Norma TB/T 2628 para Guindaste Ferroviário
A norma TB/T 2628 — "Especificação Geral de Projeto para Guindastes Ferroviários" — é uma norma setorial recomendada para o projeto integral de guindastes ferroviários, abrangendo requisitos técnicos essenciais como disposição geral, projeto estrutural, seleção de mecanismos, sistema elétrico e proteção de segurança. Aplica-se ao desenvolvimento e ao Ensaio de Tipo de guindastes ferroviários que operam sobre trilhos.
A TB/T 2628 constitui a norma técnica fundamental no domínio do projeto de guindastes ferroviários. Foi elaborada sob a coordenação da Academia Chinesa de Ciências Ferroviárias e aplica-se a guindastes ferroviários que circulam em linhas de Bitola padrão. Ao contrário das normas aplicáveis a Pontes Rolantes de uso geral, esta norma considera condições de operação específicas, tais como as restrições de gabarito ferroviário, as condições do traçado em planta e perfil, a capacidade de carga da plataforma e a operação acoplada a material circulante. A Kelude Indústrias Pesadas adota rigorosamente a TB/T 2628 como referência de projeto no desenvolvimento dos seus guindastes ferroviários, garantindo que os produtos cumprem os requisitos de segurança operacional e fiabilidade do sistema ferroviário.
Disposição Geral e Restrições de Gabarito
A norma estabelece requisitos claros para a disposição geral do guindaste ferroviário. As dimensões externas de toda a máquina devem respeitar o gabarito de material circulante definido na GB 146.1, não podendo qualquer ponto extremo dos componentes invadir o contorno de gabarito quando o equipamento se encontra em via reta. Para a ligação entre a carroçaria e o bogie, a norma recomenda uma estrutura de suporte mista com apoios laterais e prato central, devendo a folga dos apoios laterais ser controlada entre 2 e 4 mm.
No que respeita à distribuição de cargas por eixo, a norma exige que o desvio da carga em qualquer eixo, em condições de plena carga, não exceda ±4% da carga média por eixo, assegurando uma distribuição uniforme das cargas sobre a via. Para bogies de múltiplos eixos, a norma define ainda princípios de correspondência de Rigidez entre as suspensões primária e secundária, recomendando que a relação de rigidez vertical equivalente seja mantida entre 1:3 e 1:5, de modo a conciliar a estabilidade de marcha com a capacidade de negociação de curvas.
Pontos-Chave de Design Estrutural
A TB/T 2628 adota o método dos estados limites como quadro analítico para o projeto da estrutura de aço do guindaste ferroviário. Os elementos estruturais principais devem ser verificados quanto à Resistência à Fadiga, devendo o espectro de carga para dimensionamento à fadiga ser baseado em dados estatísticos de distribuição de frequência de cargas obtidos em operação real. A norma salienta particularmente que os nós críticos — tais como a articulação da base da lança, o assento da Coroa de giro da plataforma giratória e a caixa do Estabilizador — devem ser analisados pelo método dos elementos finitos, considerando o efeito da concentração de tensões geométricas no Cordão de Solda.
Em termos de seleção de materiais, a norma recomenda a utilização de aço estrutural para pontes Q345qD ou Q370qE nos elementos de suporte principais, cuja Tenacidade ao impacto a baixas temperaturas deve satisfazer o requisito KV₂(-40℃) ≥ 47 J. Para componentes como a lança, sujeitos a cargas dinâmicas significativas, a norma impõe igualmente requisitos suplementares de limitação da taxa de propagação de Trincas de fadiga, garantindo que não ocorra Falha por fadiga dentro da vida útil de projeto de 25 anos.
Seleção de Mecanismos e Parâmetros de Desempenho
O mecanismo de elevação é o órgão de trabalho central do guindaste ferroviário. A norma exige que os guindastes com Capacidade Nominal ≥ 100 t sejam equipados com um sistema de elevação de dois Tambores, acionados de forma sincronizada através de um eixo de sincronização ou por sincronização eletrónica. A Velocidade de Elevação recomendada é de 0,5 a 3,0 m/min em plena carga, podendo ser aumentada para mais de 6,0 m/min em vazio. O mecanismo de giro deve adotar um acionamento por Motor Hidráulico com Freio normalmente fechado, com Velocidade de giro continuamente ajustável entre 0,1 e 0,5 r/min.
O sistema de estabilizadores é fundamental para garantir a estabilidade durante as operações. A norma estipula que o guindaste ferroviário deve ser equipado com um sistema de quatro estabilizadores extensíveis, devendo a capacidade de carga máxima de cada Estabilizador ser dimensionada para 1,5 vezes a reação nominal do Estabilizador. A válvula de travamento hidráulico dos cilindros dos estabilizadores deve cumprir os requisitos da ISO 4413, garantindo um bloqueio fiável em caso de rutura da tubagem. A norma exige igualmente a instalação de sensores de deteção da posição dos estabilizadores, que impeçam as operações de elevação e rotação enquanto estes não estiverem totalmente estendidos.
Sistema Elétrico e Proteção de Segurança
O projeto do sistema elétrico deve cumprir os requisitos da TB/T 3021 — "Equipamento Elétrico para Material Circulante Ferroviário". A norma estipula que o sistema de controle deve adotar um projeto redundante de duplo circuito, em que o controlador principal e o controlador de reserva se monitorizam mutuamente através de um watchdog por hardware. O limitador de momento de carga deve ser capaz de adquirir em tempo real os dados de Ângulo da Lança, alcance e carga. Quando a carga real atinge 90% da carga nominal, deve ser emitido um sinal de alerta precoce; quando atinge 110%, deve ocorrer o desligamento automático das operações de elevação e variação de alcance.
No domínio da proteção de segurança, a norma exige a instalação de um Anemômetro (valor de alarme: 13,8 m/s; valor de paragem automática: 20,7 m/s), um limitador de momento anti-tombamento, um dispositivo de monitorização de assentamento dos estabilizadores e um Sistema de iluminação para trabalho noturno. Para operações em troços eletrificados, devem ser respeitadas as distâncias de segurança à catenária, não podendo a distância entre o ponto mais alto da lança e os condutores sob tensão ser inferior a 2 m.
| Elementos de projeto | TB/T 2628Requisitos | Base de projeto | Método de verificação |
|---|---|---|---|
| Forma da seção transversal da lança | Caixão/USeção perfilada | Otimização por elementos finitos+Análise de flambagem | 1:5Modelo em escala reduzida Teste de tensão |
| Coroa de giro | Tipo roletes de três fileiras | DIN ISO 281 — Capacidade de carga dinâmica e vida nominal dos rolamentos Cálculo de vida útil | momento de tombamento Bancada de teste Verificação |
| Estabilizador Vão | ≥1.5vezes Bitola | Mais desfavorávelcondições de operação Cálculo das reações de apoio | Equipamento real Estabilizador Carga Ensaio |
| mecanismo de elevação | Duplo Talha+Controle de Sincronização | norma ISO 4301 / FEM 1.001mecanismo de elevação Projeto | 1.25vezes Ensaio de Carga Dinâmica |
| Cabine do Operador Ruído | ≤85dB(A) | GB/T 25685 | medidor de nível sonoro AMedição ponderada |
| Proteção elétrica | IP54e acima | GB/T 4208 | À prova de poeiraÀ prova d'água Ensaio Verificação |
| Inspeção Item | Inspeção Norma | Inspeção Frequência | Critério de aceitação |
|---|---|---|---|
| Ensaio de Carga Estática | 1.25múltiplos da carga nominal | Ensaio de Tipo/Fábrica | Sem deformação permanente Deformação |
| Ensaio de Carga Dinâmica | 1.1múltiplos da carga nominal | Ensaio de Tipo/Fábrica | Operação normal sem anomalias |
| ensaio de estabilidade | 1.25vezes+Carga de vento | Ensaio de Tipo | Não tombamento |
| Estabilizador Recalque | ≤3mm/30min | teste de fábrica | válvula de travamento hidráulico Retenção de pressão efetiva |
| Verificação de gabarito | GB 146.1 | teste de fábrica | Sem invasão do gabarito |
| limitador de momento de carga Calibração | Precisão±5% | Fábrica+Anual Inspeção | Excedente110%desligamento automático |
Perguntas frequentes
P: A norma TB/T 2628 aplica-se a que tipos de guindaste ferroviário?
R: Esta norma aplica-se a guindastes ferroviários autopropulsionados que operam em linhas de bitola padrão de 1435 mm, abrangendo a gama de Capacidade de Elevação nominal de 60t a 160t. A norma não se aplica a guindastes ferroviários com capacidade de circulação rodoviária nem a guindastes de via que operam exclusivamente em posição fixa dentro de estações. O âmbito de aplicação específico deve ser determinado em conformidade com os capítulos 1 e 4 da norma.
P: Quais são os aspetos críticos no projeto da lança de guindaste ferroviário?
R: O projeto da lança assenta em três pilares fundamentais: em primeiro lugar, a estabilidade à encurvadura, que exige análises de encurvadura linear e não linear; em segundo lugar, a Resistência à Fadiga, que requer a verificação da vida útil à fadiga dos Cordão de Solda críticos com base no espectro de carga medido; e, em terceiro lugar, as restrições de gabarit, uma vez que a cobertura da lança em toda a sua Variação de alcance deve respeitar os limites ferroviários. A norma TB/T 2628 estabelece requisitos técnicos específicos para estes três aspetos.
P: Que requisitos específicos a norma TB/T 2628 impõe ao limitador de momento de carga?
R: A norma exige que o limitador de momento de carga disponha de um sistema de alerta em três níveis: alerta precoce amarelo a 90% da carga nominal, Alarme Sonoro e Visual a 100% e corte automático das funções de Elevação e Variação de alcance a 110%. O sistema deve ainda incluir um registador de dados tipo caixa negra que armazene os dados das últimas 1000 operações, incluindo Capacidade de Elevação, alcance, Ângulo da Lança e registo de data/hora.
P: Que ensaios devem ser realizados no Teste de Aceitação de Fábrica de um guindaste ferroviário?
R: O Teste de Aceitação de Fábrica inclui, no mínimo: Ensaio de Carga Estática a 1,25 vezes a carga nominal (durante 10 minutos, sem Deformação permanente), Ensaio de Carga Dinâmica a 1,1 vezes a carga nominal (3 ciclos de funcionamento em curso total de cada mecanismo), ensaio de retenção de pressão dos Estabilizador (deformação ≤3mm em 30 minutos), verificação de conformidade com o gabarit, verificação da Precisão do limitador de momento (erro dentro de ±5%) e teste funcional de todos os dispositivo de segurança.