Dimensionamento de uma ponte rolante

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

PROFESSOR LEONARDO NOGUEIRA

DIMENSIONAMENTO DE UMA PONTE ROLANTE

Rayssa Tainanni de Oliveira Santana  

São Cristovão

2015

1. INTRODUÇÃO

        Na área industrial, em construções civis, em oficinas mecânicas é sempre necessária a elevação de algumas cargas, seja pra desloca-las de um lugar para o outro, erguê-las para auxílio de manutenções, por exemplo. Para isso, existem guindastes, elevadores guinchos e em lugares físicos e de alta rotatividade, é de mais eficiente o uso de pontes rolantes.

        As pontes rolantes nada mais são que estruturas metálicas suspensas em estruturas de concreto que permitem a movimentação da carga por toda a extensão do ambiente no sentido longitudinal além de elevar a carga até um limite pré-definido.

[pic 1]

        As pontes rolantes são compostas tradicionalmente por uma viga, motor elétrico, cabos, parafusos, talhas. O tipo que foi escolhido como base do estudo para o projeto foi uma ponte rolante do tipo Monoviga.

2. DIMENSIONAMENTO DA VIGA PRINCIPAL.

        Para tal dimensionamento, se faz necessário estabelecer certos requisitos que permitam o início dos cálculos, foi consultado o catálogo da Favorit Vigas a fim de manter uma base de que material e adequação ao espaço físico que lhe é oferecido.

Os seguintes parâmetros vão dar as informações de base para o projeto:

• L=18m
• Material da viga: aço carbono comum (aço 1020)

σadm= 350 MPa

τadm = 210 Mpa

CS = 1,2

σtrab = 291,67 MPa

E = 205 GPa

Para o cálculo das forças cortantes e momento fletor, usa-se a situação mais crítica para a viga, que é a carga concentrada.

- Cálculo da Força Cortante:

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- Cálculo do Momento Fletor Máximo:

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Para o dimensionamento, é necessário que se calcule o W da viga que irá definir as suas medidas pela tabela encontrada no anexo do Beer e que nos mostra com clareza como deverá ser a viga e seu desenho. As dimensões são válidas pra vigas soldadas e parafusadas.

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[pic 9]

[pic 10]

                A viga escolhida foi a W 360 x 64, pois obedece com sobra o módulo de resistência mínimo calculado que foi de 925,71 mm³. A viga escolhida já dá as dimensões exigidas e até mesmo o seu peso que resulta em 64 kg/m.

[pic 11]

- Dimensões fornecidas:

A = 8130 mm²	Ix = 178,1.106 mm4
d = 347 mm	Wx = 1027.103 mm3
dw = 320 mm	rx =147,8 mm
bf = 203 mm	Iy = 18,81.106 mm4
tf = 13,5 mm	Wy =185,3.103 mm3
tw= 7,7 mm	ry = 48 mm

- Cálculo da Deformação Máxima

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[pic 13]

3. DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSO

                     O sistema será composto de 5 parafusos em cada lado da viga para fixar a viga principal na viga móvel que fica apoiada na armação de concreto e que permite o movimento longitudinal da carga e da própria ponte. Ao total serão fixados 20 parafusos, 10 no canto direito e 10 no canto esquerdo. A foto a seguir mostra como deverá ser feita essa fixação:

[pic 14]

            A força a ser suportada, será a da carga somado com todo equipamento que compõe a viga principal que ao todo dá aproximadamente 1t+1,152t da própria viga principal. Então o peso total a ser suportado será de 7,152t toneladas. Para seguir com os cálculos, foi adotado a classe métrica ISO de propriedades de parafusos de porcas, cujo material de facbricação é o aço, esses valores são tabelados e que respeitam a norma NBR 9527 para parafusos da ABNT.

             Para dar base aos cálculos, será escolhido um parafuso, mas a consideração de um coeficiente de segurança igual a 10, pois está lidando com um ambiente de livre circulação de pessoas e oferece um grau elevado de perigo. A tabela seguir mostra que a classe métrica escolhida foi o Padrão 5,8 ISO, tal classe apresenta resistência mínima de prova σp= 380 Mpa, resistência mínima ao escoamento σesc= 420 Mpa e resistência mínima a tração σult= 520 Mpa, com variação de diâmetro de 5 a 24 mm.