Como calcular a deflexão da ponte rolante

Uma ponte rolante é uma ferramenta essencial para levantar e transportar cargas pesadas em ambientes industriais. No entanto, para garantir a operação segura e eficiente de uma ponte rolante, é fundamental entender a deflexão do guindaste. Neste artigo, discutiremos o que é deflexão, por que é importante e como calcular a deflexão de uma ponte rolante.

O que é Deflexão?

Deflexão é o grau em que a estrutura de um guindaste se curva ou deforma sob carga. É um fator essencial a ser considerado ao projetar, operar e manter um guindaste de ponte rolante. A deflexão do guindaste pode ser causada por vários fatores, incluindo distribuição de peso, aceleração e vibrações.

Por que a deflexão é importante?

A deflexão de uma ponte rolante pode impactar significativamente sua segurança e eficiência. Se a estrutura de uma ponte rolante defletir muito, isso pode fazer com que ela tombe, colocando o operador e qualquer pessoa próxima em risco. Além disso, a deflexão excessiva também pode levar à fadiga dos componentes da ponte rolante, reduzindo a vida útil da ponte rolante e aumentando os custos de manutenção.

Critérios de Deflexão Vertical

Os critérios de deflexão vertical referem-se à taxa de deflexão máxima (vertical) permitida para um dispositivo de elevação. A deflexão vertical difere da deflexão horizontal, mas ambas são levadas em consideração para pontes rolantes de via fechada. A deflexão vertical refere-se à mudança na posição da ponte, trilho ou lança de um guindaste ao longo do eixo vertical.

A maioria dos sistemas de guindastes são fabricados para uma deflexão aproximada porque os fabricantes não têm controle sobre a instalação, rigidez da fundação ou a variação padrão nas tolerâncias de espessura para tubulação, tubulação, chapa de aço e chapa metálica. Isso significa que alguma variação acima ou abaixo das deflexões definidas pelos fabricantes deve ser considerada normal. No entanto, quando os guindastes de ponte rolante são instalados de acordo com o manual de instalação padrão e mantidos de acordo com o manual de instalação e manutenção do fabricante, você pode ter certeza da segurança dos produtos de elevação e sua capacidade de lidar com capacidades nominais e padrões de desempenho escolhidos.

Medindo a Deflexão para Padrões de Segurança

Ao medir a deflexão para padrões de segurança, a deflexão é medida na capacidade 100%, em vez da capacidade 125%. De acordo com as normas ANSI (ANSI/ASME B30.2) para testes operacionais e de funcionamento de pontes rolantes, “a deflexão padrão deve ser medida com uma carga de 100 por cento da capacidade nominal e não deve exceder a deflexão permitida especificada pelo padrão de projeto aplicável .” Para cada tipo de guindaste, o valor de deflexão difere dependendo do comprimento total, vão ou alcance do guindaste.

Calculando a Deflexão Vertical

Para pontes rolantes de estação de trabalho (pista fechada), o valor da deflexão vertical é menor do que para pontes rolantes mais pesadas. As pontes rolantes de estação de trabalho de via fechada têm um limite de deflexão de L/450, onde “L” é o comprimento ou vão do guindaste. Em outras palavras, para determinar a deflexão da ponte rolante de sua estação de trabalho, você deve primeiro conhecer seu vão ou comprimento. Esta equação é normalmente medida em polegadas ou centímetros porque a deflexão total deve ser muito pequena. Se sua deflexão for maior que um valor medido em polegadas, você pode ter um problema.

Por exemplo, digamos que você tenha uma ponte de 34 pés em uma ponte rolante de estação de trabalho. A deflexão pode ser determinada alterando primeiro a unidade de medida de pés para polegadas. Uma ponte de 34 pés tem 408 polegadas de comprimento (pés x 12 = polegadas). Divida 408 polegadas pelo limite de deflexão especificado para pontes rolantes fechadas (L/450). Isso lhe dará uma deflexão de menos de uma polegada (0,9 polegadas).

Calculando a Deflexão Horizontal

Embora seja importante considerar a deflexão vertical para pontes rolantes, a deflexão horizontal também é um fator crítico para garantir a segurança e a confiabilidade do equipamento de elevação. A deflexão horizontal é definida como o deslocamento da viga da pista do guindaste na linha central quando sob carga nominal.

A deflexão horizontal de um guindaste é normalmente medida por um medidor de deflexão ou por ferramentas de medição a laser. O medidor de deflexão é um dispositivo que mede o movimento relativo da viga da pista do guindaste na linha central sob plena carga. As ferramentas de medição a laser, por outro lado, usam um laser para medir a distância entre dois pontos e calcular a deflexão.

A deflexão horizontal permitida para pontes rolantes é geralmente definida em 1/600 do vão para pontes rolantes e 1/400 da altura para guindastes de lança. No entanto, isso pode variar dependendo do padrão de projeto específico e das especificações do fabricante.

Especificações organizacionais

Conforme mencionado anteriormente, os valores de deflexão permitidos para pontes rolantes podem variar de guindaste para guindaste e de associação para associação. É por isso que é importante consultar as especificações organizacionais definidas pelo fabricante ou pela associação relevante ao projetar, instalar e manter pontes rolantes.

Por exemplo, a Crane Manufacturers Association of America (CMAA) estabelece padrões para pontes rolantes usadas na América do Norte. A CMAA classificou as pontes rolantes em seis classes de serviço com base na severidade do uso pretendido. Cada classe de serviço tem especificações diferentes para a deflexão permitida, capacidade de carga e outros fatores.

Como calcular a deflexão da ponte rolante?

A deflexão de uma ponte rolante pode ser calculada usando algumas fórmulas diferentes. Aqui estão os passos para calcular a deflexão de uma ponte rolante:

Passo 1: Determine a Carga

Primeiro, determine o peso da carga que o guindaste levantará. Este peso deve incluir o peso da carga e o peso do equipamento de elevação.

Etapa 2: Determinar a distribuição de carga

Em seguida, determine como o peso da carga será distribuído pela estrutura do guindaste. Isso pode variar dependendo do design do guindaste, do equipamento de elevação usado e do formato e tamanho da carga.

Passo 3: Calcular a Deflexão

Depois de determinar a carga e a distribuição de carga, você pode calcular a deflexão do guindaste usando a seguinte fórmula:

Deflexão = (5 x Carga x Distância^4) / (384 x Módulo de Elasticidade x Momento de Inércia)

Onde:

Carga = o peso da carga que está sendo levantada

Distância = a distância do centro da carga até o ponto onde a deflexão está sendo medida

Módulo de Elasticidade = uma medida da rigidez e resistência de um material à deformação

Momento de inércia = uma medida da resistência de uma estrutura à flexão

Fatores que afetam a deflexão

Vários fatores podem afetar a deflexão de uma ponte rolante. Aqui estão alguns dos fatores mais importantes a serem considerados:

Peso da Carga

O peso da carga é um dos fatores mais críticos que afetam a deflexão. Quanto mais pesada a carga, mais o guindaste irá defletir.

Distribuição de carga

A maneira como o peso da carga é distribuído pela estrutura do guindaste também pode impactar a deflexão. A distribuição desigual do peso pode fazer com que o guindaste desvie mais em algumas áreas do que em outras.

Projeto de Guindaste

O design do próprio guindaste também pode impactar a deflexão. Fatores como o comprimento da lança do guindaste, o tipo de equipamento de elevação usado e o peso geral do guindaste podem afetar o quanto o guindaste desvia sob carga.

Manutenção de Guindaste

Por fim, a manutenção do guindaste também pode impactar a deflexão. Com o tempo, o desgaste dos componentes do guindaste pode fazer com que ele desvie mais sob carga.

Calcular a deflexão de uma ponte rolante é essencial para garantir a segurança e eficiência do guindaste. Ao entender o que é a deflexão, por que é importante e como calculá-la, os operadores de guindastes e os profissionais de manutenção podem manter seus guindastes em ótimas condições e minimizar o risco de acidentes.