Norma de Polias de Guindaste GB/T 24809.1-2009
A norma GB/T 24809.1-2009 «Polias para guindastes — Parte 1: Requisitos gerais» é a norma básica para o projeto, fabricação e aceitação de polias de guindaste. A norma corresponde à ISO 4309:2004 (MOD) e especifica o tipo estrutural, os parâmetros dimensionais, os requisitos de materiais e as regras de inspeção para polias de cabo de aço, sendo aplicável a polias utilizadas em mecanismos de elevação e de variação do alcance de diversos tipos de guindastes.
A norma GB/T 24809.1-2009 é a norma básica para o projeto, fabricação e aceitação de polias de guindaste. Ela define o tipo estrutural, os parâmetros da garganta, os requisitos de materiais e tratamento térmico, bem como os critérios de inspeção e sucateamento. A polia é o componente que guia e redireciona o cabo de aço; a precisão e a resistência ao desgaste da sua garganta influenciam diretamente a vida útil do cabo de aço.
Tipo Estrutural e Parâmetros da Polia
A norma GB/T 24809.1-2009 classifica as polias de guindaste quanto ao tipo estrutural em: polia de garganta única (para guiar ou redirecionar um único cabo de aço), polia de múltiplas gargantas (dois ou mais cabos partilham o mesmo corpo de polia, comum em mecanismos de elevação com multiplicação elevada, como nos blocos de polias da elevação principal de guindastes de pórtico), polia soldada (corpo e alma fabricados em chapa de aço soldada, leve e de fabricação simples, adequada para guindastes leves e médios) e polia fundida (fundição integral, com maior resistência e resistência ao desgaste, adequada para guindastes pesados).
A norma especifica uma série de 30 diâmetros nominais de polia, de D=200mm a D=2500mm. A relação entre o diâmetro da polia e o diâmetro do cabo de aço (D/d) é o parâmetro de controlo mais crítico no projeto da polia — a norma estipula que, para guindastes de uso geral, D/d≥20; para guindastes com classe de funcionamento A6 e acima, D/d≥25; e para guindastes que transportam metal fundido, D/d≥30. Esta relação influencia diretamente a vida à fadiga por flexão do cabo de aço — quanto maior a relação, menor a tensão de flexão no cabo e maior a sua vida útil.
Forma e Dimensões da Garganta da Polia
A norma impõe requisitos rigorosos à forma da garganta da polia: raio de fundo de garganta R — o raio de fundo da garganta do cabo da polia deve satisfazer R=(0.525~0.550)d (d é o diâmetro nominal do cabo de aço); quando a polia é utilizada como polia de compensação (em situações em que o cabo de aço não sofre deslizamento relativo), R pode ser reduzido para (0.515~0.535)d. Profundidade da garganta — a profundidade da garganta h deve satisfazer h≥1.5d (garantindo que o cabo de aço não salte da garganta durante a operação). Ângulo da garganta — o ângulo entre as paredes laterais da garganta é normalmente de 60° (para cabos de aço standard); quando o ângulo de desvio do cabo é maior, adota-se 45° para evitar o atrito entre o cabo e as paredes laterais da garganta.
A norma também estipula que a rugosidade superficial da garganta da polia deve ser Ra≤6.3μm; a superfície da garganta de polias fundidas não pode apresentar porosidade, inclusões de areia ou trincas; os cordões de solda de polias soldadas devem ser submetidos a ensaio não destrutivo (MT ou PT). A tolerância do diâmetro de fundo da garganta é H9 (para aplicações que exigem elevada precisão do diâmetro do cabo de aço) ou H11 (para uso geral).
Materiais e Tratamento Térmico
Os requisitos de materiais para polias são os seguintes: polias fundidas — material não inferior a ferro fundido cinzento HT200 (para condições de operação normais) ou aço fundido ZG270-500 (para cargas elevadas ou condições de impacto). Polias soldadas — o corpo da polia é fabricado em aço Q235B ou Q345B; o flange da roda pode ser em chapa de aço resistente ao desgaste ou insertos de aço fundido. A superfície da garganta do cabo deve ser endurecida — a dureza superficial da garganta de polias fundidas deve ser ≥HB190 (ferro fundido cinzento) ou ≥HB230 (aço fundido), com profundidade da camada endurecida ≥2mm. Na garganta de polias soldadas pode ser depositada uma camada de liga resistente ao desgaste por soldagem (dureza HRC45~55), seguida de maquinação até às dimensões especificadas. A norma recomenda ainda a realização de ensaio de balanceamento dinâmico — quando o diâmetro da polia D≥500mm e a velocidade de rotação de trabalho n≥200r/min, o desequilíbrio não deve exceder o valor especificado.
As polias para pontes rolantes e pórticos fabricadas pela Kelude Indústrias Pesadas são projetadas e fabricadas de acordo com a norma GB/T 24809.1, com inspeção individual das dimensões críticas, garantindo um funcionamento suave do cabo de aço.
Estrutura da Alma e do Rolamento da Polia
A norma especifica a estrutura da alma da polia: alma maciça — polias de pequeno diâmetro (D≤400mm) utilizam alma maciça, de construção simples e fabricação fácil. Alma tipo disco — polias com diâmetro D=400~1000mm utilizam estrutura tipo disco com furos de alívio de peso, reduzindo o peso sem comprometer a resistência. Alma tipo raios — polias de grande diâmetro (D≥1000mm) utilizam múltiplos raios uniformemente distribuídos a ligar o flange da roda ao cubo, oferecendo o menor peso e boa ventilação, adequadas para grandes polias de guindastes de pórtico e guindastes de cais (STS).
Requisitos de controlo dos rolamentos da polia: a polia deve ser equipada com rolamento (rolamento rígido de esferas ou rolamento autocompensador de rolos); o mancal e o cubo da polia devem ter ajuste de transição H7/k6; o rolamento deve ser lubrificado periodicamente com graxa (graxa de lítio ou graxa de lítio de extrema pressão), com intervalo de lubrificação não superior a 500 horas de trabalho. O desvio radial da polia não deve exceder 0,1% do diâmetro de fundo da garganta, e o desvio frontal não deve exceder 0,15%.
Inspeção e Sucateamento
A norma estipula que a polia deve ser sucateada nas seguintes condições: quantidade de desgaste da garganta — quando o desgaste do diâmetro de fundo da garganta atingir 25% do diâmetro do cabo de aço (ou seja, desgaste D ≥0,25d), a polia deve ser sucateada. Para polias fundidas, o aparecimento de trincas no fundo da garganta — qualquer trinca impede a continuação da utilização, sendo obrigatório o sucateamento e substituição. Dano no flange da roda — quando a largura da falha local no flange exceder 50% da profundidade da garganta.
Fratura de um raio da alma — a fratura de qualquer raio deve ser considerada uma falha grave, levando ao sucateamento de toda a polia. Se o dano no rolamento causar rotação irregular ou travamento da polia, o rolamento deve ser substituído antes da reutilização. Após o sucateamento, as polias devem ser substituídas em pares (todas as polias do mesmo bloco de polias devem ser substituídas simultaneamente para garantir consistência dimensional); a mistura de polias novas e usadas pode causar distribuição desigual de tensões no cabo de aço entre as polias.
Intervalo de inspeção — as polias devem ser submetidas a inspeção visual a cada 3 meses e a verificação dimensional (diâmetro de fundo da garganta, profundidade da garganta e desvio radial) a cada 12 meses.
| Parâmetro | Uso geral | Serviço pesado(A6~A8) | metal fundido |
|---|---|---|---|
| D/dmínimo Valor | 20 | 25 | 30 |
| Fundo do canal R | (0.53~0.55)d | (0.525~0.55)d | (0.53~0.55)d |
| Profundidade do canalh | ≥1.5d | ≥1.5d | ≥1.5d |
| Material | HT200/Q235B (≈S235JR) | ZG270-500/Q345B (≈S355J2) | ZG270-500/Q345B (≈S355J2) |
| dureza da garganta do cabo | ≥HB190 | ≥HB230 | ≥HB230 |
| sucateamentolimite de desgaste | 25%d | 25%d | 20%d |
Perguntas Frequentes
P: Que parâmetros da garganta da polia são especificados pela norma?
R: A norma especifica os seguintes parâmetros principais para a garganta da polia: o raio da garganta do cabo R deve ser 0,53 a 0,56 vezes o diâmetro do cabo de aço (valor recomendado: 0,55 vezes). A profundidade da garganta h deve ser ≥ 1,5 vezes o diâmetro do cabo de aço (≥ 2,5 vezes para polias de garganta profunda). A largura da base da garganta b deve permitir que o cabo de aço passe livremente sem oscilação lateral, sendo geralmente 1,6 a 1,8 vezes o diâmetro do cabo. O ângulo de inclinação da parede lateral da garganta (ângulo de abertura) deve ser de 30° a 45°. Estes parâmetros visam garantir um funcionamento estável e um bom contacto do cabo de aço na garganta da polia. A norma também exige a existência de orifícios ou canais de drenagem na base da garganta para guindastes de exterior.
P: Quais são os requisitos para a relação entre o diâmetro da polia e o diâmetro do cabo de aço (D/d)?
R: A relação entre o diâmetro da polia (D, medido na base da garganta) e o diâmetro do cabo de aço (d) é determinada pela Classe de Funcionamento do guindaste: para as classes A1 a A4 (serviço leve), D/d ≥ 16; para as classes A5 a A6 (serviço médio), D/d ≥ 20; para as classes A7 a A8 (serviço pesado), D/d ≥ 25. Para guindastes que efetuam içamento e transporte de metal fundido, D/d deve ser sempre ≥ 25, independentemente da classe de serviço. Quanto maior a relação D/d, maior o raio de curvatura do cabo de aço na polia e menores as tensões de flexão nos cordoalhas — do ponto de vista da vida útil à fadiga, uma polia com D/d = 25 pode aumentar a vida útil do cabo de aço em cerca de 3 a 5 vezes em comparação com uma polia com D/d = 16.
P: Quando é necessário substituir a polia devido ao desgaste da garganta do cabo?
R: Os critérios de descarte da polia especificados pela norma são os seguintes: a polia deve ser substituída quando o desgaste da espessura da parede da garganta atingir 15% da espessura original. Deve também ser substituída quando o desgaste do diâmetro da base da garganta atingir 20% do diâmetro do cabo de aço (o cabo "afunda" excessivamente na garganta, deteriorando o ângulo de contacto com as paredes). O aparecimento de trincas, descamação ou cavidades com profundidade superior a 1 mm na superfície da garganta exige a substituição imediata, independentemente da quantidade de desgaste. A polia deve ser substituída imediatamente em caso de fratura ou deformação do flange da roda. Método de medição: utilizar um calibrador específico (compasso + paquímetro) para medir o diâmetro da base da garganta e a espessura da parede, pelo menos uma vez por trimestre.
P: Como efetuar a manutenção diária das polias?
R: Os pontos essenciais da manutenção diária das polias são: 1) Lubrificação — as polias com rolamentos devem ser lubrificadas com graxa de lítio a cada 3 meses; as polias com mancais de deslizamento devem ser lubrificadas com óleo lubrificante semanalmente. 2) Limpeza — remover mensalmente a sujidade e a ferrugem acumuladas na garganta da polia. 3) Verificação do alinhamento de eixos — verificar trimestralmente a posição axial da polia no eixo, garantindo que o centro da garganta de todas as polias está alinhado com a direção do cabo de aço (desvio ≤ 2 mm). 4) Inspeção do flange da roda — verificar se existem deformações ou trincas. 5) Rotação livre — rodar manualmente a polia para verificar se gira livremente, sem travamentos ou ruído anormal. A Kelude Indústrias Pesadas fornece o Manual de Manutenção das polias com o equipamento, indicando claramente os intervalos de inspeção e os requisitos de lubrificação para cada tipo de polia.
