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Carga do guindaste (II) A carga dinâmica surge quando há mudança no estado de movimento do guindaste. O efeito da carga dinâmica faz com que o valor da carga estática exercida pela gravidade terrestre sobre o guindaste (incluindo a carga própria do guindaste e a carga levantada) aumente. Ao projetar peças, componentes e partes de guindastes, realizar inspeções de segurança, escolher dispositivos de proteção e analisar acidentes relacionados a guindastes, é necessário levar em consideração a direção da carga dinâmica. 1. Carga vertical: Para facilitar os cálculos, o efeito da carga dinâmica na direção vertical é geralmente representado por diferentes coeficientes dinâmicos φi. As cargas dinâmicas resultantes de diferentes condições operacionais são calculadas pelo produto do coeficiente dinâmico correspondente e da carga estática respectiva. O coeficiente de potência geralmente é obtido consultando as normas de projeto de guindastes ou os manuais correspondentes, sendo escolhido de acordo com as condições reais de operação. A seguir, são apresentados os coeficientes de potência mais utilizados e as condições para as quais eles são aplicáveis: (1) Coeficiente de impacto durante a elevação φ1: quando a carga a ser elevada se afasta abruptamente do chão ou durante a frenagem, o peso próprio do guindaste gera uma força de impacto na direção oposta à sua aceleração. φ1 é o coeficiente de impacto do peso próprio, levando em conta essas condições de operação. Ao calcular a carga, ele é multiplicado apenas pela carga do peso próprio do guindaste. (2) O coeficiente de carga dinâmica de elevação φ2: quando o mecanismo de elevação está em funcionamento, e a massa a ser elevada se afasta repentinamente do chão ou é freada durante a elevação ou descida, a carga gravitacional do objeto em questão gera um efeito de aumento dinâmico. φ2 é o coeficiente de aumento da carga de elevação, levando em consideração essas condições de operação. Ao calcular a carga, ele deve ser multiplicado pela carga de elevação. O valor de φ2 está relacionado à velocidade de elevação, à rigidez do sistema e às condições de operação. Geralmente, quanto maior a velocidade de elevação, maior a rigidez do sistema e mais intensa for a operação, maior será o valor de φ2. (3) Coeficiente de impacto por descarregamento súbito φ3: Quando guindastes com garra ou guindastes com ventosas eletromagnéticas realizam o descarregamento, ou quando ocorrem acidentes em que o gancho ou a corda de aço se rompe e a carga cai, isso pode causar um descarregamento súbito, total ou parcial, da massa elevada. Isso gera uma redução dinâmica na carga sobre a estrutura. φ3 é o coeficiente de impacto de descarregamento considerado nessa condição operacional. Ao realizar os cálculos de estabilidade das estruturas metálicas e dos guindastes contra tombamento, deve-se levar em consideração o efeito dessa redução dinâmica da carga. (4) Coeficiente de impacto durante a operação φ4: Quando o guindaste ou o carregador se desloca por estradas irregulares ou juntas nos trilhos, é gerada uma carga de impacto na direção vertical. φ4 é o coeficiente de impacto que leva em consideração esse efeito. O coeficiente de impacto durante a operação está relacionado à velocidade de movimento da grua ou do carro, bem como às condições das trilhas ou estradas. 2. Carga horizontal A carga horizontal inclui a carga de inércia gerada pela massa do próprio guindaste e pela massa que é elevada, devido às variações nas forças de acionamento ou frenagem dos mecanismos de movimentação e de ajuste da altura de elevação. Essa carga refere-se apenas às forças de inércia obtidas através da dinâmica de corpos rígidos, sem levar em consideração fatores relacionados a vibrações elásticas. As cargas horizontais também incluem as cargas laterais horizontais que surgem quando o guindaste sobre trilhos se desvia ao se mover ao longo dos trilhos, bem como as cargas de impacto que ocorrem quando o equipamento ultrapassa os limites de movimento permitidos. Devido aos diferentes mecanismos de ocorrência das cargas em vários níveis, os métodos de cálculo também variam. (1) Força de inércia em movimento horizontal: A força de inércia que surge quando o mecanismo de movimento muda de velocidade é calculada como 1,5 vezes o produto da massa correspondente pela aceleração, sendo que 1,5 é um coeficiente que leva em consideração o efeito da força motriz sobre a estrutura metálica do guindaste. Os resultados dos cálculos da força de inércia devem ser fixados em um valor não maior do que a força de aderência entre as rodas motrizes e os trilhos. (2) Forças horizontais decorrentes do movimento de rotação e de variação do ângulo de inclinação. Quando os mecanismos de rotação e de variação do ângulo de inclinação de um guindaste de braço se movem, as forças horizontais geradas pela massa que está sendo levantada aumentam. Essas forças são influenciadas por vários fatores, como as forças de inércia que surgem durante a frenagem do movimento de rotação ou de variação do ângulo, a força centrífuga durante o movimento de rotação, bem como o método de operação do operador. Geralmente, é calculada com base na força horizontal causada pelo ângulo de desvio da corda de aço que sustenta o objeto em relação à linha vertical. (3) Força lateral horizontal quando a grua opera de forma desviada. Nos guindastes do tipo ponte, quando eles operam de maneira desviada durante o movimento horizontal, é gerada uma força lateral horizontal que atua verticalmente sobre as bordas das rodas ou sobre as rodas de orientação horizontal. Os fatores que causam o desvio no funcionamento da grua são muito complexos, sendo difícil realizar uma análise quantitativa teórica. Geralmente, são utilizadas fórmulas empíricas, obtidas por meio de testes e métodos estatísticos, para fazer cálculos aproximados. (4) Carga de colisão: A carga de colisão é gerada quando o guindaste ou o carregador ultrapassa os limites de movimento e colide com os dispositivos de retenção no final da via férrea. Também pode ocorrer quando há vários guindastes na mesma via férrea, e esses guindastes entram em colisão uns com os outros. A carga de colisão é calculada, com base no princípio da energia, considerando a energia cinética da colisão presumida e a energia cinética totalmente absorvida pelos amortecedores.