Post on 31-Dec-2015
Máquinas de elevação e
transporte
Prof. Álvaro José de Mauro
Máq. Elv. Transp.
Veículos de Transporte
Meios de Elevação
Transportadores Contínuos
Classificação
Veículos de Transporte
Veículos para transporte manual (carrinhos,
carros)
Veículos motorizados (carro, trator,
empilhadeira). Elétricos, diesel ou gás.
Classificação
Máq. Elv. Transp.
Veículos de Transporte
Meios de Elevação
Transportadores Contínuos
Classificação
Meios de Elevação
Talhas Guinchos Guindastes
Classificação
Classificação
Meios de Elevação
• Talhas
– Polias
– Talhas helicoidais
– Talhas de engrenagem frontal
– Talhas elétricas
– Carros de ponte para talhas
Classificação
Meios de Elevação
• Guinchos
– Guinchos de cremalheira
– Macaco de rosca
– Macaco hidráulico
– Guinchos manuais
– Guincho móvel manual
– Guinchos acionados por motor elétrico
Classificação
Meios de Elevação
• Guindastes
– Guindastes de ponte (pontes rolantes)
– Guindastes móveis de paredes
– Guindastes de cavaletes (pórticos e semi-pórticos)
– Pontes de embarque
– Guindaste de cabo
Máq. Elv. Transp.
Veículos de Transporte
Meios de Elevação
Transportadores Contínuos
Classificação
Transportadores Contínuos
Correias Transportadoras.
Transportadores Articulados
Hélices Transportadoras
Transportadores Oscilantes
Mesas de Rolos
Instalações Pneumáticas e Hidráulicas de
Transporte
Classificação
Classificação
Transportadores Contínuos
• Correias Transportadoras.
• Transportadores Articulados: Esteira Articulada,
Transportador de Canecas, Transportador Circular,
Transportador Raspador e Transportador de Correntes.
• Hélices Transportadoras.
• Transportadores Oscilantes.
• Mesas de Rolos
• Instalações Pneumáticas e Hidráulicas de Transporte.
Máq. Elv. Transp.
Veículos de Transporte
Meios de Elevação
Transportadores Contínuos
Classificação
Veículos de transporte
• O acionamento dos veículos de transporte pode
ser manual ou motorizado. A superfície de
translação pode ser feita com ou sem trilhos.
• Os veículos manuais são utilizados para pequenas
distâncias de deslocamento, normalmente em
trajetos de até 50 m. A capacidade de carga
normalmente não ultrapassa uma tonelada.
Veículos de transporte
• Os veículos motorizados apresentam uma vasta
aplicação no ambiente industrial.
• O acionamento pode ser: gasolina, diesel,
elétrico/bateria, elétrico/rede, ar comprimido e gás.
• Os principais tipos de veículos são: carros de
transferência, tratores e empilhadeiras (mais complexos
que os manuais).
• A utilização destes veículos pode incluir o uso de
dispositivos especiais para a acomodação da carga,
como por exemplo: paletes, conteiners ou caixas.
Considerações para o projeto de
um veículo
Especificações do veículo para mineração
Aplicação: Carro de Transferência para Panela de Aço
Líquido
Capacidade de Carga
Carga Máxima de 200 Toneladas
Peso do Aço Líquido de 130 Toneladas
Peso da Panela de 70 Toneladas
Peso do Carro Aproximadamente 60 Toneladas
Velocidade de Translação 40 m/min
Alimentação Corrente Alternada, 440 Volts, 60 Hz
Determinação da Potência de Translação
Resistência ao Movimento
• A resistência ao movimento em marcha se
compõe de resistência ao rolamento Fr ,
resistência à inclinação Fi e para os veículos
motorizados deve ser considerada a resistência
à aceleração Fa.
Resistência ao Rolamento (Fr)
• O valor de “R” representa a resistência ao
movimento em um trecho horizontal e pode variar
em função das características da roda do veículo e
da superfície de translação. O valor de “R” pode
ser calculado teoricamente em função das
características de projeto de cada equipamento. A
tabela a seguir apresenta os valores de “R” para as
principais aplicações, conhecidos através de dados
práticos e ensaios.
Resistência ao Rolamento (Fr)
- Roda Maciça de Borracha com Mancais de Rolamento sobre Asfalto R = 0,012 a 0,014
- Roda Pneumática com Mancais de Rolamento sobre Asfalto R = 0,014 a 0,016
- Roda Pneumática com Mancais de Rolamento sobre Paralelepípedo R = 0,020 a 0,025
- Roda de Aço com Mancal de Rolamento sobre Trilho R ≈ 0,006
- Roda de Aço com Mancal de Deslizamento sobre Trilho R ≈ 0,020
Resistência ao movimento
• Resistência à Inclinação (Fi): Neste caso
devem ser consideradas as forças devido a
influência da aceleração da gravidade no
plano inclinado.
• Resistência à Aceleração (Fa): Este valor é
dividido em duas partes: massas de translação
(Fat) e massas de rotação (Far).
Seleção da Motorização e Freio
• O cálculo da potência do motor é efetuado
considerando as condições de resistência ao
movimento.
• A potência do Motor para Velocidade Constante
e Trecho Horizontal (Ph): Deve ser calculado na
expressão a seguir:
Seleção da Motorização e Freio
• Onde:
• Fr = Ft x R (Ft = massa total sobre as rodas de apoio) – [N]
• V = Velocidade de Translação do Veículo – [m/s]
• η = Rendimento da Transmissão Mecânica – (adimensional)
[W]
VFP r
h
Potência do motor
• Potência do motor para Velocidade Constante com
Inclinação (Pi): Neste caso devem ser consideradas
as forças conforme um plano inclinado. A expressão
para o cálculo é obtida a seguir:
• Onde:
• α = Inclinação da pista, (normalmente deve ser
considerado valor mínimo de 5%)
[W] )()(
Pi
VSenFVCosF tr
Potência do Motor para a
Aceleração
• Potência do Motor para a Aceleração do Veículo
em Trecho Horizontal: Durante a partida do
veículo é necessário vencer as forças de inércia do
sistema para alcançar a velocidade de translação.
• Nesta fase do funcionamento é necessário acelerar
as massas em translação e rotação.
Potência do Motor para a
Aceleração
• O cálculo da potência de aceleração pode ser
efetuado da seguinte maneira:
• Massas em Translação: Neste caso aplica-se os
conceitos básicos da mecânica, obtendo-se a
expressão, considerando ta o tempo de aceleração em
segundos e g a aceleração da gravidade em m/s2:
[W] 2
a
tat
tg
VFP
Potência do Motor para a
Aceleração
• Massas em Rotação: A aceleração das massas em
rotação do motor de acionamento, das engrenagens,
acoplamentos, etc. requer, no raio da roda motriz uma
força perimetral:
[Newtons]
r
a
r
1 ..........
1F
2redTrred2
221
11ar
Tr
nnn
TrTrr
2
Tr
nn
2
Tr
22
2
Tr
11red
ω
ωΘ............
ω
ωΘ
ω
ωΘΘ
Potência do Motor para a
Aceleração • Onde:
• Far = Resistência a Aceleração das Massas de Rotação – [Newtons]
• Θ = Momento de Inércia do Componente Rotativo – [kgxm2]
• ε = Aceleração Angular – [1/s2]
• ω = Velocidade Angular – [1/s]
• Θred = Momento de Inércia Reduzido para o Eixo da Roda Motriz – [kgxm2]
• εTr = Aceleração Angular da Roda Motriz – [1/s2]
• ωTr = Velocidade Angular da Roda Motriz - [1/s]
• r = Raio da Roda Motriz – [m]
• a = Aceleração – [m/s2]
Potência do Motor para a
Aceleração • O valor da Potência de Aceleração das Massas de Rotação será:
• Onde:
• Tar = Torque de Aceleração das Massas Rotativas
• O valor do Torque de Aceleração é definido por:
• Considerando o tempo de aceleração ta em segundos e substituindo o valor
da velocidade angular, temos:
[W]
Trarar
TP
m] [N rFT arar
a
Trt
V a e
r
Vω [W]
2
2
a
redar
tr
VP
Potência do Motor para a Aceleração
• O cálculo da Potência de Aceleração Pa
• A potência mínima requerida para o motor deve ser escolhida com as
seguintes condições:
• (1) Quando Ph > Pa ou Pi > Pa:
•
• Pm = Ph ou Pm = Pi
•
• (2) Quando Pa ≥ Ph ou Pa ≥ Pi
•
• Pm = (Ph + Pa)/(1,7 a 2,0) ou Pm = (Pi + Pa)/(1,7 a 2,0)
[W] x )2,1 1,1(2
a
ta
tg
VFatéP
Exercício 01
• Calcular o motor do carro de transferência de panela de aço.
Para o dimensionamento considerar os seguintes valores:
• Resistência estacionária ao movimento: 0,025
• Tempo de Aceleração: 4 s
• Rendimento da Transmissão: 0,75
• Superfície Plana.
• Aceleração da Gravidade: g = 10 m/s2
• Peso Total: Ft = 2600000 N
• Velocidade de Translação: 0,667 m/s
Até a próxima aula