Dimensionamento Guindaste 6n4r44

CÁLCULOS GUINDASTE DE PAREDE 1- Potência útil :(Nu)

Nu 

F v 75

Nu 

1750  24  9,3cv 75  60

F- Carga ] v- velocidade linear 2- Velocidade Angular :(n)

Nu 

v  60  d

Nu 

24  60  21,8  22rpm 60    0,35

3- Motor: Weg W22 IR3 132S N=10cv ; n=1750rpm ; FS=1,25 4- Redutor:

Neq  N  f Neq  9,8 1, 25  12, 25cv  9 Kw f- Fator de serviço N-Potência de entrada

i

1  39,7

i Não tem

1 38, 4

Escolhido ->

Redução tripla AEH-13 180

5- Cabo de Aço 1º 6x25 Filler alma de aço 2º Fs=5 3º F= 1.750 x 5 = 8.750Kgf 4º Ø Cabo de aço = 13mm (10.290 Kgf/mm²) 5º Ø Tambor = 26 x Øcabo = 13 x 26 = 350 mm 6º ØPolia/Tambor = 60% Øtambor = 350x60/100 = 210mm

6- DIMENSIONAMENTO DA LANÇA

Reações ∑Fh=0 Rh=-1.907,2-816+2.795,3 Rh= 72,1 Kgf ∑Fv=0 Rv= 302+1.750+1.303,5 Rv= 3.355,5 Kgf ∑M=0 Mr= (302x0,6)+(1.750x1,2)+(1.303,5x4) Mr= 7.495,2 Kgf.m

DIAGRAMAS DE ESFORÇOS Força Cortante

Compressão

Momento Fletor

Ma=0 Mb= 1.303,5 x 2,8 = 3.649,8 Kgf.m Mc= (1.750 x 0,6) + (1.303,5 x 3,4) = 5.481,9 Kgf.m Md= (302 x 0,6) + (1.750 x 1,2) + (1.303,5 x 4) = 7.495,2 Kgf.m

Dimensionamento pela Compressão

F  A A

A

F



2.795,3  223,6mm²  2, 24cm² 12,5

Dimensionamento pela Flexão



 esc. CS



25  12,5 Kgf / mm² 2

Mf  Wf

Wf 

Wf 

Mf 

7.495, 2  10³  599.617 mm ³  600cm³ 12, 5

Portanto foi escolhido através do catálogo Viga perfil I Gerdau: W200 x 71 (H) Wx=709,2cm³

7- Dimensionamento do eixo

Reações ∑Fh=0 ∑Fv=0 Rv= 72,1 Kgf ∑M=0 Mr= (72,1x3,2)+7.495,2 Mr= 7.726 Kgf.m

Momento Fletor

Ma=0 Mb= (72,1x3,2)+7.495,2 Mb= 7.726 Kgf.m

Dimensionamento pela tração

F  A A

A



F

 esc. CS





35  17,5Kgf / mm² 2

6.359  363, 4mm²  3, 63cm² 17,5

3, 63  4 d  2,15cm  21,5mm 

A

Dimensionamento pela flexão

Mf  Wf

d 

Wf  0,1 d ³ →

→

3

Mf   0,1

 d² 4

d3

7.726 10³  113mm 17,5  0,1

Portanto o diâmetro do eixo escolhido será de 130mm

8- Dimensionamento da Transmissão: Método Shigley: N0=8,33CV N= N0xKs-----------> N= 8,33x1,4= 11,66CV

N1 

11, 66 N  6,5CV  N1  1,8  J Kt  J

- Corrente Simplex

Através da tabela: 1 Carreira ANSI 120

Método Dobrowolski:

P  P  ns  K  P  867, 7  7  1, 69  10.264, 9 Kp P

75  N 75  8, 33 P  867, 7 Kp v 0, 72

v

20  50,8  42, 6 Z1 t  n1 v  0, 72m / s 60 1000 60 1000

Através da tabela: 1 Carreira ANSI 100

9- Dimensionamento da Vida dos rolamentos: Rolamentos Auto Compensadores de esferas SKF 1226M

Carga Radial = 2.823,5 Kgf Capacidade Dinâmica = 12.950 Kgf RPM = 60

C 12.950   4, 59 P 2.823, 5 Através da tabela a vida nominal do rolamento será de 32.000 horas de trabalho.

Rolamentos Axiais de rolos 81226 TN Carga Axial = 6.359 Kgf Capacidade Dinâmica = 38.750 Kgf RPM = 60

C 38.750   6,1 P 6.359 Através da tabela a vida nominal do rolamento será um pouco mais de 100.000 horas de trabalho.

ÍNDICE 1- Potência útil------------------------------------------------------------------------- 1 2- Velocidade Angular----------------------------------------------------------------- 1 3- Motor--------------------------------------------------------------------------------- 1 4- Redutor------------------------------------------------------------------------------- 1 5- Cabo de aço------------------------------------------------------------------------- 1 6- Dimensionamento da lança-------------------------------------------------------------- 2,3 7- Dimensionamento do eixo---------------------------------------------------------------- 4,5 8- Dimensionamento da transmissão----------------------------------------------------- 5,6 9- Dimensionamento dos rolamentos (vida)--------------------------------------------- 6

10- Croqui das forças / Força dos rolamentos-------------------------------------------

7

11- Paralelogramos das forças--------------------------------------------------------------- 8 12- Contra Peso---------------------------------------------------------------------------------- 9 13- Esquema Cinemático----------------------------------------------------------------------

10

DADOS DO PROJETO: Carga------------------------------ 3500 Kgf Altura de elevação-------------- 3 m Ângulo de Giro------------------- 270º Comprimento da Lança-------- 4 m Velocidade de elevação-------- 12 m/min Frequência da rede-------------- 60 Hz Comprimento do trilho------------ 7m

Dimensionamento do Redutor Dimensionamentos ECODR´s Pitting ECDR 1 Z1=20

Z 2  Z1 i  20  2  Z1  40 i²  2²  437, 5  cos 26, 57  mt1 cos 1   1  1      2  1512²     160,8cm ³  P ² máx   i 3728,9²    2² 

bdm1²  2  f ²  

i  tg 2   2  tg 1i  tg 1 2  63, 43 48, 7  260 Kgf P max   3.728, 9 1 cm ² 6

1533

W 

60 1750  (5  365  8)  1533 10000000

bdm1²  160,8  dm1  3 160,8  5, 5  50 2, 5  2, 5  M   3,125  20 0,8

Mn 

d1  m  z  5  20  100mm b



adotar

55mm M

5

dm1  100  0,8  80mm

160,8  2, 5cm 8²

Ra 

b

adotar

d1 100   111, 78mm 2  sen1 2  sen 26, 57

1 1 Ra  2, 5  11,178  2,5  3, 726  OK 3 3



 esc  7400 3700 Kgf

4340 

CS

2

cm ²

Resistência ECODR 1

 

Ft  q 109, 4  3, 3 Kgf   671, 6  671, 6  3700  OK b  Mn  e 2,1 0, 32  0,8 cm²

Zeq 

Ft 

Z1 20   22, 361  tab. cos 1 cos 26, 57

0,8

2  mt1 2  437, 5   109, 4 Kgf d1 8

Grandezas ECODR 1

P  m    5    15, 708mm S

P 15, 708   7,854mm 2 2

Mn  0,8  m  0,8  5  4mm dm1  0,8  d1  0,8 100  80 mm d1 100   111, 78mm 2 sen1 2 sen 26,57

d1  m  z  5  20  100mm

Ra 

ha  1 m  1 5  5mm

b  2,5cm  25mm

hf  1, 2  m  1, 2  5  6mm

db1  d  cos 20  100  cos 20  93, 96mm

da1  d1  2  m  cos 1  100  2  5  cos 26, 57  108, 94 mm

Grandezas ECODR 2

P, S , v, ha , hf , Mn, b  ECDOR1 d 2  m  z  5  40  200mm dm2  0,8  d 2  0,8  200  160mm db 2  d  cos 20  160  cos 20  150, 35mm da 2  d 2  2  m  cos 1  160  2  5  cos 26, 57  168, 94 mm d1 100   111, 78mm 2 sen1 2sen 26, 57

Ra 

Dimensionamentos ECDH´s (1,2) Pitting ECDH 1 Z1=20

Z 2  Z 1 i  20  4  Z 1  80 

 mt 2 839,8 4     i  1  1      2  1512²     178cm³  4  i   4185, 5²  1, 54   P ² máx   p

bd1²  2  f ²  

P max  W 

48, 7  260

766,5

1 6

 4185, 5

Kgf cm²

60  875  (5  365  8)  766, 5 10000000

bdm1²  178  dm1  3 178  5, 6  adotar 56mm 56 Mt   2,8  Mn  2,8  cos 30  2, 42  adotar  20 2,5 Mn  2, 5 Mt   2,887 mm cos 30 d1  mt  Z 1  2,887  20  57, 74mm 178 b  5,34cm  53, 4 mm 5, 774²

M

 Resistência ECDH 1

2, 5

 esc  7400 3700 Kgf

4340 

CS

2

cm ²

Ft  q 291 3,1 Kgf   621  621  3700  OK b  Mn  e   r 5, 34  0, 25  0,8 1, 36 cm² Z1 20 Zeq    30,8  tab. 3,1 cos ³  cos ³30 mt1 2  839,8 Ft    291Kgf d1 5, 774

 

Grandezas ECDH 1

P  mt    2,887    9,07 mm Pn  Mn    2,5    7,854mm d1  mt  z  2,887  20  57,74mm

 Z1  Z 2  20  80    Mt    2,887  144,35 2  2     Mn   2,5 S   3,927  v 2 2  Mn   2,5  da1  Z     2  2,5  62, 735mm   2  Mn  20    cos 30  cos  a

 Mn   2,5    2,5  2,5  51, 485mm   2,5  Mn  20    cos 30  cos 

ha  1 Mn  1 2,5  2,5mm

df 1  Z  

hf  1, 25  m  1, 25  2,5  3,125mm

b  5,34cm  53, 4mm

db1  Z  mt  cos   20  2,887  cos 30  50mm Grandezas ECDH 2

Pt , Pn, ha, hf , a, S , v, b  ECDH 1 d 2  mt  z  2,887  80  230, 96mm db 2  Z  mt  cos   80  2,887  cos 30  200 mm 

Mn   2, 5   2  Mn  80     2  2, 5  235, 96 mm   cos 30  cos   Mn   2, 5  df 2  Z     2, 5  Mn  80     2,5  2, 5  224, 71mm  cos 30  cos  da 2  Z  

Dimensionamentos ECDH´s (3,4) Pitting ECDH 3 Z1=20

Z 2  Z 1 i  20  5  Z1  100 

 mt 3 3228, 2 5     i  1  1      2 1512²     413, 6cm³  5  i   5273, 45²  1, 54   P ² máx   p

bd1²  2  f ²  

P max  W 

48, 7  260

191,6

1 6

 4185, 5

Kgf cm ²

60  218, 75  (5  365  8)  191, 6 10000000

bdm1²  413, 6  dm1 

3

413, 6  7, 45 

adotar

74, 5  3, 72  Mn  3, 72  cos 30  3, 2  20 3 Mn  3 Mt   3, 464mm cos 30 d1  mt  Z 1  3, 464  20  69, 28mm Mt 

b

74, 5mm 

adotar

M

3

413, 6  8, 61cm  86,1mm 6, 928²



 esc  7400 3700 Kgf

4340 

CS

2

cm ²

Resistência ECDH 3

Ft  q 932  3,1 Kgf   1028 1028  3700  OK b  Mn  e   r 8, 61 0, 3  0,8 1, 36 cm² Z1 20 Zeq    30,8  tab. 3,1 cos ³  cos ³30 mt1 2  3228,3 Ft    932 Kgf d1 6, 928

 

Grandezas ECDH 3

P  mt    3, 464    10.882mm Pn  Mn    3    9, 424mm d1  mt  z  3, 464  20  69, 28mm ha  1 Mn  1 3  3mm hf  1, 25  m  1, 25  3  3,75mm b  8,61cm  86,1mm Grandezas ECDH 4

 Z1  Z 2  20  100    Mt    3.464  207,84mm 2  2     Mn   2,5 S   3,927  v 2 2  Mn   3  da1  Z     2  3  75, 282mm   2  Mn  20    cos 30  cos  a

 Mn   3    2,5  3  61,78mm   2,5  Mn  20    cos 30  cos 

df 1  Z  

db1  Z  mt  cos   20  3, 464  cos 30  60mm

Pt , Pn, ha , hf , a , S , v , b  ECDH 3 d 4  mt  z  3, 464  100  346, 4mm db 2  Z  mt  cos   100  3, 464  cos 30  300 mm 

Mn  3     2  3  352, 4mm   2  Mn  100    cos 30  cos   Mn  3   df 2  Z     2, 5  3  338, 9 mm   2, 5  Mn  100    cos 30  cos  da 2  Z  

Dimensionamento dos eixos do redutor Eixo 1

mt1 437, 5   109, 4 Kgf rm 4 Fr  Ft  tg  cos 1  109, 4  tg 20º  cos 26, 57º  35, 6 Kgf Ft1 

Fa  Ft  tg  sen1  109, 4  tg 20º sen 26, 57º  17,8 Kgf

P.H

 F .H  0 Rah  17,8 Kgf  F .V  0 Rav  Rbv  35, 6 Rav  35, 6  76, 71  41,1Kgf M  0 Fbv.71  35, 6.173  17,8.40 Fbv  76, 7 Kgf P.V

Diagrama

 M ( A)  0  M ( B )  41,1.71  2918,1Kgf .mm  M (C )  41,1.173  76, 7.102  713,1Kgf .mm Diagrama

 F .H  0  F .V  0 Rav  Rbv  109, 4 Rav  109, 4  266, 6  157,1Kgf

 M ( A)  0  M ( B )  157,1.71  11154,1Kgf .mm  M (C )  157,1.173  266, 6.102  0 Kgf .mm

M  0 Fbv.71  109, 4.173 Fbv  266, 6 Kgf

Mfeq 

Mfv 2  Mfh 2  11154,12  2918,12  11529, 5 Kgf .mm

32  Mfeq 2  Mt 2  1630   d  1, 97cm  19, 7 mm d

3

3

32  1152, 912  437, 52 1630  

Eixo 2

ECODR 2 Fr  35, 6 Kgf Fa  17,8 Kgf Ft  109, 4 Kgf P.H

ECDH 1 mt 8398   290, 6 Kgf r 28, 9 Ft  tg 290, 6  tg 20º Fr    122,1Kgf cos  cos 30º Ft 

Fa  Ft  tg   290, 6  tg 30º  167,8 Kgf Diagrama

 F .H  0 Rav  167,8  17,8  150Kgf  F.V  0 Rav  Rbv  122,1  35,6 Rav  89,5Kgf M  0 Rbv.375  (122,1.120  167,8.28,9)  (17,8.80  35,6.267) Rbv  3Kgf

P.V

 M ( A)  0  M ( B)  89,5.120  10740 Kgf .mm 167,8.29.8  5739,6 Kgf .mm  M (C )  89,5.267  122,1.147  167,8.29,8  947,36 Kgf .mm 17,8.80  476,64  M ( A)  89,5.375  122,1.255  167,8.29,8  35,6.108 17,8.80  0

Diagrama

 F .H  0  F .V  0 Rav  Rbv  290, 6  109, 4 Rav  229,1Kgf M  0 Rbv.375  290, 6.120  109, 4.267 Rbv  170, 9 Kgf

Mfeq 

Mfv 2  Mfh 2 

274922  57392  28084, 6 Kgf .mm

32  Mfeq 2  Mt 2  1630   d  2, 6cm  26mm d

3

 M ( A)  0  M ( B )  229,1.120  27492 Kgf .mm  M (C )  229,1.267  290, 6.147  18451,5 Kgf .mm  M ( D )  229,1.375  290, 6.255  109, 4.108  0

3

32  2808, 42  839,82 1630  

Eixo 3

ECDH 2 Fr  122,1Kgf Fa  167,8Kgf Ft  290, 6 Kgf

P.H

ECDH 3 mt 32282   931, 9 Kgf r 34, 64 Ft  tg 931,9  tg 20º Fr    391, 7 Kgf cos  cos 30º

Ft 

Fa  Ft  tg   931, 9  tg 30º  538 Kgf

Diagrama

 F .H  0 Rah  538  167,8  370,2 Kgf  F .V  0 Rav  Rbv  391,7 122,1 Rav  158,9 Kgf M  0 Rbv.388  (122,1.126  167,8.115,5)  (391,7.246  538.34,64) Rbv  110,7 Kgf

P.V

 M ( A)  0  M ( B)  158,9.126  20021,4 Kgf .mm  167,8.115,5  640,5 Kgf .mm  M (C )  158,9.246  122,1.126  167,8.115,5  35093,1Kgf .mm  538.34,64  16456,8  M ( A)  158,9.388  122,1.262  167,8.115,5  391,7.142  538.34,64  0

Diagrama

 F .H  0  F .V  0 Rav  Rbv  290, 6  931, 9 Rav  537, 3Kgf M 0 Rbv.388  290, 6.126  931, 9.246 Rbv  685, 2 Kgf

Mfeq 

Mfv 2  Mfh 2 

97303,82  35093,12  103438, 7 Kgf .mm

32  Mfeq 2  Mt 2 d  1630   d  4cm  40mm 3

 M ( A)  0  M ( B )  537,3.126  67699,8Kgf .mm  M (C )  537,3.246  290,6.120  97303,8 Kgf .mm  M ( D )  537,3.388  290, 6.262  931,9.142  0

3

32  10343,82  2322,82 1630  

Eixo 4

ECDH 4 Fr  391.7 Kgf Fa  538 Kgf Ft  931,9 Kgf

P.H

Diagrama

 F .H  0 Rah  538Kgf  F .V  0 Rav  Rbv  391, 7 Rav  25,1Kgf M  0 Rbv.357  391, 7.142  538.173, 2 Rbv  416,8Kgf

 M ( A)  0  M ( B)  24,8.142  3521,6 Kgf .mm  538.173,2  89660 Kgf .mm  M (C )  24,8.357  538.173  391,7.215  0

P.V

Diagrama

 F .H  0  F .V  0 Rav  Rbv  931, 9 Rav  561, 2 Kgf M  0

 M ( A)  0  M ( B )  561, 2.142  79690, 4 Kgf .mm  M (C )  561, 2.357  931,9.215  0 Kgf .mm

Rbv.357  931,9.142 Rbv  370, 7 Kgf

Mfeq 

Mfv 2  Mfh 2 

896602  796902  119955, 9 Kgf .mm

32  Mfeq 2  Mt 2  1630   d  4, 9cm  50mm d

3

3

32  11995, 52  154852 1630  

Dimensionamento da Vida dos rolamentos: Rolamentos rígido de esferas SKF 6307-2Z Carga Radial = 109,4Kgf Capacidade Dinâmica = 3.510 Kgf RPM = 1750

C 3.510   32 P 109, 4

Através da tabela a vida nominal do rolamento será de 200.000 horas de trabalho. Rolamentos rígido de esferas E2.6206-2Z Carga Axial = 400 Kgf Capacidade Dinâmica = 1950 Kgf RPM = 875

C 1950   4, 9 P 400 Através da tabela a vida nominal do rolamento será um pouco mais de 2.500 horas de trabalho. Rolamentos rígido de esferas SKF 6307-2Z Carga Radial = 931Kgf Capacidade Dinâmica = 1780 Kgf RPM = 218,75

C 1780   1, 9 P 931 Através da tabela a vida nominal do rolamento será de 1.000 horas de trabalho. Rolamentos rígido de esferas E2.6206-2Z Carga Radiall = 931 Kgf Capacidade Dinâmica = 2290 Kgf RPM = 1750

C 2290   2, 5 P 931 Através da tabela a vida nominal do rolamento será um pouco mais de 6.300 horas de trabalho.

Calculo do Freio

Mfrenagem  F 

d 0, 35  1931  338 Kgf .m 2 2