Parâmetros do mecanismo de translação da ponte rolante

A norma GB/T 26473-2011 é a norma técnica específica para o mecanismo de translação do carro em pontes rolantes elétricas, usada em conjunto com a GB/T 26472, que rege o mecanismo de translação da ponte. O mecanismo de translação do carro é responsável pelo movimento transversal da carga entre os vãos da viga principal, e o seu desempenho determina diretamente a precisão de posicionamento e a eficiência operacional da ponte rolante. A norma é aplicável ao projeto, fabricação e aceitação do mecanismo de translação do carro em pontes rolantes elétricas. A Kelude Indústrias Pesadas adota, no seu mecanismo de translação do carro, controle de velocidade por frequência combinado com rodas-guia horizontais, garantindo uma operação estável e excelente resistência ao roçamento da roda contra o trilho.

Estrutura do Mecanismo de Translação do Carro

O mecanismo de translação do carro é composto pela estrutura do carrinho, bloco de rodas, unidade de acionamento e batentes amortecedores. A estrutura do carrinho é um componente estrutural soldado em aço que suporta o mecanismo de elevação e o próprio mecanismo de translação. É geralmente fabricada a partir de chapas de aço Q235B ou Q355B (≈S235JR / ≈S355JR), soldadas e submetidas a recozimento total para eliminar tensões residuais antes da usinagem das superfícies de montagem. A norma especifica a série de bitolas (distância entre centros dos trilhos do carro): 1000 mm, 1250 mm, 1500 mm, 1750 mm, 2000 mm, 2250 mm e 2500 mm, num total de 7 valores padrão. A seleção da bitola deve ser determinada pela capacidade de elevação: para carros de 5 a 10 t, a bitola varia entre 1000 e 1500 mm; para 16 a 32 t, entre 1500 e 2000 mm; e para 50 a 100 t, entre 2000 e 2500 mm. Uma bitola excessiva ou insuficiente compromete a estabilidade do carro e a distribuição uniforme da carga por roda.

O mecanismo de translação do carro adota geralmente acionamento individual, com dois motores acionando respetivamente as rodas de cada lado, garantindo a sincronização do movimento através de sincronização elétrica. O redutor do carro é normalmente do tipo vertical de encaixe ou horizontal, montado em suportes dedicados na estrutura do carrinho. O motor do carro pode ser um motor de rotor cónico com freio ou um motor assíncrono com inversor de frequência. O primeiro possui função de frenagem integrada, sendo adequado para operações com arranques e paragens frequentes; o segundo, combinado com um inversor de frequência, permite uma regulação suave da velocidade, reduzindo a oscilação da carga. Os eixos de transmissão do carro são curtos e dispensam suportes intermédios, mas exigem elevada precisão de alinhamento dos acoplamentos, com desvio de coaxialidade não superior a 0,1 mm.

A disposição das rodas do carro pode ser de flange simples ou de dupla flange. As rodas de flange simples são adequadas para carros leves que operam em trilhos com boa retilineidade, enquanto as rodas de dupla flange oferecem melhor orientação e capacidade antidescarrilamento, sendo recomendadas para pontes rolantes de médio e grande porte. A dureza da superfície de rolamento das rodas não deve ser inferior a HB280, e o desvio do diâmetro da superfície de rolamento não deve exceder ±0,5 % do diâmetro da roda (D). Após a instalação, as rodas devem contactar uniformemente o trilho em toda a sua extensão, não sendo permitidos trechos de contacto localizado inferior a 200 mm.

Velocidade de Translação e Configuração de Acionamento do Carro

A norma especifica as velocidades de translação do carro: 20 a 30 m/min para carros de 5 a 10 t, 15 a 25 m/min para carros de 16 a 32 t e 10 a 20 m/min para carros acima de 50 t. A velocidade de translação do carro é geralmente superior à da ponte, uma vez que o percurso do carro é mais curto (limitado pela largura do vão), exigindo maior velocidade para otimizar a eficiência operacional. O tempo de aceleração do carro deve ser controlado entre 2 e 4 segundos, e a desaceleração de frenagem deve situar-se entre 0,3 e 0,5 m/s², de modo a evitar oscilações excessivas da carga durante paragens bruscas.

A seleção da potência do motor de acionamento do carro deve considerar a carga por roda, a resistência ao deslocamento e a força de aceleração. A carga nominal por roda é calculada como (peso próprio do carro + capacidade nominal) / número de rodas. A resistência ao deslocamento inclui o atrito dos rolamentos das rodas e o atrito de rolamento entre a superfície de rolamento e o trilho, estimado geralmente entre 1,5 % e 2,0 % da carga por roda em condições de carga plena. A força de aceleração é calculada com base na massa em carga plena e na aceleração. Na seleção, devem também ser considerados fatores de correção devidos à altitude e à temperatura ambiente — para altitudes acima de 1000 m ou temperaturas ambiente superiores a 40 °C, a potência do motor deve ser adequadamente aumentada. Em configurações com controle de velocidade por frequência, recomenda-se uma margem de potência de 15 % a 20 %.

Compatibilidade entre Trilho e Rodas do Carro

A norma especifica que o trilho do carro deve ser do tipo leve da série P, sendo os mais comuns o P24 e o P38. O trilho deve ser firmemente fixado à viga de rolamento do carro, com uma placa elástica (de borracha ou resina) interposta entre a base do trilho e a viga, com espessura de 5 a 8 mm, para amortecimento de vibrações e regulação do nivelamento. As juntas do trilho devem ser ligadas com talas, com desnível máximo de 0,5 mm e folga máxima de 2 mm. O espaçamento das placas de fixação do trilho deve ser de 500 a 600 mm, apertadas uniformemente com o torque especificado nos desenhos de projeto. A retilineidade do trilho não deve exceder ±2 mm em todo o seu comprimento. Após a instalação do trilho, a retilineidade deve ser verificada pelo método do fio esticado, medindo e ajustando os desvios em cada secção para garantir o contacto uniforme das rodas em toda a extensão.

Num carro de 4 rodas, a carga teórica por roda é calculada como (Q + Gcarro) / 4. Em carros de 8 rodas, é necessária uma viga de balanceamento (viga de equalização) para distribuir uniformemente a carga entre as rodas. A viga de balanceamento é ligada à estrutura do carrinho através de pinos articulados, permitindo que oscile livremente e compense pequenas irregularidades do trilho, garantindo o contacto uniforme de todas as rodas. A rigidez da viga de balanceamento deve ser suficiente para que a flecha sob carga máxima por roda não exceda 1/500 do vão da viga. As rodas-guia horizontais são montadas nos lados da estrutura do carrinho e contactam a face lateral do trilho, prevenindo eficazmente o roçamento da roda contra o trilho e a inclinação do carro. A folga entre a roda-guia e a face lateral do trilho deve ser ajustada entre 2 e 4 mm: uma folga excessivamente pequena acelera o desgaste do flange, enquanto uma folga demasiado grande compromete a eficácia do alinhamento.

Tabela comparativa de parâmetros do mecanismo de translação do carro

A tabela comparativa seguinte resume a bitola do carro, a velocidade e a configuração das rodas para diferentes graus de Capacidade de Elevação, servindo de referência para a seleção e o projeto.

Batentes Amortecedores e Dispositivos de Segurança

Os amortecedores do carro devem ser instalados nas extremidades da viga principal para absorver a energia de impacto quando o carro atinge as posições extremas. Existem três tipos: amortecedor de borracha, amortecedor de mola e amortecedor hidráulico. O amortecedor de borracha, de estrutura simples e baixo custo, é aplicável a velocidades de translação do carro ≤30m/min; o amortecedor de mola, com maior curso do amortecedor e elevada capacidade de absorção de energia, é adequado para carros de velocidade média; o amortecedor hidráulico, com características de amortecimento ajustáveis e sem refluxo, é indicado para altas velocidades ou aplicações que exigem elevada estabilidade. A capacidade de amortecimento deve ser, no mínimo, igual à energia cinética do carro no impacto à velocidade nominal. Os amortecedores devem ser firmemente fixados, com a linha de centro alinhada no mesmo plano vertical da linha de centro das rodas do carro, com desvio não superior a 3mm.

Devem ser instalados batentes de fim de curso (batentes) em ambas as extremidades do trilho do carro, com altura não inferior a 1/3 do diâmetro da roda. Quando o amortecedor do carro contactar o batente, o fim de curso de translação do carro deve ter já atuado para interromper a alimentação elétrica. O fim de curso de translação deve ser instalado nas extremidades da viga principal e atuar de forma fiável a uma distância não inferior a 500mm da posição limite do carro. Após a atuação do fim de curso, o carro deve imobilizar-se a uma distância não inferior a 200mm do amortecedor. O fim de curso deve ser inspecionado mensalmente para confirmar a fiabilidade da sua atuação. Em guindastes de exterior, o carro deve ser equipado com cobertura contra chuva e dispositivo de limpeza do trilho, para evitar que a acumulação de água ou objetos estranhos comprometam a segurança da translação do carro.

Perguntas Frequentes sobre a Translação do Carro