ISO 10972-4:2009 Requisitos de Mecanismos para Guindastes de Lança
A norma ISO 10972-4:2009 «Guindastes — Requisitos para mecanismos — Parte 4: Guindastes de lança» define os requisitos técnicos aplicáveis aos mecanismos de guindastes de lança. A norma especifica os requisitos de projeto, os parâmetros de desempenho e a proteção de segurança para os mecanismos de elevação, variação de alcance, giro e deslocamento.
Requisitos do mecanismo de elevação
A velocidade de elevação para aplicações de grande tonelagem situa-se entre 1 e 6 m/min; para unidades de menor porte, entre 12 e 20 m/min. O torque de frenagem deve ser igual ou superior a 1,5 vezes o valor nominal. A relação D/d deve ser ≥ 18 (mais exigente que o valor de 15 adotado para pontes rolantes). A desaceleração de frenagem deve estar compreendida entre 0,5 e 1,5 m/s². O tambor deve reter, no mínimo, 3 voltas de cabo. É obrigatória a instalação de guia de cabo de tipo forçado.
Mecanismos de variação de alcance e giro
Variação de alcance — por cabo de aço (para grandes amplitudes) ou por cilindro hidráulico (para maior rapidez e precisão). Dispositivos de segurança: fim de curso superior (proteção contra basculamento), fim de curso de alcance mínimo, torque de frenagem da variação de alcance ≥ 1,5 vezes, proteção contra rutura de cabo e proteção mecânica contra basculamento. Velocidade de giro: 0,1 a 1,5 rpm. Velocidade de deslocamento: 10 a 30 m/min, com grampo de trilho interligado a um sistema de alerta de velocidade do vento.
| Mecanismo | velocidade | Acionamento | dispositivo de segurança |
|---|---|---|---|
| Elevação / Içamento | 1~20m/min | Motor/Hidráulico | Freio/fim de curso/Dispositivo de enrolamento do cabo |
| Variação de alcance(Dispositivo de enrolamento do cabo) | 0.5~2m/min | Motor+Tambor | Freio/Ruptura de cabo Proteção/Tombamento traseiro |
| Variação de alcance(Cilindro) | 1~3m/min | Bomba Hidráulica+Cilindro | válvula de contrapeso/válvula de travamento hidráulico/fim de curso |
| Rotação | 0.1~1.5rpm | Motor+Desaceleração | Freio/Travamento/fim de curso |
| deslocamento | 10~30m/min | Motor+Desaceleração | Freio/grampo de trilho/fim de curso |
Requisitos de Manutenção dos Mecanismos
A coroa de giro requer lubrificação mensal da superfície dos dentes, verificação trimestral do torque de aperto dos parafusos e controlo semestral da folga, que não deve exceder 0,1%. O cabo de aço de lufada deve ser inspecionado de acordo com a ISO 4309 — Norma de Inspeção de Cabos de Aço. Os pinos de articulação necessitam de lubrificação mensal com massa. O óleo hidráulico deve ser verificado a cada 500 horas de operação e substituído a cada 2000 horas. As tubagens devem ser inspecionadas diariamente para deteção de fugas.
| Componente | manutenção | Período | Norma |
|---|---|---|---|
| Coroa de giro | Lubrificação+Parafuso | Mensal/Trimestral | Folga≤0.1%Diâmetro |
| Cabo de aço de lufada | Inspeção+Lubrificação | Mensal | ISO 4309 — Norma de Inspeção de Cabos de Aço |
| pino de articulação | Lubrificação com graxa | Mensal | Até expulsar a graxa antiga |
| Óleo hidráulico | Inspeção/Substituição | 500h/2000h | Substituir se emulsionada ou escurecida |
| Tubulação | Vazamento | Por turno | Sem vestígios de óleo |
O modo de acionamento do mecanismo de elevação de um guindaste de lança depende do tipo de guindaste e da fonte de energia, dividindo-se em acionamento elétrico e acionamento hidráulico. No acionamento elétrico, o mecanismo de elevação utiliza um motor de rotor bobinado YZR (ou motor de frequência variável) que, através de um acoplamento dentado, aciona o eixo de alta velocidade do redutor. O eixo de baixa velocidade do redutor aciona o tambor de acionamento por meio de um acoplamento de tambor, e o cabo de aço enrolado no tambor forma o sistema de elevação através de um bloco de polias. O acionamento elétrico oferece alta eficiência (eficiência total do sistema de aproximadamente 0,85 a 0,90) e facilidade de manutenção, sendo amplamente utilizado em guindastes portal e guindastes de mastro. No acionamento hidráulico, o mecanismo de elevação é acionado diretamente por um motor hidráulico que aciona o tambor (ou através de um redutor planetário de estágio único). A cilindrada e a pressão de trabalho do motor hidráulico determinam a velocidade de elevação e a capacidade de elevação, com pressão de trabalho do sistema hidráulico normalmente entre 20 e 35 MPa. A principal vantagem do acionamento hidráulico é a alta densidade de potência (menor volume e peso) e a ampla faixa de regulação de velocidade (regulação contínua de velocidade através de válvulas de fluxo proporcional ou bombas de cilindrada variável), sendo amplamente utilizado em guindastes de convés e guindastes flutuantes, especialmente em aplicações com espaço limitado.
O mecanismo de variação do alcance é essencial para a segurança operacional e o desempenho do guindaste de lança. O sistema de variação de alcance por cabo de aço altera o ângulo da lança através do recolhimento e liberação do cabo de aço de lufada pelo tambor de variação — o cabo de aço de lufada é geralmente composto por um grupo de múltiplos cabos (4 a 8), e o diâmetro de cada cabo é determinado pela força de variação do alcance (força de variação = momento do peso próprio da lança e da carga suspensa em relação ao ponto de articulação da lança / braço de alavanca do cabo de aço de lufada até o ponto de articulação). Cada cabo do grupo de cabos de lufada deve suportar uma tração uniforme (a diferença de tensão entre os cabos é ajustada por roldanas compensadoras ou sistemas hidráulicos de equalização, com tolerância ≤5%). A variação de alcance por cabo de aço oferece uma ampla faixa de variação de lança (a lança pode variar de uma posição quase horizontal a uma posição quase vertical), mas apresenta a desvantagem de uma velocidade de derricagem mais lenta (0,5 a 2 m/min). A precisão do controle do ângulo da lança durante a variação do alcance é obtida pela combinação do freio de variação e dos fins de curso.
Perguntas frequentes
P: Requisitos especiais para a elevação da lança?
R: D/d≥18, desaceleração de frenagem de 0,5 a 1,5 m/s², número de voltas de reserva ≥3, guia de cabo de acionamento obrigatório. O acoplamento dentado suporta impacto alternado em rotação direta e reversa.
P: Dois modos de acionamento para variação do alcance?
R: Cabo de aço — ampla faixa de variação / menor eficiência, utilizado em guindastes de mastro e grandes guindastes portal. Cilindro hidráulico — rápido e preciso, utilizado em guindastes portal de médio porte e guindastes de convés. Ambos incluem freio + proteção contra inclinação reversa + fim de curso.
P: Dispositivos de segurança para rotação e deslocamento?
R: Freio de rotação + fim de curso + pino de travamento. Deslocamento com acionamento individual + sincronização elétrica, fim de curso + amortecedor + batente, grampo de trilho + intertravamento com sensor de velocidade do vento.
P: Ciclo de manutenção dos mecanismos?
R: Coroa de giro — lubrificação mensal e verificação da folga semestral; cabo de aço — inspeção mensal conforme ISO 4309 — Norma de Inspeção de Cabos de Aço; óleo hidráulico — substituição a cada 2000 horas. Os guindastes de lança da Kelude Indústrias Pesadas possuem dispositivos de segurança completos em todos os mecanismos.