Acoplamento Flexível com Pinos para Guindaste

A norma GB/T 22411-2008 é uma adoção equivalente da ISO 12100-1:2003 e constitui a norma sistemática para unidades de acionamento de guindastes. A unidade de acionamento é a fonte de potência de cada mecanismo do guindaste, composta por motor, redutor, freio, acoplamento e eixo de transmissão. A adequação da sua configuração determina diretamente o desempenho operacional e a vida útil do guindaste. A norma é aplicável ao projeto e à seleção de unidades de acionamento para mecanismos de elevação, translação, rotação e variação de alcance em guindastes dos tipos ponte, pórtico, torre e móvel. A Kelude Indústrias Pesadas realiza o projeto de configuração do sistema de acionamento em conformidade com esta norma, assegurando uma transmissão de potência fiável e compatível em cada mecanismo.

Requisitos de seleção do motor

A norma estabelece requisitos sistemáticos para a seleção do motor do guindaste. O motor do mecanismo de elevação deve ser um motor elétrico dedicado a guindastes (série YZ ou YZR), com capacidade de sobrecarga elevada e elevado fator de binário de arranque. A potência do motor deve ser calculada com base na Capacidade Nominal, na velocidade do mecanismo e no rendimento, multiplicada por um coeficiente de reserva de potência de 1,2 a 1,4. A potência do motor do mecanismo de translação é calculada pela soma da resistência ao deslocamento em carga plena e da resistência à aceleração, devendo satisfazer os requisitos de potência para arranque em carga plena, deslocamento acelerado e deslocamento em rampa. Grau de Proteção (IP) do motor: no mínimo IP44 para guindastes em ambiente interior e no mínimo IP54 para ambiente exterior ou Serviço em Ambiente Poeirento. Classe de Isolamento: no mínimo classe F (155 ℃) para o motor do mecanismo de elevação e no mínimo classe F para o motor do mecanismo de translação. O tipo de montagem do motor é selecionado entre B3 (montagem sobre pés) ou B5 (montagem com flange), conforme o método de conexão ao redutor.

As condições de serviço do motor num guindaste diferem significativamente das de um ambiente industrial comum — arranques e paragens frequentes, inversão de rotação alternada e cargas de choque elevadas são a norma. A norma exige que o motor satisfaça os requisitos do regime de trabalho S3 (serviço intermitente periódico), sendo o fator de duração do ciclo (valor FC) determinado pela Classe de Funcionamento do mecanismo — a norma apresenta valores recomendados específicos: 25% para as classes A1 a A3, 40% para as classes A4 a A5 e 60% para as classes A6 a A8. O fator de binário de arranque do motor não deve ser inferior a 2,0 vezes o torque nominal, e o fator de binário máximo não deve ser inferior a 2,5 vezes o torque nominal. Os motores com Controle de Velocidade por Frequência devem ainda apresentar capacidade de binário constante em condições de baixa frequência, com binário de arranque não inferior a 1,5 vezes o torque nominal. O motor deve estar equipado com um dispositivo independente de Proteção térmica (termistor PTC ou interruptor de temperatura) que provoque o desligamento automático da alimentação quando a temperatura do enrolamento exceder o valor admissível.

Seleção do redutor e do acoplamento

A norma estabelece requisitos para a seleção do redutor. O redutor do mecanismo de elevação deve ser um redutor com engrenagens de dentes endurecidos, com Resistência à Fadiga do flanco de dente não inferior ao grau 10 da AGMA. A relação de transmissão nominal do redutor é determinada pela Velocidade de Elevação e pela velocidade de rotação do Tambor, não devendo o desvio entre a relação real e o valor de cálculo exceder ±3%. A potência de entrada nominal do redutor não deve ser inferior a 1,25 vezes a potência nominal do motor. O método de Lubrificação do redutor deve ser selecionado em função da potência e da velocidade de rotação — a Lubrificação por salpico é adequada para redutores de potência baixa a média, enquanto a lubrificação forçada (Bomba de Óleo + circuito de óleo) se aplica a redutores de elevada potência ou alta velocidade. O redutor de deslocamento do tipo encaixado (redutor de deslocamento) do mecanismo de translação deve possuir diâmetro de Eixo Oco e dimensões de chaveta adequados, e a carcaça do redutor deve incluir aletas de dissipação de calor para garantir que a elevação de temperatura não exceda 60 K.

O Acoplamento é o componente crítico na cadeia de acionamento para transmitir torque e compensar desvios de instalação. A norma especifica que o acoplamento entre o redutor e o Tambor do mecanismo de elevação deve ser um acoplamento de dentes abaulados ou um acoplamento flexível com pinos. O acoplamento de dentes abaulados oferece uma elevada capacidade de compensação angular (desvio admissível de 1° a 1,5°), sendo adequado para aplicações com requisitos de precisão de alinhamento moderados. O Acoplamento Elástico, ao transmitir torque, amortiza a transmissão de choques e vibrações, sendo adequado para a ligação entre o redutor e o motor. O torque nominal do acoplamento deve ser selecionado entre 2 a 3 vezes o torque nominal do motor — 3 vezes para o mecanismo de elevação e 2 vezes para o mecanismo de translação. O Eixo de Transmissão deve ser fabricado em tubo de aço sem costura ou em aço redondo; eixos de transmissão longos devem ser equipados com rolamento de apoio intermediário, e a velocidade crítica do eixo de transmissão deve ser superior a 1,5 vezes a velocidade de trabalho.

Parâmetros de seleção da unidade de acionamento

A tabela comparativa abaixo resume os principais parâmetros de seleção das unidades de acionamento para cada mecanismo, permitindo ao pessoal de projeto efetuar uma primeira verificação e seleção com base nestes dados.

Requisitos do Freio e do Eixo de Transmissão

A norma especifica requisitos para o projeto e seleção do freio e do eixo de transmissão na unidade de acionamento. O torque de frenagem do freio do mecanismo de elevação não deve ser inferior a 1,5 vezes o torque de içamento nominal, enquanto o torque de frenagem do freio do mecanismo de translação deve ser selecionado entre 1,5 e 2,0 vezes o torque de translação em carga plena. O freio deve ser instalado na extremidade do eixo de alta velocidade do redutor (lado do motor), adotando uma estrutura do tipo normalmente fechado (frenagem por mola em caso de falha de energia). O eletroímã ou impulsor hidráulico do freio deve ser equipado com dispositivo de liberação manual, permitindo a abertura manual do freio para baixar a carga em caso de corte de energia. O material de fricção do freio deve ser semimetálico ou metal sinterizado, com coeficiente de atrito estável entre 0,35 e 0,45 e excelente resistência ao desvanecimento térmico. A dureza da banda de rodagem da roda de freio não deve ser inferior a HB280, a profundidade da camada endurecida não deve ser inferior a 3 mm e o desvio radial após instalação não deve exceder 0,05 mm.

O eixo de transmissão é um componente crítico do Mecanismo de Translação da Ponte com acionamento centralizado, conectando o redutor do motor às rodas de translação em ambos os lados. A norma especifica que o eixo de transmissão deve ser fabricado em tubo de aço sem costura ou aço redondo 45. A velocidade crítica do eixo de transmissão não deve ser inferior a 1,5 vezes a velocidade de rotação de trabalho, a fim de evitar ressonância durante a operação. O desvio de retilineidade do eixo de transmissão não deve exceder 1/1000 do comprimento total. Para eixos de transmissão longos (vão > 16,5 m), devem ser instalados rolamentos de suporte intermediários, com espaçamento não superior a 3 m. A conexão entre o eixo de transmissão e o acoplamento deve utilizar chaveta paralela ou ligação estriada, com tensão de esmagamento da chaveta não superior a 100 MPa. Após a instalação, o eixo de transmissão deve ser submetido a ensaio de balanceamento dinâmico, com classe de precisão não inferior a G6.3. A pintura de proteção do eixo de transmissão deve possuir propriedades anticorrosão e resistente à corrosão; para guindastes externos, a lubrificação e a corrosão do eixo de transmissão devem ser verificadas durante a Inspeção Periódica.

Perguntas Frequentes