Contente
- Peças e física de um guindaste
- Geometria de um guindaste
- Um guindaste em equilíbrio
- Cálculo da capacidade de elevação do guindaste
Uma das principais tarefas da indústria humana é trabalhar contra a força da gravidade e erguer estruturas como pontes e prédios suficientes para suportar a força gravitacional imposta à sua massa e à das pessoas que transportam. É preciso ter um meio de construir essas estruturas, e uma das máquinas mais reconhecidas para levantar objetos pesados de maneira precisa é o guindaste.
Skylines de longo domínio onde qualquer coisa de tamanho está sendo construída, as gruas funcionam como alavancas capazes de levantar objetos à distância do motor e do ponto de ancoragem da grua. Isso é feito usando um braço de lança, o comprimento e o ângulo do solo podem variar de acordo com o trabalho de construção (ou desmontagem) disponível.
Você pode precisar de uma fórmula de cálculo de elevação para determinar a capacidade de elevação de uma determinada configuração de guindaste. Isso envolve principalmente geometria básica, mas um pouco de compreensão da física subjacente também ajuda.
Peças e física de um guindaste
Um guindaste é operado sobre uma plataforma móvel e rotativa (mas ancorada) chamada de base estabilizadora, que pode ter vários metros de largura. O braço da lança se estende para cima e para fora em um determinado ângulo (digamos 30 graus) por seu comprimento, e no final desse braço da lança há um aparelho que eleva a carga a ser içada e movida.
A carga (massa vezes a gravidade g, ou 9,8 m / s2) é (idealmente) levantado verticalmente, de modo que nenhuma força horizontal está em jogo (os dias ventosos causam estragos nos operadores de guindastes). Em vez disso, uma tensão T (força por unidade de comprimento) é mantida no cabo quando a força ascendente do guindaste (redirecionada por uma polia na parte superior do aparelho) equilibra exatamente o peso da carga. Quando o motor aciona T acima desse ponto, a carga se move para cima, desde que o cabo seja forte o suficiente para suportar a força.
Geometria de um guindaste
Visto de um lado, a lança da grua, o solo e o cabo vertical formam um triângulo retângulo. A hipotenusa é o braço da lança, o braço longo do triângulo é a distância r da base do estabilizador até a carga e o braço curto da hipotenusa é a altura vertical h da "ponta" da lança acima do solo.
O raio efetivo r deve ser responsável pela base do estabilizador e, portanto, é ligeiramente reduzido para o cálculo da capacidade de elevação; isto é, ele não inicia diretamente no motor, onde fica a ponta desse triângulo retângulo de fato.
Um guindaste em equilíbrio
Um plano em equilíbrio não possui partes móveis. Isso significa que a soma das forças externas e torques externos é zero. Como a carga tende a girar o braço da lança para baixo em torno de seu eixo na base do estabilizador, esse torque deve ser equilibrado juntamente com a força direta descendente exercida pela gravidade.
Cálculo da capacidade de elevação do guindaste
O padrão fórmula de cálculo da capacidade do guindaste É dado por
(r) (hC) / 100,
onde r é o raio (distância do solo até a carga) e hC está levantando a altura vezes a capacidade. A capacidade, por sua vez, é específica para cada comprimento e ângulo do braço da lança escolhido e deve ser consultada em uma tabela como a dos Recursos.
O cálculo final é realmente uma média, feita usando o valor de hC que é máximo para cada raio escolhido. Os pontos médios são o raio mínimo, r propriamente dito, e todo raio exato em unidades de 5,0 metros no meio. Assim, um conjunto completo de valores pode parecer 1,9, 5,0, 10,0 e 14,2 m, e a média nesse caso seria a média de quatro números.