Baixe Elevação de carga na construção civil e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Universidade Nove De Julho – UNINOVE Departamento De Ciências Exatas Romulo Vinicius De Oliveira Ramos PROJETO INTEGRADOR EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA ELEVAÇÃO DE CARGAS. SÃO PAULO 2016 SUMARIO OBJETIVO...................................................................................................................5 1. INTRODUÇÃO........................................................................................................ 5 1.1 ELEVAÇÃO DE CARGAS.....................................................................................5 1.2 EFICIENCIA ENERGÉTICA.................................................................................. 6 1.2.1 EFICIENCIA ENERGÉTICA NA ELEVAÇÃO DE CARGA.................................6 2. METODOLOGIA......................................................................................................7 3. TALHA ELÉTRICA.................................................................................................. 7 3.1 FUNCIONAMENTO............................................................................................... 8 3.2 TALHA ELÉTRICA DE CABO DE AÇO................................................................ 9 3.3 TALHA ELETRICA DE CORRENTE................................................................... 11 4. MINI GRUA............................................................................................................13 4.1 FUNCIONAMENTO............................................................................................. 15 4.2 CONSTRUÇÃO................................................................................................... 18 4.2.1 Principais Peças............................................................................................. 18 4.2.2 Base De Giro Superior....................................................................................19 4.2.3 Base Fixa Inferior............................................................................................21 4.2.4 Motor/Redutor/Freio Eletromagnético.......................................................... 21 4.3 INSTRUÇÕES DE MONTAGEM MECÂNICA..................................................... 25 4.3.1 Sistema De Fixação Por Tripé........................................................................25 4.3.2 Conjunto De Acionamento Principal.............................................................26 4.3.3 Lança Telescópica.......................................................................................... 27 4.3.4 Sistema De Fim De Curso.............................................................................. 28 4.4 DESENHO TÉCNICO DA MINI GRUA................................................................29 OBJETIVO Este trabalho tem como objetivo, realizar um levantamento bibliográfico analisando 3 possíveis soluções para a elevação de carga e avaliar com base em pesquisas e cálculos de potência o mais eficiente energeticamente. 1. INTRODUÇÃO 1.1 ELEVAÇÃO DE CARGAS Os diferentes métodos de elevação de carga na construção civil são importantes pois contribuem para uma maior qualidade da obra e uma maior rapidez. Se não existissem meios de elevação de carga, os operários teriam que carregar a carga utilizando apenas a força física, o resultado seria: cansaço e demora. Pode-se dizer que, os métodos de elevação de carga contribuem diretamente para aumentar a qualidade e velocidade da construção da obra, isto porque vão estar a poupar os operários de esforços físicos que provocariam níveis altos de fadiga, o que se reflete posteriormente na qualidade e velocidade do processo de construção (GOMES,2013) A elevação é um processo simples de se aumentar a capacidade de transporte: uma carga arrastada, ao ser inclinada, tem reduzida sua área de contato com o solo, o que diminui o atrito. Logicamente, este procedimento cobrava um preço, em esforço de elevação, o que não permitia que fosse executado por períodos e percursos indefinidos, por um único indivíduo. Entre estas noções e a invenção da roda, a humanidade teve de se acostumar com o comportamento dos objetos cilindriformes. À medida que se descobriu que troncos e toras poderiam simplificar a movimentação de cargas, os humanos se depararam com o problema de erguê-las para cima das toras: iniciou-se então a necessidade da elevação de cargas. (LEONARDO, 2012) 1.2 EFICIENCIA ENERGÉTICA Atualmente, com a demanda por moradias impondo um forte ritmo de produção das construtoras e com a verticalização das habitações nas grandes metrópoles, o volume de obras na construção civil vem aumentando significativamente. Com isso, tem-se exigido cada vez mais o uso de equipamentos eficientes e capazes de atender aos curtos prazos impostos à execução das obras. (BARRETO; 2008) 5 A eficiência energética consiste em obter o melhor desempenho na produção de um serviço com o menor gasto de energia. Como exemplo de ação, está à modernização de equipamentos e processos no sentido de reduzirem seu consumo. Os programas voltados para o consumo consciente também contribuem para a economia. (CELPE; 2012) 1.2.1 EFICIENCIA ENERGÉTICA NA ELEVAÇÃO DE CARGA A utilização racional de energia chamada também simplesmente de eficiência energética, consiste em usar de modo eficiente a energia para se obter um determinado resultado. Por definição, a eficiência energética consiste da relação entre a quantidade de energia empregada em uma atividade e aquela disponibilizada para sua realização. (VINDELLI 2015) Em média, um motor de alto rendimento economiza de 20 a 30% de energia em relação a um motor tradicional. Além disto, uma boa parte dos motores instalados possui potência maior que a necessária, portanto adequando a potência do motor, haverá mais economia de energia elétrica (VINDELLI;2015). Portanto pode-se dizer que a eficiência energética na elevação de carga é a utilização de métodos de elevação que sejam adequados ao tipo de serviço que será realizado consumindo o mínimo de energia possível 2. METODOLOGIA Para a o desenvolvimento desse projeto, foi conduzida uma análise e pesquisa de 3 métodos de elevação de carga ressaltando o mais eficiente energicamente. Para obter uma melhor precisão na comparação da eficiência energética foram elaborados cálculos de potência e trabalho de força, necessários para realização da elevação de carga de cada um dos métodos. Dentre os meios de elevação de carga analisados estão as talhas elétricas de cabo de aço e a de corrente, seu funcionamento é basicamente o mesmo sendo as duas alimentadas por eletricidade e operadas da mesma forma, porem suas utilizações são adequadas a situações diferentes, portanto possuem forças de trabalho, potência e velocidade de elevação diferentes. O método de elevação destacado neste projeto e também o que apresenta uma maior eficiência energética é a mini grua. 3. TALHA ELÉTRICA 6 A função de uma talha elétrica é elevar cargas pesadas ou de difícil locomoção, garantindo mais segurança e praticidade ao usuário. Uma talha elétrica, como o próprio nome já diz, é um equipamento movido à eletricidade usado para levantar, abaixar, e mover objetos de difícil locomoção. Uma talha elétrica pode realizar movimentos verticais e até mesmo realizar movimentos de translação se acoplada a um trolley. Uma talha agiliza facilita o trabalho evitando transtornos como lesões e acidentes para aqueles que necessitem levantar objetos pesados. É principalmente usada para cargas que comumente seria impossível elevar por um humano sem auxílio. Você pode encontra-las em uso em diversas áreas como, na construção civil, em depósitos, oficinas, garagens de manutenção de autos, estaleiros e embarcações de grande porte, claro que existem muitas outras atribuições para o seu vasto uso, como levantar troncos de árvores grandes, baixar um lustre para manutenção e muito mais. (HOMERO,2011) Figura - 1 Talha elétrica de cabo de aço operando em ponte rolante (fonte ;http://www.talhaseletricas.com.br/) 3.1 FUNCIONAMENTO Primeiro é necessário dizer, que a talha deve ser presa a uma estrutura, como um portal móvel, um guindaste ou viga de aço. Depois, a talha pode ser abaixada perto do item que será levantado, que é então, fixado na carga, se necessário, uma corrente ou suspensório podem ser usados, encontrando-se próximo ao centro de gravidade do objeto, o que assegura uma suspensão equilibrada e resistente. O sling (suspensório) é ligado ao gancho da talha e então o item está pronto para ser levantado lentamente, até que se tenha certeza de sua estabilidade. Em algumas talhas elétricas de cabo de aço, o limite de sobrecarga é operado mecanicamente com um interruptor. Talhas mais modernas têm interruptores de segurança que cortam automaticamente a energia, se houver algum problema com o sistema. (HOMERO,2011) 7 Tabela – 1 Especificações técnicas da talha elétrica. TALHA ELÉTRICA DE CABO DE AÇO Marca Hovam Modelo TEH 1000 Capacidade 1000 Kg Veloci. Elev. 0,13m/seg Elevação 30 m Diam. do cabo 7,4 mm Potência 1.500w Voltagem 220v (fonte: http://www.unimaq.com.br/) 3.3 TALHA ELETRICA DE CORRENTE Mais baratas que as talhas de cabo de aço, são ideais para uso em monovias, guindastes giratórios, pequenas pontes rolantes, de até 5t, e com vigas do tipo perfil, ou perfil modular. As talhas de corrente disponíveis no mercado podem ser fixadas através de gancho, ou, fornecidas com trolleys manuais, mecanizados, ou elétricos, estas talhas atendem a diversas aplicações. Com variação na quantidade de tramos, podem ter a velocidade reduzida ou aumentada, em prol, respectivamente, do aumento ou diminuição da capacidade, para um mesmo equipamento, alternando inclusive a classificação do uso. (REIS,2015) Figura – 4 (Talha elétrica de corrente) 10 (fonte: https://www.logismarket.ind.br) Em linhas gerais, as talhas de corrente atendem a classificação 1Bm/M3, mas alguns fabricantes já fazem com dimensionamento para 2m, conforme NBR 8400 e FEM, ou, ISO M5. Um pequeno conjunto motoredutor gira uma roda dentada preparada especificamente para referida corrente. Pode ser fornecida com 1 ou 2 velocidades de içamento, assim como com inversores de frequência na elevação e no trolley quando elétrico. Estas talhas somente são indicadas para indústria eólica quando conseguem atingir grandes velocidades de içamento, já que os motores sofrem muito com a altura de operação, no entanto, nesta aplicação, a descida e subida é de pequenos equipamentos e ferramentas, exigindo pouco no aspecto da potência/capacidade. Já para pontes rolantes, o comprimento da corrente e, consequentemente sua massa própria, estão diretamente relacionados com a potência necessária nos motores, e portanto, um fornecedor poderá indicar o uso de talha de cabo de aço em função da altura útil do gancho. Conceitualmente, as talhas de corrente são tão seguras quanto as de cabo de aço, e ambas quase sempre são dotadas de dispositivos contra sobrecargas por erro de operação, no entanto, geram mais ruídos, mais desgaste do elemento (corrente x cabo), e tem menor classificação do uso. (REIS,2015) Tabela – 2 Especificações técnicas talha elétrica de corrente. Talha Elétrica de Corrente Marca Hovam Modelo TECH/T2 500 Capacidade 500 KG Elevação 30m Veloc. de elev. 0,11m/seg Potencia 800w 11 Voltagem 220v (Fonte: http://www.unimaq.com.br/) 12 A mini grua é adequada para obras que dispõem de pouco espaço para a instalação e manobra de guindastes, ela pode ser montada dentro da própria construção, geralmente em janelas nas lajes ou no fosso do elevador. Destaca-se também, a possibilidade de contar com toda a versatilidade e produtividade de uma grua convencional dentro dos limites do espaço de um projeto, executando com eficiência toda a rotina de trabalho mesmo em uma área reduzida. (NOGEIRA,2011) Tabela – 3 (Especificações da mini grua, fonte: www.zumaq.com) Mini Grua Marca: ZMAQ Modelo: ZMG500 Velo. De elev. 0,43m/seg Potencia 2206,5 watts Capacid. de carg. 500 kg Voltagem 220v Figura – 6 (Mini grua em operação) 15 fonte: blog.vaivolta.com.br 4.1 FUNCIONAMENTO O responsável pela operação e manuseio do equipamento tem que deter o conhecimento das diretrizes e normas que regulamentam a prevenção de acidentes. Uma especial atenção deve ser reservada aos dispositivos de segurança instalados na Mini Grua. Estes devem ser regularmente controlados para assegurar que estejam em perfeitas condições de funcionamento. A Mini Grua não deverá ser usada quando algumas de suas funções não apresentarem desempenho confiável. (CARDEAL,2016) O operador deverá sempre ter visão direta da carga do instante da ascensão até o pouso da carga. Está sob a responsabilidade do operador, coordenar as manobras das partes móveis da Mini Grua. Se a carga não é visível o encarregado de dar as ordens de manobra deve ser experiente em tal função e bem familiarizado com o operador. As manobras de rotação da Mini Grua são realizadas manualmente pelo operador. São permitidos acessórios de levantamento que se interponham simplesmente de maneira passiva entre o gancho e a carga Ex(correntes, correias, balancim). Não são admissíveis acessórios que possam provocar carga anormal e sobrecarga excessiva, o que limita a livre 16 movimentação. É vetado o uso de acessórios que permite a descarga imediata da carga. (CARDEAL,2016) Tabela – 4 (Partes de operação, fonte:www.zumaq.com) 1 Cabo Auxiliar de Rotação Traseiro 2 Cabo Auxiliar de Rotação Lateral 3 Mecanismo para Travamento de Giro Figura – 7 (Partes de operação, fonte:www.zumaq.com) 17