Norma ISO 8087:2015: requisitos dimensionais para tambores e polias

Diâmetro do tambor e requisitos estruturais

A norma ISO 8087:2015 define com precisão os parâmetros dimensionais críticos dos tambores de guindastes móveis — a relação entre o diâmetro do tambor (D) e o diâmetro do cabo de aço (d), D/d, não deve ser inferior a 15 (para o mecanismo de elevação principal de guindastes móveis, recomenda-se D/d ≥ 18). Um diâmetro de tambor demasiado pequeno provoca tensões de flexão excessivas no cabo de aço, reduzindo significativamente a sua vida útil. A norma exige ainda que a espessura da parede do tambor satisfaça os requisitos de resistência, não devendo a tensão na parede exceder 1/1,5 do limite de escoamento do material quando sujeita a 1,25 vezes a carga nominal.

Os requisitos de projeto estrutural do tambor incluem: a instalação de defletores de cabo em ambas as extremidades (com altura mínima de 2 vezes o diâmetro do cabo de aço) para evitar o deslizamento do cabo. Relativamente ao número de camadas de bobinagem do cabo no tambor — em bobinagem de camada única, o comprimento do tambor deve acomodar todo o cabo; em bobinagem multicamada, cada camada deve ser disposta de forma ordenada, sem cruzamentos ou compressão entre espiras. A superfície do tambor deve ser usinada com ranhura espiral (helicoidal ou paralela), com profundidade não inferior a 0,25 vezes o diâmetro do cabo e espaçamento entre 1,05 e 1,1 vezes o diâmetro do cabo.

Diâmetro da polia e projeto da garganta

Os requisitos para o diâmetro das polias são ainda mais rigorosos — a relação entre o diâmetro da polia (Dp) e o diâmetro do cabo de aço (d), Dp/d, varia consoante a função e a posição da polia: Dp/d ≥ 18 para polias do mecanismo de elevação, Dp/d ≥ 12 para polias equalizadoras e Dp/d ≥ 16 para polias na extremidade da lança. O diâmetro da polia influencia diretamente a vida à fadiga por flexão do cabo de aço — os ensaios demonstram que a redução de Dp/d de 18 para 12 diminui a vida útil do cabo em cerca de 40%. Para guindastes móveis em condições de operação com lança tipo torre, recomenda-se Dp/d ≥ 20 para as polias da lança.

A seção transversal da garganta do cabo nas polias deve ter forma de U ou V com fundo arredondado — o raio pode ser de 0,53 a 0,56 vezes o diâmetro do cabo de aço. A profundidade da garganta não deve ser inferior a 1,5 vezes o diâmetro do cabo (podendo ser reduzida para cabos de grande diâmetro), com inclinação das paredes entre 40° e 45°. A rugosidade superficial da garganta deve ser Ra ≤ 3,2 μm, de modo a minimizar o desgaste do cabo. Os materiais recomendados para as polias são aço fundido (ZG270-500) ou ferro fundido dúctil (QT500-7), devendo o flange da roda apresentar resistência e resistência ao desgaste adequadas.

Seleção de Materiais e Requisitos de Tratamento Térmico

A norma estabelece requisitos específicos para as propriedades dos materiais do tambor e da polia — para o tambor, recomenda-se aço fundido (ZG270-500) ou aço estrutural de soldagem (Q345B ≈ S355J2), com Limite de Escoamento ≥ 270 MPa. Para a polia, recomenda-se aço fundido (ZG270-500) ou ferro fundido dúctil (QT500-7). A garganta do cabo da polia deve ser submetida a tratamento de endurecimento superficial (têmpera com dureza HRC 40~50) para melhorar a Resistência ao Desgaste. O corpo do tambor e a Flange da roda devem ser soldados ou fundidos numa estrutura monobloco, não sendo permitida a soldagem por segmentos.

No que diz respeito ao processo de tratamento térmico — as peças fundidas em aço devem ser submetidas a normalização ou têmpera e revenido (HB 200~260), de modo a eliminar tensões de fundição e melhorar a microestrutura. A superfície de trabalho da garganta deve ser temperada ou cementada (profundidade da camada endurecida ≥ 2 mm), garantindo uma superfície dura e um núcleo tenaz. Os tambores de construção soldada devem ser submetidos a Recozimento para alívio de tensões após a soldagem. Todas as juntas soldadas devem ser submetidas a ensaio não destrutivo (Ensaio por Partículas Magnéticas ou Ensaio Ultrassônico), e o Grau de qualidade da soldagem não deve ser inferior a II. A norma também estipula que o tambor e a polia não podem apresentar Defeitos de fundição ou de soldagem que comprometam a sua utilização.

Enrolamento do Cabo de Aço e Vida Útil

Os Parâmetros dimensionais do tambor e da polia estão diretamente relacionados com a vida útil do Cabo de Aço — a vida à fadiga por flexão do cabo apresenta uma relação exponencial com o rácio D/d. A norma ISO 8087:2015 garante indiretamente uma vida útil adequada do cabo de aço ao estipular um rácio D/d mínimo. A norma exige ainda que as superfícies de trabalho do tambor e da polia sejam lisas, sem rebarbas ou arestas vivas, de modo a minimizar o atrito e o Desgaste do cabo de aço.

Método de fixação do cabo de aço no tambor — a extremidade do cabo deve ser fixada ao tambor através de uma placa de fixação ou de um Soquete de cunha, posicionada no interior do defletor de cabo do tambor. Número de voltas de reserva do cabo no tambor — quando o Gancho se encontra na posição mais baixa, o número de voltas do cabo mantidas no tambor não deve ser inferior a 3 voltas (excluindo as voltas de fixação). A Kelude Indústrias Pesadas adota rigorosamente a norma ISO 8087:2015 na seleção das dimensões do tambor e da polia no projeto de guindaste móvel, assegurando uma vida útil otimizada do cabo de aço.

Perguntas Frequentes