Fatores a considerar ao selecionar um guincho

Comprar ou especificar guinchos para levantar objetos pesados na proximidade de equipamentos e/ou pessoal é uma decisão que merece consideração ponderada. Neste artigo, vamos identificar alguns itens importantes a serem considerados no seu processo de tomada de decisão.

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Determinando a capacidade necessária

Ao selecionar um guincho manual de corrente, a capacidade nominal deve ser pelo menos tão alta quanto o peso da carga mais pesada a ser levantada e não superior à capacidade nominal do olho da almofada, do sistema de monotrilho ou de outra estrutura aérea da qual o guincho será suspenso.

Além dos fatores listados acima para guinchos manuais, ao determinar o requisito de capacidade para um guincho elétrico ou pneumático devemos não apenas considerar o peso da carga mais pesada a ser levantada, mas também determinar a Carga Efetiva Média (MEL) e aplicar o fator MEL de .65. 

Para obter mais detalhes, consulte ASME HST-1, Performance Standard for Electric Chain Hoists, Seção 1-1.1 a Seção 1-2.4.2

Seleção de um tipo de suspensão

Os guinchos de corrente podem ser suspensos em um local fixo ou podem ser montados em carrinhos por meio de um gancho superior ou alça de montagem. Os carrinhos podem ser rígidos ou articulados. A travessia do carrinho pode ser simples (tipo push), com engrenagens manuais ou motorizadas. Veja abaixo exemplos de tipos típicos de suspensão de guincho de corrente.

Escolhendo Elevador, Alcance e Headroom

É apropriado agrupar esses três parâmetros porque eles estão intimamente relacionados. Simplificando, o comprimento da elevação é a distância que o gancho de carga pode percorrer entre as suas posições totalmente rebaixadas e totalmente elevadas.

O alcance é igual à diferença de elevação entre o ponto de suspensão do guincho (olho de almofada ou superfície de corrida do feixe do carrinho) e o selim do gancho na sua posição mais baixa.

O espaço livre é a distância entre o ponto de suspensão do guincho e o selim do gancho totalmente levantado. Para um guincho com suspensão de gancho superior, a dimensão do espaço livre é a distância entre o selim do gancho superior e o selim do gancho inferior totalmente levantado.

Noções básicas sobre o tipo de operação necessário para seu aplicativo

O tipo de operação refere-se à fonte de alimentação usada para acionar o movimento de elevação. Os tipos de operação incluem energia manual, elétrica ou pneumática (ar). Alguns dos critérios para determinar qual desses tipos é melhor para uma determinada aplicação incluem custo inicial, disponibilidade de utilitários, ciclo de trabalho, requisito de velocidade de elevação, ambiente operacional e muito mais. 

Os guinchos manuais de corrente têm o menor preço de compra, tornando-os ideais para aplicações que envolvem uso temporário ou pouco frequente, baixas capacidades, altura de elevação curta e quando fontes de energia não estão disponíveis.

Os guinchos elétricos e pneumáticos oferecem velocidades de elevação mais rápidas, são mais ergonômicos e são mais adequados do que os guinchos manuais para ciclos pesados, altas capacidades e elevadores longos.

Os guinchos pneumáticos requerem um volume substancial de ar comprimido para operação e são frequentemente usados para aplicações que envolvem elevadores longos ou ciclos de trabalho elevado e em áreas onde a energia elétrica é impraticável ou indisponível. Os motores pneumáticos tendem a ser auto-refrigerados, proporcionando uma capacidade de tempo de funcionamento quase ilimitada. E, como não há risco de acionamento elétrico, os guinchos de ar também são usados em algumas áreas perigosas onde gases inflamáveis ou poeira podem estar presentes. Uma desvantagem é que os guinchos pneumáticos tendem a ser significativamente mais altos para operar do que os guinchos elétricos ou manuais.     

Os guinchos elétricos podem ter um preço de compra mais baixo do que os guinchos pneumáticos. Eles não exigem a compra e instalação de um compressor de ar e são normalmente mais silenciosos do que os guinchos de ar para operar. Se estiver disponível energia elétrica adequada, os guinchos elétricos são selecionados com mais frequência do que os pneumáticos para a maioria das aplicações gerais de elevação. Os guinchos elétricos também podem ser equipados com motores e controles especiais para torná-los adequados para uso em áreas perigosas designadas.

Determinação da classe de serviço exigida

A American Society of Engineers (ASME) e o The Hoist Manufacturer's Institute (HMI) desenvolveram e publicaram normas para guinchos, incluindo classificações de serviço de guincho. Estas classificações de serviço baseiam-se em numerosos fatores, incluindo o número de ascensores efetuados por hora durante um determinado período de trabalho, a carga média e máxima que é levantada, a frequência com que a carga máxima é levantada, a distância média em que a carga é aumentada e reduzida e o número máximo de paragens e arranques por hora. A tabela abaixo é fornecida como referência para ajudá-lo a entender a importância das classificações de classe de serviço fornecidas pelo fabricante do guincho para seus produtos.

Escolher a sua velocidade de elevação

As velocidades de elevação do guincho variam muito e devem ser consideradas cuidadosamente antes de fazer uma seleção. De um modo geral, velocidades de elevação mais rápidas são preferidas para elevadores longos ou para aplicações de elevação mais curtas, nas quais um elevado número de ciclos de elevação/descida deve ser completado num período de tempo relativamente curto.

O peso da carga a ser levantada, juntamente com a velocidade de elevação necessária e a relação da engrenagem de guincho, determina o requisito de torque, que, por sua vez, dita a potência do motor necessária para fornecer esse torque.  Motores de maior potência podem aumentar o tamanho, peso e consumo de energia de um guincho, bem como seu custo.       

As velocidades de elevação mais comuns são entre 8 e 32 FPM. A CMCO oferece guinchos motorizados com velocidades tão baixas quanto 3 FPM e tão altas quanto 64 FPM.

Determinando uma fonte de alimentação

Alguns guinchos elétricos são projetados para operar com potência monofásica de 120 ou 230 vac. Esses guinchos são tipicamente de 1/4 a 2 toneladas de capacidade e são mais frequentemente usados em oficinas domésticas, garagens e algumas instalações de fabricação leve. A maioria das instalações industriais em toda a América do Norte são conectadas para 208,  230, 460 ou 575v, 3 fases, 60 Hz de energia. As tensões mais comuns são 240v e 480v, embora 575v também seja frequentemente usado no Canadá. É importante verificar a fonte de alimentação disponível antes de tentar comprar ou especificar um guincho elétrico.  

Seleção de um tipo de controle para seu guincho elétrico

Para reduzir o risco de ferimentos graves devido a choque elétrico, a maioria dos controles elétricos de guincho não funciona na tensão de linha completa que é fornecida aos motores de guincho. Em vez disso, eles utilizam transformadores para reduzir a tensão de controle para 120v ou 24v. A maioria dos guinchos nos EUA possui controles de 120v.

Os guinchos podem ser equipados com uma variedade de diferentes tipos de controle. Os mais comuns são controles de contator de velocidade única ou duas velocidades. O controle do contator de duas velocidades também requer um motor especial com enrolamentos de duas velocidades.

Outro tipo de controle disponível é o variador de velocidade (VFD), às vezes também chamado de variador de frequência ajustável (AFD). Este sistema de controle de estado sólido ajusta a velocidade e o torque do motor CA variando a frequência e a tensão de entrada do motor. Por exemplo, um guincho de velocidade variável que funciona a 20 FPM com potência de 60 Hz funcionaria a aproximadamente 10 FPM se através de um controle VFD a frequência fosse reduzida para 30 Hz.      

Os sistemas de acionamento de frequência variável de circuito fechado, também conhecidos como acionamentos vetoriais de fluxo, levam o controle VFD a outro nível, usando um codificador em componentes rotativos, como eixo do motor de guincho ou eixo de saída da caixa de câmbio, para enviar feedback ao módulo de controle. Este tipo de sistema de controle de malha fechada pode fornecer controle de velocidade extremamente preciso e deteção de carga e pode ser usado em conjunto com um controle lógico programável (PLC) para automatizar as funções de elevação e descida com base em parâmetros predefinidos.  Outra vantagem significativa de um acionamento de elevação vetorial de fluxo é a frenagem dinâmica, que proporciona paradas mais suaves e pode prolongar significativamente a vida útil do freio motor.

Escolhendo um pingente de controle

A maioria dos guinchos de corrente elétricos vem equipada com um pingente de controle com fio que é suspenso do guindaste, carrinho ou guindaste (quando aplicável). Em alguns casos, as estações pendentes com fio também podem ser montadas na parede. Sistemas de controle remoto por rádio sem fio também estão disponíveis e podem permitir que o operador controle as funções do guincho de qualquer lugar dentro da vizinhança geral do guincho. Os pendentes de controle de rádio também podem ser menores, mais leves e mais ergonômicos do que um pendente com fio.

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Noções básicas sobre restrições dimensionais

Antes de selecionar um guincho, é importante considerar quaisquer restrições dimensionais que existam na área onde o guincho pode ser usado. Questões como a folga do espaço livre, a folga lateral ao longo do comprimento do monotrilho ou da viga do guindaste e a aproximação final são folgas particularmente críticas.

O termo "aproximação final" (ver dimensão "A" à direita) pode ser definido como a distância entre a linha central do gancho de elevação e a extremidade de uma viga de monotrilho, viga de ponte ou pista na qual o guincho está operando.

Isso é importante, pois se relaciona com a capacidade de centrar o guincho sobre a carga a ser levantada para evitar puxões laterais. Saiba mais sobre os perigos do puxão lateral.

Determinando as necessidades de ambientes especiais

Os guinchos de corrente padrão são projetados para "condições normais de operação". Condições como temperaturas extremas, áreas externas desprotegidas, ambientes marinhos carregados de sal, atmosferas corrosivas, áreas perigosas classificadas, salas limpas e áreas de lavagem, entre outras, podem exigir guinchos com modificações especiais ou características opcionais projetadas para esses locais.   

Esperamos que as informações neste artigo tenham fornecido informações sobre algumas das considerações que devem ser tomadas antes de comprar ou especificar um guincho. Selecionar o guincho certo para a aplicação pode ser o primeiro passo para uma movimentação segura, eficiente e ergonômica dos materiais. Para obter mais assistência com seus requisitos de elevação aérea, entre em contato com nossos especialistas em aplicativos.