargas nominais sejam visivelmente marcadas e afirma que as cargas de teste não devem exceder 125% da carga nominal, a menos que seja recomendado o contrário pelo fabricante. Essas disposições não devem ser interpretadas como permissão para operar rotineiramente acima da capacidade nominal.
O projeto final, a instalação, os testes e o comissionamento devem ser concluídos de acordo com as normas locais aplicáveis, as especificações do projeto e as instruções do fabricante.
Conclusão
A seleção eficaz de uma ponte rolante requer cinco decisões interligadas:
- Determine a verdadeira carga máxima suspensa.
- Meça o vão, a altura de elevação e as folgas do edifício.
- Calcule o espectro de carga e os ciclos operacionais esperados.
- Selecione uma configuração de guindaste e talha adequada à tarefa.
- Especificar os requisitos ambientais, de controle e de conformidade.
Um guindaste superdimensionado sem justificativa aumenta os custos estruturais e do projeto. Um guindaste subdimensionado pode sofrer desgaste excessivo, tempo de inatividade e riscos à segurança. A solução mais econômica é aquela corretamente dimensionada para o perfil operacional real.
Solicite uma proposta de projeto de guindaste.
Envie à KRC a sua carga máxima, vão, altura de elevação, frequência de operação e desenhos de oficina. Nossa equipe de engenharia pode ajudar a avaliar a configuração de guindaste, o tipo de talha e a classificação de serviço mais adequados para a sua aplicação.
Solicite uma avaliação para a seleção de guindastes.
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Perguntas frequentes
Qual a capacidade de guindaste que devo escolher?
A capacidade deve abranger a peça mais pesada, além de todos os equipamentos de içamento, vigas e acessórios. Não baseie a decisão apenas no peso da peça.
Um guindaste com maior capacidade tem automaticamente uma classe de serviço superior?
Não. Capacidade e classe de serviço descrevem requisitos diferentes. A capacidade se refere à carga máxima, enquanto a classe de serviço considera os ciclos de operação, o espectro de carga e a frequência de uso.
Quando devo escolher um guindaste de viga dupla?
As pontes rolantes de viga dupla são geralmente avaliadas quanto à maior capacidade, vãos mais longos, aplicações exigentes, melhor altura do gancho, facilidade de manutenção ou acessórios especializados. A seleção final requer engenharia específica para cada projeto.
Que informações são necessárias para um orçamento de ponte rolante?
Forneça as cargas máximas e típicas, vão, altura de elevação, comprimento da pista, frequência de operação, ambiente, velocidades, controles, fonte de alimentação e plantas disponíveis do edifício.
É possível aumentar a capacidade de um guindaste existente?
Somente após a grua, a pista de rolamento, a estrutura de suporte e os mecanismos relevantes terem sido avaliados pelo fabricante ou por um engenheiro qualificado, a grua modificada deve então ser testada e devidamente marcada de acordo com os requisitos aplicáveis.
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