Peças e funções do guindaste: um guia completo para todos os principais componentes e sistemas

Um guindaste parece simples à distância. Uma carga sobe, a lança balança pelo local, o gancho desce e todos no solo presumem que o próximo ciclo será exatamente o mesmo. Por trás desse movimento repetível está uma grande família de componentes, cada um com uma função estreita e bem definida, e cada um influenciando silenciosamente o quão seguro e suave será o levantamento.

Compreender as peças e funções do guindaste é muito importante além de passar em um exame técnico. Os operadores que conseguem imaginar o que está acontecendo sob o convés, as equipes de manutenção que conseguem rastrear um sintoma até sua origem e os engenheiros que selecionam componentes de reposição tomam decisões melhores quando veem a máquina como um sistema conectado. Neste guia, percorremos os principais conjuntos de guindastes, explicamos o que cada peça faz e prestamos atenção especial aos componentes rotativos que muitas vezes decidem como um guindaste se comporta no serviço diário.

Visão geral das peças do guindaste: obras inferiores e obras superiores

Quase todos os guindastes, desde uma unidade compacta montada em caminhão até uma máquina pesada sobre esteiras, podem ser divididos em duas metades cooperantes. As peças inferiores carregam a máquina e a mantêm firme. Os trabalhos superiores fazem o levantamento e o balanço.

Os trabalhos inferiores geralmente incluem:

• Um transportador ou material rodante que proporciona mobilidade e uma base rígida
• Estabilizadores em guindastes móveis ou esteiras em máquinas com lança treliçada, que distribuem a carga no solo
• A estrutura de suporte e o trem de força, incluindo motores, eixos e direção
• Cilindros de elevação, flutuadores e vigas estabilizadoras usados para nivelar o guindaste antes de uma elevação

As obras superiores, muitas vezes chamadas de superestrutura, giram como um conjunto e normalmente contêm:

• A estrutura giratória que une a lança, o maquinário e o contrapeso
• Estruturas de lança, lança e mastro
• Guinchos de elevação e lança juntamente com seus cabos e roldanas
• A cabine do operador, sistemas de controle e eletrônicos de segurança
• O rolamento giratório e a unidade giratória que conectam as obras superior e inferior e tornam possível a rotação

Este último grupo merece um olhar mais atento, porque uma grua que levanta bem mas oscila mal é uma grua que ninguém gosta de operar.

A estrutura de elevação: lança, lança e contrapeso

A lança é o alcance do guindaste. As lanças telescópicas utilizam cilindros hidráulicos para estender e retrair seções aninhadas, o que as torna rápidas de configurar e ideais para trabalho móvel. As lanças treliçadas são construídas a partir de uma treliça de cordas e amarrações e, embora demorem mais para serem montadas, oferecem relações resistência-peso muito altas para alcances longos e palhetas pesadas.

A lança estende o raio de trabalho além da ponta da lança principal, permitindo que um guindaste alcance posições que a lança sozinha não consegue cobrir. Em muitas máquinas, a lança pode ser deslocada em determinado ângulo, o que é útil ao elevar perto de uma parede ou atrás de uma obstrução. A estrutura do mastro ou do guincho da lança suporta os cabos pendentes e controla o ângulo da lança.

O contrapeso equilibra a carga. Sua massa é posicionada atrás do centro de giro de modo que o momento de tombamento criado pela carga seja parcialmente compensado. As configurações de contrapeso geralmente são ajustadas para cada trabalho: mais contrapeso permite movimentos mais pesados ​​em raios curtos, enquanto menos contrapeso é adequado para trabalhos em raios longos e reduz a pressão de apoio no solo. Compreender esta compensação é uma das funções mais práticas do guindaste para dominar, porque afeta diretamente os gráficos de capacidade e o planejamento do local.

O sistema de talha: guinchos, corda, gancho e roldanas

O sistema de elevação é o que realmente eleva e abaixa a carga, e suas peças funcionam como uma corrente:

• O tambor do guincho armazena o cabo de aço e gira sob o controle de um motor hidráulico ou elétrico
• A caixa de engrenagens do guincho multiplica o torque do motor em tração de linha utilizável
• O freio segura a carga quando o operador libera o controle
• O cabo de aço suporta a carga e deve ser inspecionado quanto a fios quebrados, esmagamento e corrosão
• As roldanas guiam o cabo e determinam o número de partes do cabo, o que estabelece a relação entre a tração do cabo e a capacidade de levantamento
• O bloco de gancho ou esfera de revisão fornece a interface entre o cabo e o cordame

Adicionar mais peças de linha reduz a carga em cada segmento de cabo e aumenta a capacidade de elevação, em detrimento da velocidade de elevação. A escolha do reeving correto é, portanto, um equilíbrio entre o peso a ser levantado e o tempo de ciclo que o trabalho exige.

O sistema de giro: as peças que giram o guindaste

O sistema giratório é o coração da rotação do guindaste e consiste em dois componentes principais: o rolamento giratório e a unidade giratória.

O rolamento giratório, também chamado de anel giratório, é um grande rolamento de elemento rolante que fica entre as peças inferior e superior. Seus anéis interno e externo carregam pistas, elementos rolantes, dentes de engrenagem em um anel, vedações e canais de lubrificação. Como o rolamento deve suportar simultaneamente a carga axial do peso da superestrutura, a carga radial da lança e momentos de inclinação significativos da carga no raio, sua geometria interna é cuidadosamente adaptada à aplicação. Os rolamentos giratórios de esferas de uma carreira são adequados para máquinas mais leves e rápidas que precisam de baixo atrito e rotação rápida. Os designs de esferas de fileira dupla adicionam capacidade. Os rolamentos giratórios de rolos de três carreiras, incluindo a amplamente utilizada série 13, usam três pistas separadas para que as cargas axiais, radiais e de inclinação sejam manipuladas por rolos dispostos para aquela direção específica. Os rolamentos de rolos cruzados e de uma carreira tipo L oferecem soluções compactas e rígidas para aplicações de alta precisão.

Rolamento giratório de esferas de uma fileira para suporte rotacional suave O rolamento giratório de esferas compacto de uma carreira usa esferas de aço de alta resistência para cargas axiais e radiais, baixo atrito, opções de vedação e rotação estável em equipamentos de construção, eólicos, médicos e marítimos. Ver Produto →

A unidade giratória fornece a força de giro. Um motor aciona uma caixa de engrenagens planetárias e um pinhão no eixo de saída engrena com os dentes da engrenagem no anel do rolamento. Um freio mantém a superestrutura estável quando a rotação para. A condição do pinhão, dos dentes da engrenagem e da lubrificação da caixa de engrenagens determina se a rotação permanece suave e precisa ao longo de milhares de horas de trabalho. Se você quiser ver como esses princípios funcionam em máquinas reais, nossa equipe de engenharia publicou um artigo prático sobre como funcionam os rolamentos de giro em guindastes e escavadeiras .

Acionamento giratório de engrenagem interna vertical com travamento automático O mecanismo giratório vertical com engrenagem interna oferece transmissão de torque eficiente, retenção de posição com travamento automático e estabilidade com economia de espaço para equipamentos de elevação, inclinação, rotação, construção, manuseio de materiais e energia renovável. Ver Produto →

Para guindastes para serviços pesados, a combinação de um rolamento de rolos de três carreiras e uma unidade giratória robusta e bem vedada é muitas vezes o que separa uma máquina que permanece produtiva daquela que passa a vida na oficina.

Sistemas de potência, controle e operação

O sistema de energia converte a energia armazenada em movimento útil. Bombas hidráulicas, válvulas de controle e cilindros acionam a extensão da lança, a oscilação, a implantação dos estabilizadores e, muitas vezes, a própria unidade de giro. Os sistemas elétricos gerenciam a partida, a instrumentação, a iluminação e a rede de sensores que alimenta o computador do guindaste.

Na cabine, joysticks e pedais traduzem a intenção do operador em comandos de válvula e o guindaste reage. As cabines modernas também são centros de informações: gráficos de carga, leituras de raio, ângulo da lança e códigos de falha aparecem na frente do operador, de modo que a cabine é tanto uma estação de monitoramento quanto uma sala de controle.

Peças e funções do guindaste: uma tabela de referência rápida

Dispositivos de segurança e gerenciamento de carga

Os dispositivos de segurança não são acessórios; eles fazem parte da função principal do guindaste. Um indicador de momento de carga compara continuamente a carga real e o raio com o gráfico de capacidade nominal e avisa ou para a máquina antes que ocorra uma sobrecarga. Os sistemas anti-dois blocos evitam que o bloco do gancho entre em contato com a ponta da lança. Os interruptores de limite restringem a extensão da lança, o alcance de oscilação e o deslocamento da talha. Freios e travas giratórias protegem a superestrutura quando a máquina está estacionada ou quando a carga do vento se torna significativa.

Juntos, esses dispositivos protegem a estrutura, a corda e as pessoas que trabalham abaixo. Eles também tornam o guindaste previsível, e é disso que depende, em última análise, todo plano de elevação.

Combinando as peças do guindaste com o trabalho

A seleção começa com o ciclo de trabalho. Uma máquina que levanta cargas leves em alta frequência precisa de baixo atrito rotacional e precisão consistente. Uma máquina que levanta cargas pesadas em raios longos necessita de máxima capacidade de momento de inclinação e um arranjo de rolamento rígido. O meio ambiente também é importante: poeira, névoa salina e temperaturas extremas afetam a escolha da vedação, o intervalo de lubrificação e a proteção da superfície.

Rolamento giratório de três carreiras para máquinas pesadas O rolamento de rolos de três carreiras da Série 13 distribui cargas axiais e radiais em fileiras de rolos separadas, usando liga de aço de alta resistência para guindastes, escavadeiras, guindastes de torre e equipamentos de movimentação portuária. Ver Produto →

Como fabricante de rolamentos e unidades de giro, trabalhamos com construtores e operadores de guindastes para traduzir esses requisitos em especificações concretas. Isso pode significar um rolamento de rolos de três carreiras para um guindaste sobre esteiras pesado, um rolamento de esferas de uma carreira para uma unidade móvel compacta ou um mecanismo giratório selado com freio integrado para uma máquina que trabalha em um pátio costeiro. Você pode explorar toda a nossa gama de rolamentos de giro e unidades de giro para ver como cada projeto aborda um equilíbrio diferente de carga, precisão e vida útil.

Hábitos de manutenção que prolongam a vida útil do guindaste

A maioria das falhas de guindaste se desenvolve lentamente e as peças que giram geralmente são as primeiras a avisar. Uma rotina prática inclui:

1. Lubrifique as pistas do rolamento giratório no intervalo recomendado para a aplicação e o clima
2. Inspecione as vedações quanto a rachaduras, deslocamento ou vazamento que permitam a entrada de água e areia na pista
3. Verifique o desgaste dos dentes da engrenagem e a folga entre o pinhão e a coroa
4. Verifique o torque dos parafusos de montagem, pois o afrouxamento altera a distribuição da carga
5. Ouça e sinta ruídos, vibrações ou rugosidade incomuns durante a rotação lenta
6. Registre as descobertas ao longo do tempo para que as tendências se tornem visíveis antes que se tornem falhas

Essas etapas levam minutos e evitam o tipo de tempo de inatividade que leva dias.

As peças e funções do guindaste são mais fáceis de lembrar quando agrupadas por finalidade: a estrutura que alcança, a talha que eleva, o sistema de giro que gira e os controles e dispositivos de segurança que mantêm tudo dentro dos limites. Uma vez que essa imagem esteja clara, escolher, operar e manter um guindaste torna-se muito mais lógico e os componentes no centro de rotação deixam de ser misteriosos.

Se você estiver especificando um rolamento giratório ou uma unidade giratória para um guindaste novo ou um retrofit, nossos engenheiros terão prazer em revisar seu caso de carga, ciclo de trabalho e arranjo de montagem, e recomendar uma configuração que se adapte ao trabalho que você realmente realiza.