EN
Um elevador de construção é uma das poucas máquinas em que a falha de um dente da engrenagem pode causar mortes. Esse único fato altera a forma como a cremalheira e o pinhão devem ser especificados, inspecionados e substituídos, e explica por que os valores de manutenção neste artigo são dimensões absolutas, em vez dos limites percentuais de desgaste utilizados em outros setores de transmissão de potência.
Fornecemos cremalheiras e pinhões para este setor, e as perguntas que recebemos dos fabricantes de elevadores e das equipes de manutenção em obra são sempre as mesmas três: quando uma cremalheira está desgastada demais, qual é o valor correto de folga, e como o dispositivo de segurança e o pinhão de acionamento dividem a carga. Aqui estão as respostas, com os valores reais.
A EN 12159 é a norma europeia para guinchos de construção destinados ao transporte de pessoas e materiais com gaiolas guiadas verticalmente. Abrange guinchos instalados de forma permanente ou temporária, que servem níveis de pouso definidos, com operador ou controle automático, aplicando-se a guinchos utilizados em canteiros de obras para transporte de pessoas e cargas.
Essa norma tem relevância comercial porque um guincho vendido no Espaço Econômico Europeu (EEE) deve cumpri-la. Isso repercute nos fornecedores de componentes: o material da cremalheira, a qualidade dos dentes e sua rastreabilidade passam a integrar o dossiê técnico da máquina.
Na América do Norte, a norma equivalente é a ANSI/ASSE A10.4, Guinchos para Pessoal e Elevadores para Funcionários em Canteiros de Obras e Demolições. Trata-se de um documento distinto, com estrutura diferente; vale observar que a ISO 16368, citada ocasionalmente neste contexto, na verdade abrange plataformas elevatórias móveis de trabalho, e não guinchos de subida por mastro. Tais referências não são intercambiáveis.
Os guinchos padrão da classe SC operam módulo 8 engrenagens. Isso é consistente em toda a documentação do fabricante original (OEM) com a qual trabalhamos, tanto para as engrenagens motrizes quanto para a engrenagem da unidade de segurança.
A velocidade de atuação da unidade de segurança situa-se aproximadamente 30 a 40 por cento acima da velocidade nominal de elevação.
Uma unidade motriz típica SC200/200 é composta por dois ou três conjuntos de motor, acoplamento, redutor e engrenagem, todos engrenando na mesma cremalheira, enquanto a unidade de segurança possui sua própria engrenagem montada em um eixo separado. A potência dos motores é indicada nas tabelas do fabricante original (OEM) na forma "16,5 kW × 2" ou "24 kW × 3", o que indica diretamente quantas unidades motrizes estão instaladas. A engrenagem da unidade de segurança tem 15 dentes na configuração comum SAJ30/SAJ40, embora também existam versões com 12 dentes.
As cremalheras são montadas em seções aparafusadas a cada seção da torre, de modo que uma torre de 100 metros corresponde a uma pilha de cremalheras emendadas. A qualidade das emendas determina se a engrenagem avança suavemente ou bate em cada junção.
É aqui que a maioria dos problemas no local começa.
A instrução do fabricante original é explícita quanto à consequência de um erro:
Se a folga for muito pequena ou muito grande, ocorrerá interferência no engrenamento, vibração e ruído anormais, podendo até danificar o dispositivo de segurança.
Muito apertado e os dentes interferem, aquecem e desgastam-se. Muito folgado e o pinhão impacta cada flanco dos dentes em vez de rolar suavemente para o engrenamento — é isso que produz o ruído de martelamento que se ouve em talhas mal mantidas e que acelera o desgaste da cremalheira.
A geometria de engrenamento é definida pelos roletes-guia, não pelos parafusos da cremalheira. Se os roletes estiverem desgastados, o pinhão ficará posicionado à distância incorreta entre centros, e nenhum ajuste da cremalheira resolverá esse problema. Por isso, os limites de desgaste indicados abaixo incluem os roletes.
As equipes de campo normalmente solicitam uma porcentagem. Os dados de serviço do fabricante original não funcionam assim; eles fornecem dimensões absolutas e um método de medição específico para cada caso.
Limite de desgaste do pinhão motriz, medido como comprimento normal comum sobre dois dentes.
Pinhão de tração , medido sobre dois dentes com um micrômetro de normal comum:
| Condição | Comprimento da normal comum sobre dois dentes |
| Dente novo | 37,1 mm |
| Dente mais desgastado, limite para substituição | 35,8 mm |
Que é 1,3 mm de desgaste permitido, cerca de 3,5% da dimensão nova. A porcentagem é calculada aritmeticamente com base nas duas figuras publicadas; o manual em si indica apenas os valores em milímetros, e são esses valores em milímetros que devem ser utilizados como referência nas medições.
Cadeira : medido com um barra redonda padrão de 18 mm de diâmetro e um paquímetro deslizante. O pino de calibração é posicionado no espaço entre os dentes e a medição é feita até um datum. Observe que este é um controle do tipo go/nogo contra um valor indicado no desenho original do fabricante (OEM) para o seu guincho específico; portanto, consulte a documentação técnica da sua própria máquina para obter o valor-limite, em vez de assumir um valor genérico.
Worm (na caixa de marchas de acionamento):
| Condição | Valor |
| Dente novo | 70 mm |
| Dente mais desgastado | 67,9 mm |
| Desgaste máximo permitido | 1,0 mm |
Roletes-guia, colunas de seção de 76 mm:
| Medição | Novo | Limite de desgaste |
| A | diâmetro de 74 mm | Diâmetro mínimo de 69 mm |
| B | 75,5 mm | Mín. 73 mm |
| C | R38,5 | Mín. R38, máx. R42 |
Para guinchos de alta velocidade e com controle de frequência, a dimensão A é de 80 mm nova, com limite de 75 mm, e B é de 78,5 mm nova, com limite de 76 mm. Para colunas de seção de 89 mm, A é de 78 mm nova, com limite de 73 mm.
Folga radial do eixo do dispositivo de segurança possui seu próprio gatilho de substituição, sendo o mais frequentemente ignorado, pois exige um dispositivo de fixação. Prenda um suporte de medição a cerca de 1,0 mm acima da engrenagem, meça a folga até a crista do dente, levante a engrenagem com uma alavanca sem girá-la e meça novamente. A diferença corresponde à folga radial.
Se a folga for superior a 0,6 mm, substitua o dispositivo antiqueda.
Não ajustável. Substituir.
O dispositivo de segurança progressivo SAJ é o componente que imobiliza uma cabina em queda. Foi desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa de Ciências da Construção de Xangai e aprovado pela identificação do Ministério da Construção em 1989, tornando-se desde então o padrão setorial.
Mecanicamente, é um pinhão que aciona um mecanismo centrífugo: massas excêntricas, uma mola de borboleta, um cone externo e um tambor cônico interno. Acima de uma velocidade definida, as massas são projetadas para fora, o cone engrena e o dispositivo freia a gaiola contra a cremalheira com a qual já está engrenado.
Cargas de frenagem nominais por modelo:
| Modelo | Carga de frenagem nominal | Velocidade de frenagem nominal |
| SAJ30 | 30 kN | 0,5 a 1,6 m/s conforme a variante |
| SAJ40 | 40 kN | 1,2 a 2,0 m/s |
| SAJ50 | 50 kN | 1,2 a 2,0 m/s |
| SAJ60 | 60 KN | 1,2 a 2,0 m/s |
| SAJ70 | 70 kN | 1,4 m/s |
A relação de engenharia útil é entre a velocidade nominal do guincho e a velocidade à qual o dispositivo realmente atua. A partir das tabelas de especificações do fabricante original do guincho:
| Velocidade nominal de elevação | Dispositivo de segurança | Velocidade de atuação | Relação |
| 40 m/min (0,667 m/s) | SAJ40-1,2A / SAJ30-1,2 | 0,95 m/s | 1,42x |
| 60 m/min (1,0 m/s) | SAJ40-1.4 | 1,4 m/s | 1,40x |
| 80 m/min (1,333 m/s) | SAJ50-2,0 | 1,73 m/s | 1,30x |
Assim, o ponto de atuação situa-se aproximadamente 30 a 40 % acima da velocidade nominal. Uma fonte independente do setor indica uma faixa geral de 1,2 a 1,4 vezes a velocidade nominal, o que corresponde.
Distância de frenagem, ou seja, a distância percorrida desde o momento em que o dispositivo responde até a cabina parar, é especificada como 0,15 a 1,0 m no manual do fabricante original. Um fornecedor de dispositivos de segurança cita 0,3 a 1,2 m, excluindo a queda livre. De qualquer forma, uma cabina que pare dentro de um metro está funcionando corretamente.
Os dispositivos duplos devem ser emparelhados. Quando dois dispositivos de segurança são instalados, o requisito do fabricante é que a diferença na velocidade de acionamento não exceda 0,05 m/s, tanto ao redefinir quanto ao substituir. Substitua-os em pares.
Esta é a obrigação legal mais frequentemente negligenciada no local.
Para cada guincho utilizado pela primeira vez ou recém-construído após transferência para outro local, deve-se realizar um ensaio de queda com carga nominal antes do uso normal. Após o uso normal, realize esse ensaio a cada três meses, para garantir a segurança do guincho.
Três fontes independentes concordam com o intervalo de três meses; uma delas acrescenta "ou a cada 1.000 horas de operação, o que ocorrer primeiro."
O ensaio é realizado com carga nominal , com todo o pessoal fora da gaiola, utilizando uma caixa de botão dedicada para teste de queda conectada a uma tomada na parte inferior da caixa de controle da gaiola. Duas restrições práticas dignas de nota:
· Nenhum teste de queda duplo dentro de 15 minutos . O dispositivo superaquece.
· O dispositivo de segurança possui uma vida útil efetiva de 5 anos e requer inspeção anual independentemente do uso. Os planos de manutenção do fabricante original exigem substituição pelo menos uma vez a cada 3 anos, dependendo das condições.
A lubrificação ocorre a cada 120 horas de trabalho, com graxa à base de lítio n.º 2.
Os fixadores do pinhão e do mastro são classe de propriedade 8.8 como padrão. Os valores de torque são publicados por junta no manual do guincho e variam conforme o tamanho do parafuso e se a superfície é galvanizada e seca. Não utilize uma tabela genérica de torque; os torques das juntas da torre, em particular, são específicos ao projeto da seção.
O que importa mais do que o valor absoluto é a verificação periódica. Os parafusos da torre afrouxam nas primeiras semanas de operação, à medida que a estrutura se assenta, e uma emenda frouxa na cremalheira manifesta-se como um erro de passo na junta, o que faz com que o pinhão a golpeie repetidamente.
Três fatores distinguem uma cremalheira funcional de uma que causa problemas:
1. Geometria consistente nas emendas. Cada junta representa um potencial erro de passo. Cremalheiras cortadas e acabadas como um conjunto combinado apresentam desempenho superior às cremalheiras retiradas de estoque aleatório.
2. Consistência de dureza ao longo do comprimento. Pontos moles desgastam-se precocemente e de forma localizada, e esse desgaste local é o que leva uma cremalheira a ultrapassar o limite de medição, enquanto o restante da barra permanece em boas condições.
3. Documentação clara do material e do tratamento térmico. Para uma máquina abrangida pela norma EN 12159, isto vai para o ficheiro técnico, e um fornecedor que não consiga produzi-lo cria um problema de conformidade para o fabricante do elevador.
Fabricamos, na nossa própria fábrica, estruturas de rack módulo 8 para esta aplicação, com corte e tratamento térmico realizados internamente, o que nos permite manter a geometria das juntas ao longo de um lote.
Posso substituir apenas as secções desgastadas do rack?
Sim, e é prática normal, desde que a peça de substituição corresponda ao rack existente em módulo, qualidade dos dentes e geometria de montagem. A mistura de racks provenientes de diferentes fontes num mesmo mastro é precisamente a origem dos erros de passo nas juntas.
O pinhão mede 36,2 mm sobre dois dentes. Deve ser descartado?
Não. O limite é 35,8 mm, logo 36,2 mm ainda é utilizável, mas encontra-se a 0,4 mm do momento da substituição. Planeie a troca em vez de esperar pela próxima inspeção.
Por que razão o dispositivo de segurança possui o seu próprio pinhão, em vez de utilizar o pinhão do acionamento?
Porque tem de funcionar mesmo quando o acionamento falha, incluindo situações em que o pinhão do acionamento se parte ou a caixa de velocidades avaria. A independência é exatamente o objetivo.
O intervalo de teste de queda de 3 meses é negociável se o guincho for pouco utilizado?
O fabricante original indica 3 meses após o início do uso normal. Algumas orientações setoriais acrescentam uma alternativa de 1.000 horas, valendo o que ocorrer primeiro. Os regulamentos locais podem ser mais rigorosos. Considere 3 meses como padrão e verifique a legislação aplicável à sua jurisdição.
Qual folga de jogo devo ajustar?
Consulte o manual do seu guincho para o modelo específico. A regra geral é que ela não deve ser nem tão apertada a ponto de causar interferência, nem tão folgada a ponto de permitir impactos. Se você ouvir ruídos de batida sob carga, a folga está excessiva ou os roletes-guia estão desgastados.
Um cremalheira desgastada danifica o dispositivo de segurança?
Pode danificar. O pinhão do dispositivo de segurança engrena com a mesma cremalheira. Uma folga excessiva causada por desgaste da cremalheira significa que o pinhão do dispositivo de segurança também opera com engrenamento inadequado, e o fabricante original alerta expressamente que uma folga incorreta pode danificar o dispositivo.
A Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. fabrica cremalheiras, pinhões e componentes de transmissão desde 2008. Fornecemos cremalheiras módulo 8 e pinhões correspondentes para aplicações em elevadores de construção, cortados e tratados termicamente em nossa própria fábrica, garantindo assim a consistência da geometria das emendas em todo o lote. Envie-nos o desenho da sua seção de mastro e a carga nominal, e forneceremos uma cotação para um conjunto compatível.