Amortecedores para Equipamentos de Elevação JB/T 10559-2006
A norma JB/T 10559-2006, relativa a amortecedores para equipamentos de elevação, é a referência setorial para o projeto, fabrico e inspeção de amortecedores de ponte rolante. A norma define o tipo estrutural, os parâmetros técnicos, os requisitos de desempenho e os métodos de ensaio para os quatro principais tipos de amortecedores — mola, hidráulico, poliuretano e borracha — sendo aplicável à amortização de fim de curso nos mecanismos de translação da ponte e do carro de pontes rolantes, guindastes de pórtico e guindastes portal.
A norma JB/T 10559-2006 é a norma setorial para amortecedores utilizados em equipamentos de elevação, estabelecendo a classificação, os parâmetros técnicos e as regras de inspeção para amortecedores de mola, hidráulicos e de poliuretano. O amortecedor constitui o último dispositivo de proteção contra o impacto da ponte rolante no batente final do trilho.
Classificação dos Amortecedores e Princípio de Funcionamento
A norma JB/T 10559-2006 classifica os amortecedores em quatro categorias principais, de acordo com o princípio de funcionamento e o material: amortecedor de mola — utiliza a deformação elástica de molas helicoidais para absorver a energia de impacto; de estrutura simples, não é afetado pela temperatura e apresenta baixa força de recuperação (a mola retorna lentamente após a amortização), sendo aplicável a pontes rolantes comuns com velocidade de translação ≤1,5 m/s. O curso típico de um amortecedor de mola varia entre 100 e 600 mm, e a força do amortecedor é proporcional à compressão (característica linear). Amortecedor hidráulico — absorve a energia através do efeito de amortecimento gerado pela passagem do fluido (óleo hidráulico) pelo orifício de estrangulamento; oferece elevada capacidade de absorção, travagem suave e força aproximadamente constante (característica não linear), sendo adequado para aplicações com velocidades mais elevadas (>1,5 m/s) ou onde se exige baixa força de impacto.
Os amortecedores hidráulicos dividem-se, quanto à estrutura, em tipo de êmbolo e tipo de pistão. Amortecedor de poliuretano — utiliza a deformação por compressão não linear do elastómero de poliuretano para absorver energia; apresenta estrutura compacta, baixo peso, fácil instalação e excelente resistência às intempéries, sendo atualmente o tipo de amortecedor mais amplamente utilizado. Amortecedor de borracha — utiliza a deformação elástica do material de borracha para absorver energia; é o mais simples e de menor custo, mas a sua capacidade de absorção é reduzida e é fortemente influenciado pela temperatura, sendo aplicável apenas a pequenos guindastes com velocidade de translação ≤0,7 m/s.
Parâmetros Técnicos e Cálculo de Seleção
A norma especifica os parâmetros essenciais para a seleção do amortecedor: energia de absorção nominal — a energia cinética de impacto máxima que o amortecedor deve absorver dentro do curso nominal, expressa em kJ, calculada com base na massa do guindaste, na velocidade de translação e na desaceleração de frenagem. Curso nominal do amortecedor — a distância de deslocamento do amortecedor desde o estado livre até à compressão máxima, expressa em mm. Força nominal do amortecedor — a força máxima de reação gerada na extremidade do curso nominal, expressa em kN.
A norma exige que o batente final do guindaste (base de montagem do amortecedor) suporte 1,5 vezes a força nominal do amortecedor sem sofrer deformação permanente. Fórmula de cálculo para a seleção do amortecedor: E = 0,5 × m × v² × η (E é a energia a absorver, m é a massa do guindaste (ou do carro), v é a velocidade de impacto (geralmente 70% a 85% da velocidade nominal de operação) e η é o coeficiente de correção da energia cinética (normalmente entre 1,0 e 1,25)). Na seleção, a energia de absorção nominal do amortecedor não deve ser inferior a 1,25 vezes a energia calculada — margem de segurança.
Os guindastes Kelude Indústrias Pesadas são equipados de série com amortecedores de poliuretano, podendo ser fornecidos com amortecedores hidráulicos opcionais, mediante solicitação, para satisfazer os requisitos de amortização em aplicações de alta velocidade.
Instalação e Disposição dos Amortecedores
A norma estabelece requisitos gerais para a instalação e disposição dos amortecedores: quantidade de instalação — devem ser instalados pelo menos 2 amortecedores em cada trilho (um em cada extremidade da ponte rolante); para pontes rolantes com vão ≥30 m, recomenda-se a instalação de 2 amortecedores em cada extremidade (4 no total) para reduzir a carga excêntrica em caso de impacto unilateral. Altura de instalação — a linha de centro do amortecedor deve coincidir com a altura de impacto do topo do trilho (ou do centro do batente), com um desvio não superior a ±10 mm, de modo a evitar danos no amortecedor devido a impacto oblíquo. Base de montagem — o amortecedor deve ser instalado sobre um componente estrutural resistente, capaz de suportar a força de impacto e a carga de impacto.
Os amortecedores nas duas extremidades devem contactar o batente final simultaneamente (não é permitido que um dos lados contacte primeiro), caso contrário, poderá gerar-se um torque de rotação que provoque o roçamento da roda contra o trilho ou a descarrilamento. A superfície de contacto entre o amortecedor e o batente final deve ser plana e vertical; se o contacto for irregular, a superfície do batente deve ser ajustada. Quando o amortecedor é utilizado no carro — deve ser instalado um amortecedor em cada extremidade do carro, posicionado sobre a linha de centro do trilho do carro.
A norma recomenda ainda a instalação de um Fim de Curso nas proximidades do amortecedor — quando o amortecedor é comprimido até 75% do seu curso nominal, o Fim de Curso deve interromper a Alimentação Elétrica do mecanismo de translação, proporcionando uma dupla proteção, elétrica e mecânica.
Inspeção e Ensaios de Desempenho
Os itens de inspeção para amortecedores estabelecidos pela norma incluem: inspeção visual — a superfície externa do amortecedor não deve apresentar defeitos como trincas, bolhas, rechupes ou rebarbas. Inspeção dimensional — as dimensões de montagem do amortecedor devem estar em conformidade com os desenhos, com grau de tolerância não inferior a IT14. Ensaio de compressão estática — aplicar 1,5 vezes a força nominal do amortecedor e manter durante 5 minutos; após a remoção da carga, o amortecedor não deve apresentar deformação permanente ou danos (o amortecedor de mola não deve apresentar deformação residual; os amortecedores de poliuretano/borracha não devem apresentar deformação residual superior a 3%).
Ensaio de impacto — instalar o amortecedor na Bancada de teste e impactá-lo a 1,1 vezes a velocidade nominal de operação, medindo o curso do amortecedor e a curva de força do amortecedor; o amortecedor não deve apresentar qualquer dano. Ensaio de temperatura — os amortecedores de poliuretano e de borracha devem ser submetidos ao ensaio de compressão estática após permanecerem 4 horas em ambientes a -20 °C e +50 °C, devendo continuar a satisfazer os requisitos de desempenho. Ensaio de fadiga — submeter o amortecedor a 1000 ciclos consecutivos de compressão e recuperação a 75% do curso nominal, verificando a variação do desempenho (após a fadiga, a atenuação da força do amortecedor nos amortecedores de poliuretano e borracha não deve exceder 15%).
Manutenção e Critérios de Substituição
Pontos de manutenção recomendados pela norma: amortecedor de mola — verificar periodicamente se a mola apresenta deformação permanente ou fratura por fadiga (substituir se a redução do comprimento livre da mola exceder 5%); verificar se a superfície da mola apresenta corrosão severa (substituir se existirem picagens com profundidade superior a 0,5 mm). Amortecedor hidráulico — verificar se há fugas de óleo hidráulico e se o nível está conforme. Após uso prolongado, as Vedações do amortecedor hidráulico podem envelhecer e falhar, provocando fugas de óleo; se detetar fugas, substituir imediatamente as Vedações ou o amortecedor completo.
Amortecedores de poliuretano — inspecione a superfície do elastómero quanto à presença de trincas (fissuras superficiais finas não afetam o funcionamento, mas fendas com profundidade superior a 3 mm exigem substituição). A exposição prolongada do poliuretano à radiação ultravioleta provoca envelhecimento, endurecimento e perda de elasticidade (recomenda-se a substituição de amortecedores de poliuretano instalados ao ar livre a cada 2 a 3 anos). Amortecedores de borracha — em ambientes com presença de óleo, a borracha expande ou amolece rapidamente; se detetar amolecimento, aderência ou bolhas na superfície do corpo de borracha, substitua imediatamente. Qualquer amortecedor que apresente trincas, fraturas, deformação permanente ou sinais evidentes de envelhecimento deve ser substituído imediatamente — a falha do amortecedor permite que o guindaste embata no batente final a plena velocidade, podendo, em casos graves, causar descarrilamento da máquina ou danos estruturais.
| Parâmetro | amortecedor de mola | amortecedor hidráulico | amortecedor de poliuretano | amortecedor de borracha |
|---|---|---|---|---|
| Característica de amortecimento | Incremento linear | Força aproximadamente constante | Não linear | Não linear |
| Máximovelocidade | ≤1.5m/s | >1.5m/s | ≤2.0m/s | ≤0.7m/s |
| Energia Densidade | Baixo | Alto | Médio | Baixo |
| Influência da temperatura | Nenhum | ≥-20°C | -30~+80°C | -10~+60°C |
| manutenção Requisito | Baixo(Inspeção Mola) | Médio(Substituição Vedação) | Baixo | Baixo |
| Vida útil | 5~8Anos | 3~5Anos | 2~3Anos | 1~2Anos |
Perguntas Frequentes
P: Porque é que o amortecedor de mola produz força de recuo?
R: A força de recuo surge quando a mola, após ser comprimida e armazenar energia de impacto, a liberta. Para guindastes com velocidade de translação superior a 50 m/min, recomenda-se a utilização de amortecedor hidráulico em vez do amortecedor de mola. O amortecedor hidráulico absorve a energia através do estrangulamento do óleo hidráulico, sem força de recuo, com absorção de energia elevada e suave.
P: Que cuidados devo ter com o amortecedor hidráulico em ambientes de baixa temperatura?
R: Abaixo de -20°C, deve utilizar óleo hidráulico para baixa temperatura (L-HV32) e efetuar um pré-aquecimento em funcionamento antes da utilização para elevar a temperatura do óleo. Verifique o nível e a qualidade do óleo semestralmente. A Kelude Indústrias Pesadas dispõe de amortecedores hidráulicos tipo baixa temperatura, garantindo o funcionamento normal a -30°C.
P: Qual é o desvio admissível para o alinhamento de instalação do amortecedor?
R: O desvio entre a linha de centro do amortecedor e a linha de centro da placa de impacto não deve exceder 10 mm, e a diferença de curso entre dois amortecedores do mesmo lado não deve ser superior a 5 mm. Recomenda-se uma inspeção trimestral. Para verificar o alinhamento de eixos, aplique tinta vermelha na placa de impacto e efetue um impacto a baixa velocidade; a marca de contacto indicará a situação do alinhamento.
P: De quanto em quanto tempo devo substituir o amortecedor de poliuretano?
R: Deve ser substituído quando apresentar fissuras, deformação permanente ou perda significativa de elasticidade. A vida útil típica é de 2 a 3 anos. Todos os amortecedores devem ser submetidos a um teste funcional mensal — um impacto a baixa velocidade para confirmar a compressão e o retorno normais.
