Polias para Guindaste: Parâmetros de Multiplicação e Velocidade
Ponto-chave O bloco de polias é o componente central do mecanismo de elevação que altera a direção do cabo de aço e transmite a força motriz. ①A multiplicação do moitão m = número de ramais do cabo ÷ número de saídas do tambor, com valores usuais entre 2 e 10; ②Quanto maior a multiplicação, maior a capacidade de elevação, porém menor a velocidade: com m=2, a velocidade é de 8 a 12 m/min; com m=8, reduz-se para apenas 1,5 a 3 m/min; ③As polias são fabricadas em aço fundido (ZG310-570) ou nylon MC; ④Os blocos de polias da Kelude são submetidos a ensaio de carga estática com 1,5 vezes a carga nominal antes da entrega, e a garganta do cabo recebe têmpera por indução de média frequência.
Multiplicação do Moitão e Velocidade de Elevação
A multiplicação do moitão é o parâmetro de projeto central do mecanismo de elevação. Quanto maior a multiplicação, maior o número de ramais do cabo de aço e maior a capacidade de içamento, mas menor a velocidade de elevação. A seleção da multiplicação deve equilibrar a capacidade de carga e a eficiência operacional: as pontes rolantes monoviga utilizam normalmente multiplicação de 2 a 4, as pontes rolantes biviga de 4 a 8, e os guindastes de pórtico de grande tonelagem podem atingir 10. A Kelude calcula a multiplicação ideal na fase de seleção, considerando a capacidade de elevação, a altura de elevação e os requisitos de velocidade.
| Capacidade de Elevação(t) | Recomendado Multiplicação | Polia Quantidade | Velocidade de Elevação(m/min) | Modelo Aplicável |
|---|---|---|---|---|
| 1~5 | 2 | 2 | 8~12 | CD1/MD1Talha Elétrica |
| 5~16 | 3~4 | 3~4 | 5~8 | LD/Tipo LHtipo ponte |
| 20~50 | 4~6 | 5~8 | 3~6 | Tipo QDponte rolante de viga dupla |
| 50~100 | 6~8 | 8~12 | 1.5~3 | grande tonelagemtipo pórtico/Metalurgia |
| ≥100 | 8~12 | 12~20 | 0.5~1.5 | Grande Porte Fundição/Construção Naval |
Estrutura e Materiais das Polias de Guindaste
As polias de guindaste classificam-se, quanto à estrutura, em polias fixas (montadas na viga da ponte ou na estrutura do carrinho, para desviar a direção do cabo de aço) e polias móveis (que sobem e descem com o moitão, proporcionando vantagem mecânica). A polia é composta por flange da roda, cubo, raio e garganta do cabo. As polias de grande porte são fabricadas em aço fundido de uma só peça, enquanto as de médio e pequeno porte podem ser produzidas em nylon MC ou ferro fundido dúctil. A relação entre o diâmetro da polia (D) e o diâmetro do cabo de aço (d), expressa como D/d, é um parâmetro de projeto fundamental que influencia diretamente a vida à fadiga por flexão do cabo de aço.
Polia de aço fundido (ZG310-570): Resistência à Tração ≥570MPa, dureza HB 180~220, resistente ao desgaste e a impactos, aplicável a grande tonelagem (≥20t) e Ambiente de Alta Temperatura. Após têmpera por indução de média frequência, a dureza da garganta do cabo pode atingir HRC 40~45, duplicando a vida útil. As desvantagens são o Peso Próprio elevado (cerca de 5 vezes o de uma polia de nylon) e o custo de maquinação mais alto.
Polia de nylon MC (nylon fundido): densidade de apenas 1,15g/cm³ (1/5 do aço fundido), baixo coeficiente de atrito (0,08~0,12), menor desgaste do cabo de aço (aumento de 30% na vida útil do cabo), boa autolubrificação e baixo ruído de funcionamento. Temperatura de utilização: -40~+120°C, amplamente utilizada em guindaste leve e médio (≤20t) e em cenários de alta velocidade. As polias de nylon MC da Kelude Indústrias Pesadas utilizam, por padrão, uma fórmula de nylon com óleo, oferecendo uma Resistência ao Desgaste 40% superior à do nylon comum.
Cálculo da Relação de Diâmetro e Correspondência com o Cabo de Aço
A norma ISO 4301 / FEM 1.001 estipula que a relação entre o diâmetro da polia D e o diâmetro do cabo de aço d deve ser D/d≥20 (para M5 Classe de Funcionamento). Quanto maior a relação D/d, menores são as tensões de flexão no cabo de aço e maior a sua vida útil. A Kelude Indústrias Pesadas adota o padrão D/d≥25, prolongando a vida à fadiga por flexão do cabo de aço em mais de 30%.
[Exemplo de cálculo 1]Talha Elétrica com Capacidade de Elevação de 5t, diâmetro do cabo de aço d=11mm, determinar o diâmetro mínimo da polia.
Segundo a norma ISO 4301 / FEM 1.001: D≥20×11=220mm, adotar o diâmetro padrão D=250mm.
Segundo o padrão Kelude: D≥25×11=275mm, adotar D=315mm.
[Exemplo de cálculo 2]Ponte Rolante de 10t com cabo de aço d=13mm e polia D=400mm, verificar a relação D/d.
D/d=400/13=30,8＞25 (padrão Kelude), a tensão de flexão no cabo de aço é baixa e a vida útil é longa.
O diâmetro da polia deve também ser coordenado com o diâmetro do tambor; geralmente, o diâmetro da polia é de 0,8 a 1,0 vezes o diâmetro do tambor, garantindo que as tensões de flexão no cabo de aço sejam semelhantes na polia e no tambor.
Exemplo de Cálculo do Moitão
O moitão m é calculado como o número de ramais do cabo de aço n dividido pelo número de saídas do tambor z. O moitão influencia diretamente a Velocidade de Elevação e a tensão no cabo de aço. Segue um exemplo típico de cálculo de seleção:
[Exemplo de cálculo 3]Ponte Rolante Elétrica de Uma Viga de 10t, com Velocidade de Elevação requerida ≥5m/min. Considerando um diâmetro de tambor D=300mm e uma Velocidade de rotação do tambor n₀=15r/min, a velocidade linear do tambor é v₀=πDn₀=3,14×0,3×15≈14,1m/min. O moitão necessário é m=v₀÷v=14,1 ÷ 5≈2,8, adotando m=3. A Velocidade de Elevação real é v=14,1 ÷ 3=4,7m/min, o que satisfaz mais de 90% do requisito de ≥5m/min, sendo aceitável na prática de engenharia.
[Exemplo de cálculo 4]Ponte Rolante Biviga de 32t, moitão m=6, número de ramais do cabo n=12 (tambor de dupla entrada, n=2m). A tração em cada cabo de aço é F=Q ÷ (n×η)=32000 ÷ (12×0,95)≈2807kg≈27,5kN. Com base nesta tração, seleciona-se um diâmetro de cabo de aço d≈18mm e, em seguida, aplicando D/d≥25, calcula-se o diâmetro da polia D≥450mm, adotando o diâmetro padrão D=500mm.
Parâmetros da Garganta do Cabo e Critérios de Desgaste
A correspondência entre as dimensões da garganta do cabo e o diâmetro do cabo de aço influencia diretamente a vida útil do cabo. O Passo da garganta é p=d+3~5mm, o raio da garganta do cabo é R=(0,53~0,56)d, e a profundidade da garganta é h=(0,25~0,4)d. Se a garganta for demasiado rasa, o cabo pode sair da ranhura; se for demasiado profunda, o cabo é comprimido e deformado, acelerando o desgaste.
Critérios de avaliação do desgaste da garganta do cabo: ① Substituir quando o desgaste da profundidade da garganta atingir 25% da dimensão original; ② Substituir quando o desgaste da espessura da parede atingir 80% da espessura original; ③ Se surgirem sulcos ou desgaste ondulado na garganta, reparar por Torneamento (máx. 1mm por passada); ④ Reparar se a folga entre o raio da garganta desgastado e o cabo de aço for superior a 2mm. As polias da Kelude Indústrias Pesadas são submetidas a têmpera por indução de média frequência na garganta do cabo, proporcionando uma vida útil 2 vezes superior à das polias comuns.
Seleção e Manutenção do Rolamento de Polia
O Rolamento de polia suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais, sendo comum o uso de Rolamento autocompensador de esferas (série 2000) ou Rolamento Autocompensador de Rolos (série 22200). O Modelo do rolamento é selecionado com base no diâmetro da polia e na largura do cubo: polias D=200~315mm utilizam rolamentos 6205~6208, polias D=400~630mm utilizam rolamentos 6309~6316 ou 22210~22220. Em condições de operação normais, a vida útil do rolamento é ≥5000h.
Requisitos de manutenção: ① Aplicar Graxa lubrificante de lítio EP nº 2 a cada 3 meses; ② Desmontar, inspecionar e limpar os rolamentos anualmente, substituindo a Graxa; ③ Substituir imediatamente se houver Ruído anormal ou elevação de temperatura superior a 40°C (acima da Temperatura Ambiente). Os rolamentos das polias da Kelude Indústrias Pesadas possuem Vedação dupla (2RS), À prova de poeira e À prova d'água, aplicáveis a ambientes interiores e exteriores.
Pontos-Chave da Inspeção de Rotina da Polia
Inspeção de rotina diária pelo operador: ① Inspeção visual da superfície da garganta do cabo para detetar sulcos de desgaste evidentes; ② Rodar a polia para verificar se o movimento é suave e sem travamentos; ③ Verificar se há corpos estranhos incrustados na garganta; ④ Ouvir se há ruídos de fricção anormais durante o funcionamento (ruído periódico pode indicar desgaste irregular da garganta). Manutenção mensal: medir a profundidade e a espessura da parede da garganta e registar os valores; limpar o acúmulo de Graxa e sujidade na superfície da garganta; verificar se a Vedação do rolamento está danificada ou a verter óleo.
Precauções de Seleção da Polia
Perguntas frequentes
P: Quanto maior o moitão, melhor?
R: Não. Quanto maior a Multiplicação, menor a Velocidade de Elevação e maior o desgaste do Cabo de Aço devido ao aumento do número de enrolamentos. Num guindaste de 10t, por exemplo, com moitão 3 a velocidade é de 6m/min, enquanto com moitão 5 é de 3,6m/min — uma diferença de 40% na eficiência. A Kelude equilibra a Capacidade de Elevação e a eficiência operacional na seleção para apresentar a solução ideal.
P: Como escolher entre Polia de nylon e roldana de aço fundido?
R: Em condições normais (-20~+80℃), recomenda-se a Polia de nylon MC, que é mais leve, mais silenciosa e prolonga a vida útil do Cabo de Aço em 30%. Em ambientes de alta temperatura (>80℃) ou com impacto de Carga pesada, a roldana de aço fundido é a escolha adequada. A Kelude oferece ambas as opções em estoque.
P: Quando a garganta do cabo da polia deve ser substituída?
R: A substituição é obrigatória quando o desgaste da profundidade da garganta atingir 25% da dimensão original, quando houver fissuração na parede da garganta ou danos no Flange da roda. A garganta do cabo das polias Kelude recebe têmpera por indução de média frequência (HRC40~45), garantindo uma vida útil superior ao dobro das polias Padrão.
P: Como resolver o giro irregular da polia?
R: Verifique primeiro se o rolamento está sem lubrificação ou danificado; em seguida, inspecione se o eixo da polia está empenado ou se há objetos estranhos na garganta do cabo. Os rolamentos do Bloco de Polias Kelude utilizam Vedação dupla, bastando a lubrificação trimestral em condições normais de operação.
Este é o guia técnico completo para a seleção de especificações do Bloco de Polias para guindastes. A Kelude fornece a gama completa de roldanas de aço fundido e polias de nylon MC, com suporte para personalização de moitão e diâmetro da polia fora do padrão mediante desenho do cliente. Para assistência na seleção, contacte a equipe técnica da Kelude e obtenha uma solução personalizada.
