Influencia Do Vento Em Guindastes

8/18/2019 Influencia Do Vento Em Guindastes

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As influências do vento na operação do guindaste

T r e

i n a m e n t o d o c u m e n t o


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Impresso:

3.Edição 2012Liebherr-Werk Ehingen GmbHDr.-Hans-Liebherr-Straße 1D-89582 Ehingen/[email protected]

Todos direitos reservados


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As infuências do vento na operação do guindaste

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Quando o vento sopra.

Onde houver pessoas trabalhando, erros são cometidos. Justamente nas operações com guindastes ascondições de vento podem apresentar um perigo potencial que não deve ser subestimado. O operador deverá

tomar as devidas precauções para que o guindaste não seja exposto a qualquer vento que venha a exceder oslimites estabelecidos pelo fabricante. Da mesma forma deverão ser tomadas em tempo apropriado as decisõescorretas e implementadas as ações. O mais tardar no momento em que a velocidade do vento chegar a níveiscríticos para o guindaste.

Existindo perigo, o operador deverá implementar as ações que foram denidas pelo contratante. Assim, ooperador do guindaste decide em situações de emergência no local, se o vento está muito forte e se o trabalhodeve ser interrompido. Por isso é importante ser avisado com antecedência sobre tempestades prolongadase em larga escala. São especialmente perigosas as rajadas de vento localizadas, que podem ocorrer, porexemplo, junto com aguaceiros e trovoadas.

A presente apostila de treinamento serve para informar os operadores de guindastes, os planejadores doprojeto e também as empresas operadoras de guindastes além de mostrar exemplos de opções de ação paraa operação do guindaste sob condições de vento. Para começar, vamos introduzi-lo aos fundamentos dacarga do vento. À medida que avançarmos mostraremos como as cargas de vento e também casos especiaisde içamento de cargas, como montagem de geradores eólicos, podem ser calculadas. Também mostraremosquais são as informações necessárias para tanto.

Criamos esta documentação de forma tal que o leitor possa adquirir as informações relevantes, mesmo atravésdo estudo individual, de acordo com seu nível de conhecimento. Os exemplos e problemas servem comoilustrações e fornecem a oportunidade para a prática. Além disso, você pode encontrar conselhos úteis e auxilio

para o seu trabalho no dia-a-dia com o guindaste.A apostila de treinamento não tem a pretensão de ser completa e não substitui as instruções de operação e astabelas de carga do respectivo guindaste Liebherr. Aqui só podemos recomendar cautela quando se trabalhacom instalações pesadas e oferecer os nossos mais de quarenta anos de experiência como um dos principaisfabricantes de guindastes.

LIEBHERR-Werk Ehingen GmbH


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Como você deve trabalhar com estedocumento?

Explicação dos SímbolosPergunta sobre o material apresentado no parágrafo anterior.

(Compare as suas respostas com a solução no nal dodocumento)

Nota: As margens esquerda e direita de cada página servem parafazer a suas próprias anotações sobre o tema do curso. Estasnotas pessoais, juntamente com as já fornecidas, deverãoajudar na compreensão e na recapitulação.

Instruções de Trabalho:

• Primeiramente leia com atenção o texto do capítulo.• Revise o conteúdo do capítulo com a ajuda das notas impressas e dassuas próprias anotações nas margens.

• Responda às questões colocadas no nal do capítulo (Se possivel semconsultar)

• As soluções para todas as perguntas podem ser encontradas no nal dodocumento.

• Se você não conseguir responder às perguntas sem consutar o texto,então estude o capítulo mais uma vez.

• Só então você deverá passar a estudar o próximo capítulo.• No nal do documento verique se você atingiu os objetivos do estudo aqui

relacionados.

Objetivos do Estudo:Depois de ter trabalhado com este documento, você deve:• Conhecer as diversas inuências do vento sobre a operação do guindaste.• Ser capaz de citar os conceitos técnicos para o cálculo da força do vento.• Ser capaz de calcular a carga do vento para um caso de carga normal e

para um caso de carga especial.

Nota Importante / informações sobre o tema atual.

Indica uma situação perigosa em relação ao tema atual.


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Tabela de componentes1. Introdução e apresentação dos problemas ..........................................................................7

1. 1 Inuência do vento sobre o guindaste e sobre a carga .......................................................8

1. 2 Exercícios ..........................................................................................................................11

2. Noções Básicas sobre „Vento“ ............................................................................................12

2. 1 Escala Beaufort .................................................................................................................12

2. 2 Rajadas e rugosidades ......................................................................................................15

2. 3 Ventos e informações meteorológicas ..............................................................................18

2. 3. 1 Velocidade do vento dependência da altura ..............................................................19

2. 4 Exercícios ..........................................................................................................................20

3. Anexo – Esquema de gerador eólico ...................................................................................21

4. Fatores do cálculo da força do vento ..................................................................................23

4. 1 Coleta dos valores disponíveis ..........................................................................................23

4. 1. 1 Peso de carga a ser içada (mH) ..................................................................................23

4. 1. 2 Área projetada máxima (AP) ......................................................................................23

4. 1. 3 Valor-cW ......................................................................................................................24

4. 1. 4 Velocidade do Vento Atual (vact

) ..................................................................................24

4. 2 Determinar ou calcular os valores faltantes ......................................................................26

4. 2. 1 Área de superfície exposta ao vento (Aw) ...................................................................264. 2. 2 Velocidade do vento admissível de acordo com o manual de tabelas de carga ........26

4. 2. 3 Pressão Dinâmica (p) .................................................................................................27

4. 2. 4 Força do vento (FW) ....................................................................................................27

4. 3 Exercícios .........................................................................................................................27

5. Determinação da velocidade do vento permitida ...............................................................28

5. 1 Método (1): Diagrama de força do vento ...........................................................................28

5. 1. 1 Exemplo para determinar a velocidade máxima admissível do vento para um

caso de carga padrão ................................................................................................29

5. 1. 2 Exemplo para determinar a velocidade máxima admissível do vento para um

caso de carga especial ..............................................................................................29

5. 2 Método (2): Fórmula ..........................................................................................................34

5. 2. 1 Exemplo de cálculo da velocidade máxima admissível do vento para um

caso de carga normal .................................................................................................34

5. 2. 2 Exemplo para o cálculo da velocidade máxima admissível do vento para um

caso de carga especial ..............................................................................................34

5. 3 Exercícios ..........................................................................................................................35


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Defnições de termos

N Newton (Unidade de força) c

W Coeciente de resistência ao vento (Coeciente aerodinâmico).

AP Superfície de projeção de um corpo (m²)

AW Superfície exposta ao vento (m²)

vmax

Velocidade máxima admissível da rajada - 3 segundos (m/s) na altura de elevação máxima. v

max_TAB Velocidade máxima admissível da rajada - 3 segundos (m/s) na altura

de elevação máxima, para o valor de carga especicado na tabela decarga.

vact

Velocidade atual do vento medida.

v(z) Valor médio resultante da velocidade do vento durante um períodode 3 segundos em uma altura z acima do solo (m/s).

p Pressão dinâmica (pressão sobre um corpo devido a corrente de ventoem N/m²).

Fw Carga de vento (Inuência de força sobre um corpo devido a corrente

de vento) m

H Capacidade de elevação de carga (t) (incluindo meios de amarração

de carga e o gancho de carga e eventualmente parte do cabo deiçamento). A capacidade de içamento de carga não pode exceder ovalor máximo da tabela de carga.

6. Comentários Finais ...............................................................................................................37

7. Apêndice ................................................................................................................................38

7. 1 Guindastes LIEBHERR na Energia Eólica ........................................................................38

7. 1. 1 Atuais guindastes móveis sobre pneus (2012) ...........................................................38

7. 1. 2 Atuais guindastes sobre esteiras, lança telescópica (2012) .......................................39

7. 1. 3 Atuais guindastes sobre esteira, lança treliçada (2012) .............................................40

7. 1. 4 Atuais guindastes de lança treliçada (2012) ...............................................................42

7. 2 Solução dos Exercícios .....................................................................................................43

7. 3 Resumo original da Norma: EN 13000 ..............................................................................45


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1. Introdução e apresentação dos problemas

Muitas vezes, o vento e rajadas de ventos é um fator subestimado na ocorrência deacidentes com guindastes automotivos ou guindastes sobre esteiras. Ao içar cargascom grandes superfícies expostas ao vento, como pás de rotor ou unidades completas

de hélice de geradores eólicos (WPP), poderá ocorrer que o valor padrão fornecidopela EN 13000 (ver capítulo Apêndice 7.3), que é a base para os cálculos do guindaste,seja signicativamente excedido.

Estes valores padrão são, por exemplo, o fator de resistência ao vento (cW), ou o valorpara o cálculo da chamada área da superfície projetada de uma carga. Em conjuntoos valores fornecem informação sobre a área real da superfície exposta ao vento deuma carga. Justamente nos casos de cargas com grande área de superfície (casos decarga especial) a velocidade do vento fornecida nas tabelas de carga pode se tornarinválida para o trabalho do guindaste. Uma nova velocidade de vento mais baixa, emcomparação com a velocidade do vento original admissível, deverá ser calculada paraeste caso de carga especial.

Inuência dovento sobre acarga

No caso de um plano de sustentação ou um rotoratua ainda a denominada força de sustentação.A superfície / comprimento no lado superiorde uma asa é maior que o lado inferior. Porisso o ar deve mover-se mais rápido no ladosuperior que no inferior. Disso resulta uma baixapressão no lado superior e uma sobrepressãona parte inferior. Em função da força ascendente

resultante a asa é pressionada para cima.

Qual é o papel do vento na excedência dessevalor padrão?

Se o vento encontrar uma superfície, ele exerceráuma força sobre esta superfície (resistência) queatua na direção do vento.

Princípio daResistência

Elevação

Lento movimento do ar

Rápido movimento do ar

A força do vento atua sobre uma carga. Isto pode ter um efeito de incremento ou dealívio. O causador disto é o princípio da resistência e o princípio ascensional.

Princípioascensional

Figura 1: Princípio da Resistência

Figura 2: Princípio ascensional


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De forma similar isto também se aplica ao guindaste:

Risco de acidente!

O vento de frente não reduz a carga do gancho, cabo de içamento, roldanas do cabode içamento e guincho de elevação, porque a carga continua atuando com sua forçagravitacional (ver capítulo 4.1.1). Com vento de frente esses conjuntos podem sersobrecarregados com a elevação da carga até o bloqueio pelo limitador de momentode carga (LMB)! A redução da carga provocada pelo vento de frente, poderá sobrecar -regar todo o guindaste e o sistema de lança se ele anteriormente tiver sido submetidoa carga que tenha atuado o LMB! O operador deve, portanto, conhecer o peso dacarga e não deve exceder a capacidade de Capacidade máx. de carga!

Figura 3: Vento de frente e de traseira

Figura 4: Vento de lado

1. 1 Inuência do vento sobre o guindaste e sobre a carga


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O vento lateral sobre a lança do guindaste e a carga é particularmente perigoso. Estevento não é registrado pelo LMB. Isto pode resultar em sobrecarga do guindaste.

Vento lateral

A carga adicional decorrente do vento lateral não é indicada pelo limitador de mo -mento de carga (LMB).

Possíveis cargassobre o guindaste

Carga dinâmicalateral decor-rente do giro dasuperestrutura

Carga lateraldevido ventosobre a carga

Carga no sentido de içamento, comoresultante da carga de içamento,acessórios de amarração e forçasde inércia.

Carga resultante da carga

própria

Carga lateraldecorrente do ven-to sobre a lança doguindaste.

Figura 5: Cargas que podem atuar sobre o guindaste

Inuência dovento sobre acarga

Se o vento bate na carga, então ela balança na direção do vento. Isto signica que aforça da carga já não atua verticalmente para baixo sobre a lança. Dependendo da forçado vento, da superfície exposta ao vento e da direção do vento, o raio da carga podeaumentar ou forças laterais não admissíveis podem atuar sobre a lança do guindaste.

r

∆r

r = RaioΔr = Aumento doraio por inuênciado vento

Aumento do raio dacarga, resultante dovento sobre a cargae sobre a traseira dalança.


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Excelente tecnologia e qualidade dos guindastes, longa experiência prossional bemcomo boa formação dos operadores dos guindastes e prévio planejamento prossionalda operação do guindaste reduz signicativamente o risco de um acidente.

No entanto: Fatores imprevisíveis tais como repentinas rajadas de vento são difíceise muitas vezes impossíveis de calcular com precisão antecipadamente. Termos comoárea de superfície exposta ao vento e área projetada, valor de cW, rajadas de vento,velocidade do vento, carga do vento ou classe de rugosidade são explicados a seguir.

O que isso signica para a operação do guindaste com vento?

Para o planejamento operacional, especialmente para cargas com grandesuperfícies de projeção ou c

W - coeciente de resistência ao vento, a velocidade

máxima admissível do vento especicado na tabela de carga têm que ser

reduzida.A pessoa responsável pela operação deve possuir conhecimentos básicos naárea da inuência dos ventos sobre as operações de guindastes. Da mesmaforma, essa pessoa deve ser capaz de calcular a necessária redução davelocidade admissível do vento para os casos de cargas especiais, como ascargas com grandes superfícies.A velocidade máxima admissível do vento (v

max) e a velocidade máxima

admissível de vento conforme a tabela de carga (vmax TAB

) referem – se sempreaos 3 segundos da velocidade da rajada, que ocorre na altura máxima deiçamento

Fatoresimprevisíveis

Recálculo paravelocidade máxi-

ma admissível dovento

Ventode Frente

Vento na parteTraseira

Ventode Lado

L a n ç a

Com vento de frente o sistema de lança é ali-viado de carga. A cargaindicada é muito baixa.OLMB ira atuar apenascom uma carga maiorque a máxima permiti-da pela capacidade decarga.

Com vento de trás o sistema de lança sofrecarga adicional. A indi-cação de carga é muitoalta. A atuação (desliga-mento) da LMB (dispo-sitivo limitadora de mo-mento de carga) ocorre

já com uma carga a qualé menor do que a cargamáxima admitida na ta-bela de carga.

Com vento lateral o si-stema da lança recebecarga lateral. A cargaindicada é semelhan-te amostrada quandoestiver operando semvento. A LMB não levaem conta os ventos la-terais.

C a r g a

A forma e o peso próprio da carga têm papel importante na inuência dosventos. O vento faz com que a carga balance e esta por sua vez faz com quea lança do guindaste comece a balançar.Este balanço (dinâmico) da lança faz com que a carga do guindaste aumente.Estando na faixa limite, isto poderá provocar o constante liga-desliga do LMB.Com cargas especiais, um rotor, por exemplo, o vento pode ter o efeito dereduzir a carga devido à forma do rotor.

Resumo sobre osperigos do vento


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Exercício 3

Qual o efeito que o vento tem na carga do guindaste? (Várias respostas

possíveis)

NenhumA carga pode balançar A carga gira em torno do caboO raio da carga pode aumentar

Exercício 2

Quais tipos de vento tem um efeito sobre o LMB?

A atuação (desligamento) da LMB (dispositivo

limitadora de momento de carga) ocorre já com uma

carga a qual é menor do que a carga máxima ad-

mitida na tabela de carga.

O corte só ocorre após uma carga que é maior

que a capacidade de carga máxima admissível.

Não há atuação do LMB.

1. 2 Exercícios

(Resposta)

(Resposta)

(Resposta)

Exercício 1

Quais tipos de vento podem ter efeito sobre a lança? (Várias respostas

possíveis).

Carga de vento Energia EólicaEvaporação Vento da parte traseiraVento de frente Vento de lado


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2. Noções Básicas sobre „Vento“

Neste capítulo você vai aprender o básico de como o vento surge e obterá as expli-cações iniciais para a terminologia especíca de vento.

O vento é ar em movimento. O movimento surge como uxo equalizador em decorrênciade diferentes temperaturas do ar e das resultantes diferenças de pressão entre asregiões de alta e de baixa pressão.

A força motriz dos ventos é a radiação solar. Ela atinge a Terra e sua atmosfera comintensidade variável: verticalmente no equador e somente como um raio de luz nos pólos.A terra e as massas de ar no equador se aquecem, o ar ca mais leve e sobe. Calorsobre os trópicos, frio na região polar: isso não pode continuar assim pois a naturezasempre procura o equilíbrio. Portanto, o ar quente - na borda superior da troposfera –ui para onde é mais frio.

Como surge ovento?

No caminho para o norte o ar perdemuito do seu calor torna-se pesado edesce frio para o chão. Resulta umacirculação: Na atmosfera superior oar quente migra para a região polar.No solo o ar frio ui de volta para ostrópicos como se fosse aspirado porum aspirador de pó. O transporte dear a partir do equador nunca atingeo pólo: A rotação da Terra desvia o

ar muito para o lado. Isso tambémprovoca a rotação das areas de altae de baixa pressão.

2. 1 Escala Beaufort

Atualmente as velocidades do vento são geralmente classicadas pelachamada “escala Beaufort”. Ela foi desenvolvida em 1806 por Sir Francis Beaufort e é

por isso que as suas unidades ainda são pelo seu nome Beaufort, na forma abreviada:bft. Esta é uma escala fenomenológica de 0-12 (através da observação de fenômenosnaturais). As forças do vento podem ser determinadas por meio de efeitos típicos visíveise observação natural da paisagem. Na prática a força Beaufort refere-se ao valor médioda velocidade do vento num período de 10 minutos a uma altura de 10 metros. Em1835, a escala Beaufort foi declarada universalmente aplicável na primeira conferênciameteorológica internacional.

Francis Beaufort(1774-1857)

Figura 6: A formação dos ventos


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Força do ventoVelocidade do

vento Efeitos do vento no interior Beaufort Designação m/s km/h

0 Calmo 0 a 0,2 0-1 Calmo, a fumaça sobe verticalmente.

1 Corrente Leve 0,3-1,5 1-5 Direção do vento indicada pela corrente defumaça.

2 Brisa Leve 1,6-3,3 6-11Direção do vento indicada pela corrente defumaça.

3 Brisa Suave 3,4-5,4 12-19 O vento move ramos nos e birutas.

4Brisa

Moderada5,5-7,9 20-28

O vento move galhos e ramos nos, levantapoeira e papéis soltos.

5 Brisa Fresca 8,0-10,7 29-38Pequenos arbustos começam a balançar;Cristas de espuma se formam em lagos.

6 Vento Forte 10,8-13,8 39-49Ramos pesados em movimento, difícil usar

guarda-chuvas.

7 Vendaval 13,9-17,1 50-61Perceptivel obstáculo ao caminhar contra ovento, árvores inteiras se movem.

8Vendaval

Tempestuoso17,2-20,7 62-74

Quebra de galhos das árvores, diculdadeconsideravel de caminhar em locais abertos.

9 Tempestade 20,8-24,4 75-88Leves danos às casas (chaminés e telhassão deslocados)

10Tempestade

pesada24,5-28,4 89-102

Desenraizam árvores, danos consideráveisnas casas.

11Tempestade

Violenta28,5-32,6 103-117 Danos generalizados.

12 Furacão 32,7 eacima

118 eacima

Devastação signicativa.

Tabela Beaufort

Tabela 1: Valores Beaufort


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A maior velocidade do vento medida na Alemanha até o momento foi 335 km/h gra-vado no dia 12 de Junho de 1985 na Zugspitze. Isso representa um valor calculadode 23,1 Beaufort.

Beaufort (bft) é uma unidade “arbitrária”. Ela expressa os efeitos percetíveis dos ventos.Beaufort (bft), porém, é diretamente relacionada à velocidade do vento sicamentemensurável. O diagrama a seguir mostra a interdependência da velocidade e da forçados ventos.

Diagrama dasforças do vento

Figura 7: Comparação entre força e velocidade do vento.

l b / f t ²

k p / m

N / m²

f t / s k m / h

m / s

Velocidade do ventoPressão dinâmica

F o r ç a d o v

e n -

t o s e g u n d o

B e a u f o r t

mi l h a

/ h

n ó s


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2. 2 Rajadas e rugosidades

Rajadas assim podem sermuito perigosas, pois elasocorrem de repente e nãoduram muito. Aqui a duraçãonão é o problema, mas simo surgimento súbito de ummovimento de ar muito maisforte do que se possa esperardo vento. Assim, as rajadaspodem levar a situaçõesperigosas não só no tráfegorodoviário.

A velocidade de uma rajada de vento é o valor médio da velocidade do vento medidopor um período de 3 segundos. A rajada de vento é maior do que a velocidade média

do vento que é medida por um período de 10 minutos.

O que é rajada devento?

Denição de umarajada de acordo

com a norma EN13000

Existem fatores externos, que podem aumentar ou diminuir a velocidade de rajadade vento:• Edifícios• Vales estreitos e barrancos

• Água supercies lisas• Altura acima do solo

Figura 8: Ônibus virou após uma rajada de vento

Valor calculado da velocidadedo vento ao longo de umperíodo de 3 segundo →“velocidade da rajada 3s”

Tempo

Curso de velocidade do vento a uma altura de z [m] ao longo do tempo

Valor calculado da velocidade do vento ao longode um período de 10 minutos a 10m de alturaacima da superfície do solo ou da água →“velocidade do vento 10 min”

Figura 9: Diagrama mostrando determinação da rajada de vento

O vento [m / s] a uma alturade z = 10m acima do solo

Como rajada de vento é designado um vento forte que se torna ativo no âmbito deum sistema de vento ou tempestade. As pessoas são surpreendidas toda vez, que asprevisões meteorológicas falam de um vento de 33 km / h, pois se tem a impressão

de que o vento está muito mais forte.

Na realidade, com a rajada, estamos lidando com um vento que é mais poderoso eindependente da velocidade média do vento. Portanto, uma rajada de vento pode chegara 60 km / h ou mais, enquanto que o valor médio ca muito abaixo disso.


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Quanto mais acentuada for a rugosidade do terreno, maior é a redução na velocidadedo vento. Florestas e cidades naturalmente freiam o vento sensivelmente, enquantoque nas pistas de concreto dos aeroportos a frenagem do vento é mínima. Ainda maislisas são as superfícies de água, elas têm, portanto, uma inuência ainda menor sobreo vento, enquanto gramas altas e arbustos freiam o vento consideravelmente.

Na indústria eólica os técnicos frequentemente se referem às classes de rugosidadequando estão avaliando as características eólicas de uma paisagem. Uma classe derugosidade alta de 3 a 4 se refere a uma paisagem que é caracterizada por muitas árvorese edifícios, enquanto que a superfície de um lago se enquadra na classe de rugosidade0. Pistas de concreto em aeroportos são enquadradas na classe de rugosidade 0,5.

Velocidade dovento com difer -

entes classes derugosidade

Muito acima do chão, a uma altitude de aprox. 1 km, o vento praticamente não é maisafetado pelas características da superfície do solo. A velocidade dos ventos nas ca -madas mais baixas da atmosfera é reduzida pelo atrito com o solo. Há distinção entrea rugosidade do terreno, a inuência dos obstáculos e a inuência dos contornos dapaisagem, que também é conhecida como a “orograa” do terreno.

Comportamentodo vento em

grandes altitudes

Figura 10: Diagrama das diferentes classes de rugosidade

Velocidade do vento em m/s

Campo

Subúrbio

Centro da Cidade

Alturain m

Os valores do instituto meteorológioco e os cálculos sobre a velocidade do vento sereferem à classe de rugosidade 2.Para classes de menor rugosidade deve- se esperar que a velocidade do vento nolocal de trabalho é maior do que a que indicada pela Meteorologia!


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Classe de Rugosidade Tipo de superfície do terreno

0 Superfície da água.

0.5Terrenos abertos, superfícies lisas, por exemplo, pistas

de aeroportos.

1Terreno abertos, sem cercas ou sebes, possivelmentecom edifícios esparsamente distribuídos, e muitascolinas suaves.

1.5Terrenos com algumas casas e sebes de 8m de alturacom espaçamento superior a 1 Km.

2Terrenos com algumas casas e sebes de 8m de alturascom espaçamento de aprox. 500m.

2.5Terrenos com muitas casas, arbustos e plantas, ou

cercas com 8m de altura e aprox. 250m de espaçamento

3Aldeias, vilas, terrenos com muitas cercas ou cercasaltas, orestas e terrenos bastante acidentados eirregulares.

3.5 Grandes cidades com edifícios altos

4 Cidades com prédios muito altos

Classes deRugosidade emresumo

Tabela 2: Classes de Rugosidades

Em cidades com edifícios altos a rugosidade se situa em 4 (ver tabela 2). Devido aisso cria-se a impressão de que lá o vento não é tão forte. No entanto, existem nasgrandes cidades com edifícios altos os cânions urbanos. O ar é comprimido nas lat -erais das edicações e a velocidade do vento aumenta consideravelmente, quandosopra através destes cânions urbanos. Este fenômeno é conhecido como “efeito a

jato”. Se, por exemplo, a velocidade normal do vento em terreno aberto é de 6 m/s,num cânion urbano certamente poderá chegar a 9 m/s.

O fenômeno“Efeito a jato”


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Alterar as uni-dades de [m/s]

para [knt]

Mostrar a forçado vento ou asrajadas em [m/s]ou [knt]

Local Data

Figura 11: Imagem da tela do site www.windnder.com

Nas operações com o guindaste e especialmente no levantamento de cargas comgrandes áreas de superfície, é imprescindível considerar a inuência do vento.

Antes de começar a trabalhar, o condutor do guindaste deverá informar-se junto ao

instituto meteorológico responsável sobre a velocidade máxima do vento prevista parao local de trabalho. Se as velocidades de vento previstas forem demadiadamenteelevadas, ca proibido içar a carga.

Dados metereológicos atualizados podem ser encontrados na Internet (exemplo:www.windnder.com sob o título “Super Previsão”). Note porém, que a rajada devento, como no exemplo abaixo, se refere a uma altura de 10 metros acima dosolo.

2. 3 Ventos e informações meteorológicas

Dados dos ventosobtidos na Intenet


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Valor Beaufort 3 4 5a 5 6 7a 7 8 9 10

m/sb 5,4 7,9 10,1 10,7 13,8 14,3 17,1 20,7 24,4 28,4

z m v(z) m/s

10 7,6 11,1 14,1 15,,0 19,3 20,0 23,9 29,0 34,2 39,820 8,1 11,9 15,2 16,1 20,7 21,5 25,,7 31,1 36,6 42,7

30 8,5 12,4 15,8 16,8 21,6 22,4 26,8 32,4 38,2 44,5

40 8,7 12,8 16,3 17,3 22,3 23,1 27,6 33,4 39,4 45,8

50 8,9 13,1 16,7 17,7 22,8 23,6 28,3 34,2 40,3 46,9

60 9,1 13,3 17,0 18,0 23,3 24,1 28,8 34,9 41,1 47,9

70 9,3 13,5 17,3 18,3 23,6 24,5 29,3 35,5 41,8 48,7

80 9,4 13,7 17,6 18,6 24,0 24,8 29,7 36,0 42,4 49,4

90 9,5 13,9 17,8 18,8 24,3 25,1 30,1 36,4 42,9 50,0

100 9,6 14,1 18,0 19,1 24,6 25,4 30,4 36,9 43,4 50,6

110 9,7 14,2 18,2 19,2 24,8 25,7 30,8 37,2 43,9 51,1

120 9,8 14,3 18,3 19,4 25,1 25,9 31,1 37,6 44,3 51,6

130 9,9 14,5 18,5 19,6 25,3 26,2 31,3 37,9 44,7 52,0

140 10,0 14,6 18,7 19,8 25,5 26,4 31,6 38,2 45,1 52,5

150 10,0 14,7 18,8 19,9 25,7 26,6 31,8 38,5 45,4 52,9

160 10,1 14,8 18,9 20,1 25,9 26,8 32,1 38,8 45,7 53,2

170 10,2 14,9 19,1 20,2 26,0 27,0 32,3 39,1 46,0 53,6

180 10,3 15,0 19,2 20,3 26,2 27,1 32,5 39,3 46,3 53,9

190 10,3 15,1 19,3 20,4 26,4 27,3 32,7 39,5 46,6 54,2

200 10,4 15,2 19,4 20,6 26,5 27,4 32,8 39,8 46,9 54,6a Níveis do vento para o guindaste em operação: 1 leve =10,1 m/s => at z = 10 m => gust speed = 14,1 m/s => q(z) = 125 N/m² 2 normal =14,3 m/s => at z 10 m => gust speed = 20,0 m/s => q(z) = 250 N/m²

b Limite superior no estágio Beaufort

[m/s]: A velocidade média do vento medida por 10 minutos a uma altura de 10 m (limite superiordo estágio Beaufort)

z [m]: Altura sobre o solo liso.

v(z) [m/s]: Atuante na altura z, velocidade de uma rajada de 3 segundos, determinante para o

cálculo.q(z) [N/m²]: Pressão dinâmica ecaz semi-estática (aproximada) atuante na altura z, calculada a

partir de v (z)

v

v

2. 3. 1 Velocidade do vento dependência da altura

Para poder determinar a velocidade do vento em dependência da altura para denir aaltura máxima de elevação, aplica-se a tabela a seguir:Você recebe, por exemplo do instituto metereológico, uma noticação de uma velocidadedo vento de 6,2 m ⁄ s, 10 metros acima do nível do solo, calculada ao longo de 10 minutos.

De acordo com a tabela 1 (ver página 14), esta velocidade do vento corresponde aovalor Beaufort 4. Você tem, por exemplo, uma altura máxima de elevação de 50 metros.Agora, com a ajuda da tabela 3 (ver abaixo) a rajada de vento poderá ser calculadapara esta altura de 50 metros Isso equivale a 13,1 m ⁄

s. Com uma velocidade de rajada

máxima admissível de 9 m ⁄ s pela tabela de carga, a operação de elevação de carganão poderá ser realizada.

v

v

Altura dependen-do da velocidadedo vento

Fonte: DIN EN 13000 Tabela 3: Velocidade da rajada em 3 seg dependendo da velocidademédia do vento pela escala Beaufort e altura.


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Exercício 4

Determine a partir da “tabela 1: Valores Beaufort” as inuências do vento

para na região interior e o valor Beaufort correspondente para uma veloci-

dade de vento de 42 km/h.Resposta:

Exercício 5

Determine, com base na “Tabela 2: Classes de rugosidade”, a que classe de

rugosidade correspondem as duas fotos abaixo!

Figura 12: Determine a classe de rugosidade!

Figura 13: Determine a classe de rugosidade!

Resposta:

Resposta:

Exercício 6

O que podemos entender por uma “rajada”, segunda a norma EN 13000?

Vento fraco causado por uma diferença na pressão do ar

Forte agitação do vento de curta duração.

Forte agitação do vento por um período de 3 segundos superior à

velocidade média do vento,durante um período de 3 segundos

2. 4 Exercícios


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3. Anexo – Esquema de gerador eólico

O uso da energia eólica é conhecido há séculos. O desenvolvimento de geradoreseólicos cada vez mais potentes tem sido incentivado. A altura das torres nas quais asturbinas estão trabalhando está aumentando. As novas instalações são impressionantesem seu tamanho. Com uma altura do cubo de até 135 metros os rotores giram comum diâmetro de 126 metros.A título de comparação: a envergadura de um Airbus A380 é um pouco menor que 80metros.

Pás do rotor Adaptação das pásdo rotor (ajuste depasso)

Cubo do rotor

Transmissão

FreioInstrumento de medição

Gerador

Carcaça

Rastreamento direção dovento (Ajuste do azimute)

Escada

Torre

Ligação à rede

Fundação

Componentes deum gerador eólico

Neste capítulo você conhecerá a composição esquemática de um gerador eólico.

Também mostraremos como se comportam as velocidades do vento nas diferentesalturas em relação ao solo.


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Seja a instalação de gerador eólico individual ou a instalação de completas fazendasde geração eólica, eles geralmente instalados em locais onde o vento sopra mais forte.Cada metro a mais que possa subir na atmosfera é recompensado com um melhorrendimento. Ao analisarmos a subdivisão vertical da atmosfera apenas sua camadainferior é adequada à exploração da energia eólica. Isto é devido à composição das

camadas de ar mais baixas. Com o aumento da altura a rugosidade do solo tem menorinuência sobre a velocidade do vento. Assim, o vento sopra mais suave em altasaltitudes e está menos sujeito a turbulências. Este fato vem muito de encontro aosfabricantes de usinas eólicas.

Vento Geostróco

quasa sem turbulência

Camada limite próxima aosolo

Alta Turbulência

Figura 14: Turbulência em várias alturas diferentes

Composição dascamadas de ar

Onde ocorremquais

turbulências

A l t u r a a c i m a d o s o l o

Solo

Outro fato arma que a velocidade do vento decresce quanto mais nos aproximamos dosolo. Ao considerarmos um sistema com uma altura de eixo de 40 metros e um diâmetrode rotor de 40 metros, onde as pontas das pás do rotor são submetidas a um uxo de9,3 m ⁄

s quando estão na posição mais elevada. A velocidade do vento na posição mais

baixa das pás do rotor é de apenas 7,7 m ⁄ s. Isto signica que as forças sobre a lâmina

do rotor (carga do rolamento) são signicativamente maiores na posição mais alta do

que na posição mais baixa.


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4. Fatores do cálculo da força do vento

Os seguintes valores precisam ser coletados antes da operação com o guindaste:• O peso da carga a ser içada (mH) (ver capítulo 4.1.1)• A área máxima projetada (A

P) da carga, (ver capítulo 4.1.2)

• O coeciente de resistência (valor-cw), (ver capítulo 4.1.3)

• A velocidade do vento atual (vact

) (ver capítulo 4.1.4)

O peso da carga a ser içada (carga e gancho), é medida em quilogramas (kg) outoneladas (t). O operador do guindaste pode ler o peso da carga a partir da nota de

entrega ou diretamente sobre a carga ou ainda perguntar ao fabricante. Uma carga daqual não conhecemos o peso, o valor-cw e a superfície projetada, não deve ser içada.

Denição do pesoda carga a ser

içada

Se um corpo é submetido a uma fonte de luz, esse projeta uma sombra. Essa sombra é aárea projetada A

P do corpo. Se o corpo for submetido a um vento, em vez de luz, surge

a mesma sombra (área projetada). Dependendo da direção do vento a sombra poderáser maior ou menor. O fabricante da carga pode fornecer a área projetada máxima.

Denição da áreaprojetada

Neste capítulo você vai aprender os termos e base de cálculo necessária paradeterminar a inuência do vento sobre as operações de guindastes. Da mesma forma,

você vai aprender a ler a velocidade do vento permitida a partir de um diagrama.

Os seguintes fatores são de importância vital para o cálculo das cargas de vento:• Peso da Carga• Área máxima projetada da superfície• Valor - cW• Velocidade máxima do vento• Área da superfície exposta ao vento• Pressão dinâmica

4. 1 Coleta dos valores disponíveis

4. 1. 1 Peso de carga a ser içada (mH)

4. 1. 2 Área projetada máxima (AP)

1m

3m

8m

3m

1m

8mVento

Vento

AP=8m²

AP =24m²

O exemplo ao lado deixaclaro que um objeto pode terdiferentes áreas projetadas. Porisso, deverá ser adotada a áreaprojetada máxima.

Quanto maior for a áreaprojetada, maior será a áreaexposta ao vento.


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Corpo Coeciente de resistência CwPlaca/Cubo

1,1 a 2,0

Cilindros0,6 a 1,0

Esfera0,3 a 0,4

Hemisfério (frente)0,2 a 0,3

Hemisfério (parte de trás)0,8 a 1,2

Rotor de gerador eólico

Aprox. 1,6

Se um corpo é submetido a um uxo de ar, diretamente ou envolvido por ele, a velocidadedo ar sofrerá uma redução. O corpo representa um obstáculo para o ar (resistência aouxo). Dependendo da forma do corpo a resistência ao uxo varia. Para descrever aforma do corpo, é denido o coeciente de resistência.

OO coeciente de resistência (valor-cW) de um corpo indica qual o tamanho da obstruçãoque o corpo representa ao uxo de ar. O fabricante da carga pode fornecer o coecientede resistência (valor-c

W).

Denição docoeciente de

resistência

Tabela 4: c W -Valores de corpos comuns

4. 1. 3 Valor-cW

A velocidade atual do vento é dada em [m/s] ou [km/h]. Antes de iniciar o trabalho épreciso se informar sobre a velocidade de vento prevista junto ao instituto metereológicoou pela internet (www.wetternder.com - por exemplo). Se a previsão for de velocidadede vento elevada o içamento da carga não deve ser realizado!Da mesma forma, você pode ler a velocidade atual do vento com a ajuda do anemômetro no computador LICCON.

Onde posso obtera velocidade do

vento

4. 1. 4 Velocidade do Vento Atual (vact)

O valor atual do gerador de vento no guindaste não pode ser usado sozinho comobase para cálculo de içamento de carga. A atual velocidade do vento para o período

sempre deverá ser obtida, antes do início do içamento, junto à respectiva estaçãometeorológica ou através da Internet.


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Anemômetro (Medidor da velocidade do ar)

Até dois anemômetros podem estar instalados num guindaste. O alerta de vento émostrado na tela de operação do computador LICCON. Se o valor atual da velocidadedo vento exceder o valor máximo exibido, o símbolo “alerta de vento” começa a piscar

e o alarme sonoro>> BUZINA BREVE


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Para acionar uma hélice é necessário vento forte. Isso signica que a pressão dinâmicado vento precisa ser sucientemente grande para que o rotor comece a girar. Quantomaior for a área da superfície do rotor exposta ao vento, menor será a pressão dinâmicado vento necessária para girá-lo.

Fórmula da força do vento (FW):

FW = AW · p

4. 2. 3 Pressão Dinâmica (p)

Se o vento atinge uma placa xada por uma mola (veja a gura à direita), o ar ui aoredor dela. Ao mesmo tempo, uma parte do vento é represado contra a superfície daplaca. Este represamento resulta num aumento de pressão que empurrará a placa

contra a mola. Essa pressão é conhecida como pressão dinâmica.Se a velocidade do vento (v) dobra, a pressão dinâmica quadruplica.

Fórmula para a pressão dinâmica (p):

p = FW : AW or p = 0,5 · ρ · v ²

Denição depressão dinâmica

4. 2. 4 Força do vento (FW)

Exercício 7Com o seu guindaste você precisa substituir um painel de janela numa

fachada de vidro. O painel da janela tem uma área projetada de 2,6 m² e um

valor-cW de 1,2. Calcule a área da superfície exposta ao vento.

Reposta:

AW = m²

Exercício 8 ( Complete o texto)

Se a velocidade do vento...................... exceder a velocidade do vento.............conforme tabela de carga, a operação com o guindaste deve ser ....................

e a lança deverá ser ...................... caso a velocidade do vento admissível no

gráco de vento guindaste for .................. .

Exercício 9

Calcular a força do vento que atua sobre o painel da janela do exercício 7, se

for exercida uma pressão dinâmica de 19 N/m².

Reposta: FW = N

4. 3 Exercícios

Densidade do ARρ = 1,25 kg ⁄

m³

Placa

Vento

Mola

Denição de força


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5. Determinação da velocidade do vento permitida

Os seguintes métodos facilitam a determinação da velocidade máxima admissível do vento:

• Método (1): Diagrama de força do vento (ver capítulo 5.1)

• Método (2): Fórmula (ver capítulo 5.2)• Método (3): A determinação da velocidade máxima admissível do vento a partir doslivros antigos de tabela de carga (Diagrama 1 e 2) não será mais usado

5. 1 Método (1): Diagrama de força do vento

Se a superfície exposta ao vento da carga for superior a1,2 m² por ton. de carga,então a velocidade máxima do vento admissível na tabela de cargas não é mais válida.Neste caso, compare a velocidade do vento máxima permitida a partir da tabela decarga com a velocidade do vento no diagrama de força do vento. Os dois valoresdevem ser correspondentes, caso contrário você obterá uma velocidade do ventoincorreta de um diagrama de força do vento errado. Isso poderá causar um acidente.

Esta forma de determinar a velocidade admissível do vento é parte integrantedo livro da tabela de carga. Neste capítulo, nós queremos informar este métodoaos senhores.


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5. 1. 1 Exemplo para determinar a velocidade máxima admissíveldo vento para um caso de carga padrão

A carga a ser içada pesa 65 t, tem um valor-cW de 1,4 e com área projetada de 200 m² temuma área de superfície exposta ao vento de 280 m². Se dividirmos a superfície expostaao vento pela carga, então temos um valor de 4,31 m² por ton. Este valor excede o valorpermitido para a área da carga exposta ao vento de 1,2 m² por t. Para a conguraçãonecessária, de acordo com a tabela de carga, será admissível uma velocidade máximado vento de 11,1 m ⁄

s.

Com base no diagrama de força do vento 11,1 m ⁄ s (vide gura 22 página 32) deve ser

determinada agora a velocidade máxima admissível do vento.

Para esta carga a velocidade máxima admissível do vento equivale a 5,9 m ⁄ s

Exemplo 2

280 m² / 65 t =4,31 m² ⁄

t

Exemplo 1

Área da superfícieexposta ao vento:

1,2 · 50 m² =60 m²

A carga pesa 85 t, tem um valor-cW de 1,2 e uma superfície projetada de 50 m².Um valor-cW de 1,2 e uma superfície projetada de 50 m² resultam numa superfície

exposta ao vento de 60 m². Se você dividir a superfície exposta ao vento pela carga,então nós temos um valor de 0,71 m² por ton. Neste exemplo, a tabela de carga temuma velocidade máxima do vento de 9 m/s. Por esta razão deverá ser usado o diagramade força do vento de 9 m/s.Agora, desenhe uma linha 1 vertical para cima na superfície exposta ao vento comvalor de 60 m² no diagrama força do vento de 9,0 m / s (ver ilustração 19 pg. 31). Emseguida, desenhe uma linha 2 horizontalmente para a direita, na carga a ser içada de85 t. No ponto de intersecção, ambas as linhas se cruzam na frente dos 9 m ⁄ s

Isto signica que a carga pode ser levantada até à velocidade máxima do vento de9 m ⁄

s

, conforme indicado na tabela de carga.

5. 1. 2 Exemplo para determinar a velocidade máxima admissíveldo vento para um caso de carga especial

A velocidade máxima admissível do vento apurada de 5,9 m ⁄ s não é inserida nocomputador LICCON. Quando a velocidade máxima admissível do vento apuradade 5,9 m ⁄ s for excedida não haverá alerta. Portanto, o operador de guindaste tem queobservar o valor da velocidade do vento independentemente do sistema de compu-tador LICCON. Se o valor máximo admissível apurado da velocidade do vento foralcançado ele precisa interromper o içamento da carga.


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Figura 17: Diagrama da força do vento a 7,0 m⁄s (válido somente paratabelas com velocidade max. do vento de 7,0 m⁄s)

Área da superfície da carga exposta ao vento (AW) [m2]

C a r g a d o g u i n c h o

Diagrama da força do vento para velocidade max. do vento conforme tabela de carga de 8,6 m ⁄ s

Diagrama deforça do vento a

8,6 m ⁄ s




Figura 18: Diagrama da força do vento 8,6 m⁄s (válido somente paratabelas com velocidade max. do vento de 8,6 m⁄s)

Diagrama daforça do vento

7,0 m ⁄ s


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Diagrama força dovento 9,0 m ⁄

s

Diagrama força dovento 9,9 m ⁄

s

1

2

60

85


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Figura 21: Diagrama da força do vento a 11,1 m⁄s (válido somente paratabelas com velocidade max. do vento de 11,1 m⁄s)




Diagrama deforça do vento a

12,8 m ⁄ s





Diagrama daforça do vento

11,1 m ⁄ s

280

65


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5. 2 Método (2): Fórmula

A velocidade do vento admissível pode ser calculada com uma única fórmula.Para tanto é necessário coletar primeiramente os seguintes dados:

• A carga a ser içada (mH) (incluindo os acessórios de içamento, moitão e eventual-

mente qualquer porção relevante do cabo de içamento)• A superfície exposta ao vento (AW)• A velocidade máxima do vento de acordo com a tabela de carga

Fórmula para calcular a velocidade do vento admissível:

vmax

= vmax_TAB

·

Exemplo 1

Área da super -fície exposta ao

vento:1,2 · 50 m² =

60 m²

A carga pesa 85 t, tem um valor-cw de 1,2 e uma área projetada de 50 m². Com um

valor-cW de 1,2 e uma área de superfície projetada de 50 m², temos uma área de su-perfície exposta ao vento de 60 m². Neste exemplo a velocidade máxima admissíveldo vento de acordo com a tabela de carga é de 9 m ⁄

s.

vmax

= 9 m ⁄ s · fdi

vmax = 11,73m ⁄

s

5. 2. 1 Exemplo de cálculo da velocidade máxima admissível do

vento para um caso de carga normal

1,2 m² ⁄ t · 85 t

60 m²

Exemplo 2

Área de super -fície exposta ao

vento: 1,4 · 200 m² =

280 m²

A carga a ser levantada pesa 65 t, tem um valor-cW de 1,4 e com uma área projetada de200 m² temos uma área de superfície exposta ao vento de 280 m². Para a conguraçãorequerida do guindaste e de acordo com a tabela de carga é admissível uma velocidademáxima do vento de 11,1 m ⁄ s.

vmax = 11,1 m ⁄ s · fdi

vmax = 5,86m ⁄

s

5. 2. 2 Exemplo para o cálculo da velocidade máxima admissíveldo vento para um caso de carga especial

1,2 m² ⁄ t · 65 t

280 m²

1,2 m² ⁄ t · m

H

AW

A velocidade do vento a partir do gráco de carga cai de 11,1 m ⁄ s para 5,86 m ⁄

s.

A carga só pode ser içada até uma velocidade máxima do vento de 5,86 m ⁄ s.

A velocidade máxima admissível do vento apurada de 5,86 m ⁄ s não é inserida nocomputador LICCON. Quando a velocidade máxima admissível do vento apuradade 5,86 m ⁄

s for excedida não haverá alerta. Portanto, o operador de guindaste tem

que observar o valor da velocidade do vento independentemente do sistema decomputador LICCON. Se o valor máximo admissível apurado.

O valor 1,2 abaixo da raiz corresponde auma constante e não ao valor cw !Este valor não pode ser alterado!

Se o resultado da vmax for maior do que vmax_TAB, a carga poderá ser içada até a ve-locidade do vento máxima especicada na tabela de carga, neste caso 9 m ⁄ s.


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5. 3 Exercícios

Exercício 10

Com um LTM 1150-6.1 (CÓDIGO 0050) você precisa içar uma carga de 47

toneladas e uma área de superfície exposta ao vento de 235 m² a uma altura

de 21 m e num raio de lança de 6 m. O guindaste é patolado numa base de

apoio de 9,30 mx 8,30 m. O contrapeso é de 46,8 t.

Determine a correta conguração dos teles a partir deste trecho da tabela de

carga (veja abaixo). Além disso, determine a velocidade do vento permitida

para este levantamento através do diagrama de força do vento aplicavel (ver

capítulo 5.1).

Figura 24: Extrato do manual de tabelas de carga do LTM 1150-6.1


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Exercício 11

Utilizando um LTM 11200-9.1 (CÓDIGO 0016) você precisa içar uma carga

de 45 toneladas com uma área de superfície exposta ao vento de 112 m² a

uma altura de 42m em um raio de 18 m. O guindaste é apoiado numa base de

apoio de 13 m x 13 m. O contrapeso é de 22 t.

Determine a correta conguração dos teles no extrato da tabela de carga

(veja abaixo). Além disso, determine a velocidade do vento permitida para

este içamento por meio do diagrama de força do vento aplicável (ver capítulo

5.1).

Figura 25: Extrato do manual de tabelas de carga do LTM 11200-9.1


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6. Comentários Finais

O boom na área de geração eólica que se verica nos últimos anos provocou muitasinovações dos fabricantes de guindastes. Nunca antes foram colocados tantosgeradores em operação para atender a demanda crescente de novas turbinas eólicas

e tecnologias ans, como hoje.Na instalação de uma moderna usina de energia eólica, cuidados devem ser tomadospara garantir que o tamanho do guindaste seja adequado ao peso da casa de máquinas,à área da superfície do rotor exposta ao vento, em conjunto com a altura do cubo.Da mesma forma isto precisa ser considerado quando da realização de trabalhos dereparo ou manutenção.A inuência do vento sobre o guindaste e sobre a carga passou a ser fortementeenfatizada na mente dos usuários de guindastes na instalação de usinas eólicas; vistoque nestes casos o guindaste é utilizado em locais onde devem esperar ventos maisfortes.“Velocidade dobrada do vento representa carga do vento quádrupla sobre a lança ea carga”; é o que dita a regra.A m de melhor avaliar os riscos e assim, evitar acidentes de trabalho com o guindaste,formulamos este documento abrangendo o tema “A inuência do vento sobre a operaçãodos guindastes”. Além disso, colegas competentes da Liebherr-Werk Ehingen GmbH estão à disposição do leitor para responder a quaisquer dúvidas que o leitor possa ter.


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7. Apêndice

7. 1 Guindastes LIEBHERR na Energia Eólica

7. 1. 1 Atuais guindastes móveis sobre pneus (2012)

Dados Técnicos LTM 1350-6.1Capacidade máx. de carga 350t a 3m

Lança Telecópica 70 m

Altura máx. de elevação 134 m

Potência do motor doveículo

Liebherr 8 cilindrosturbo-diesel 440 kw

Potência do motor doguindaste

Liebherr 4 cilindrosturbo-diesel 180 kw

Sistema de tração, direção 12x8x10

Velocidade max. 80 km/h

Peso 72t (6x12t carga por eixo)Tamanho de geradoreólico

< 1 MW*

Technical data LTM 1400-7.1Capacidade máx. de carga 400 t at 3 m




Liebherr 8 cilindrosturbo-diesel 440 kW



Sistema de tração, direção 14 x 8 x 14


Peso 84t (7x12t carga por eixo)

Tamanho de geradoreólico

< 1.5 MW*


Lança Telecópica 50/84 m








Peso 96t (8x12t carga por eixo)

Tamanho de gerador

eólico< 2 MW*

LTM 1350-6.1

LTM 1400-7.1

LTM 1500-8.1

* Os tamanhos indicados de geradores eólicos são meros exemplos. O tamanho correto do guindaste deverá ser determinadoatravés de um planejamento detalhado da operação e análise das cargas de vento!


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Peso108t (9x12t carga por

eixo)


2 MW*

Technical data LTR 11200

Capacidade máx. de carga 1200 t at 3 mPressão sobre o solo ~ 14 t/m²Altura máx. de elevação 189 mPotência do motor detranslação /guindaste


Capacidade admissívelde subida

17,6 %

Peso Total ~ 380 tVelocidade detranslação

max. 1,8 km/h

Total de Lastro 202 tTamanho de gerador

eólico2 - 3 MW*

7. 1. 2 Atuais guindastes sobre esteiras, lança telescópica (2012)

LTM 1750-9.1

LTR 11200


Technical data LTM 11200-9.1Capacidade máx. de carga 1200 t at 2.5 m









Peso108t (9x12t carga por

eixo)


2 - 3 MW*

LTM 11200-9.1


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7. 1. 3 Atuais guindastes sobre esteira, lança treliçada (2012)

Technical data LR 1350Capacidade máx. de carga

350 t at 6 mAlcance máx. Lança (raio) 100 m


Potência do motor detranslação /guindaste


Bitola 7.2 m

Lastro da plataformagiratória

max. 125 t

Lastro central max. 38 t

Lastro do Derrick max. 200 t x R 15 m

Tamanho de geradoreólico < 1.5 MW*

Technical data LR 1400/2Capacidade máx. de carga 400 t at 4.5 mAlcance máx. Lança (raio) 120 m




Bitola 8.4 m


max. 155 t




< 2 MW*

Technical data LR 1400/2-WCapacidade máx. de carga 400 t at 4.5 mAlcance máx. Lança (raio)

112 mAltura máx. de elevação 132 m



Bitola 3.6 m


max. 155 t



< 2 MW*

LR 1350

LR 1400

LR 1400-W



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Technical data LR 1600/2Capacidade máx. de carga 600 t at 10 mAlcance máx. Lança (raio) 144 m




Bitola 7.5 m


max. 190 t




2 - 3 MW*

Technical data LR 1600/2-WCapacidade máx. de carga 600 t at 11 mAlcance máx. Lança (raio) 144 m




Bitola 3.8 m

Lastro da plataformagiratória max. 190 t



2 - 3 MW*

Technical data LR 1750Capacidade máx. de carga 750 t at 7 m

Alcance máx. Lança (raio) 136 mAltura máx. de elevação 191 m



Bitola 8.8 m


max. 245 t



Tamanho de gerador

eólico

3 MW*

LR 1600/2

LR 1600/2-W

LR 1750



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Technical data LR 11350Capacidade máx. de carga 1350 t at 12 mAlcance máx. Lança (raio) 132 m




Bitola 11 m


max. 340 t




5 - 6 MW*

LR 11350


Technical data LG 1750Capacidade máx. de carga 750 t at 7 mAlcance máx. Lança (raio) 136 m






Sistema de direção 16 x 8 x 16


Total de Lastro 650 t


3 - 5 MW*

7. 1. 4 Atuais guindastes de lança treliçada (2012)

LG 1750


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7. 2 Solução dos Exercícios

Solução do exercício 3:

NenhumA carga pode balançar A carga gira em torno do caboO raio da carga pode aumentar

Solução para o exercício 4:

Um vento com uma velocidade de 42 km/h poderá mover galhos grandes e dicultaro uso de guarda-chuvas.O valor de Beaufort para 42 km/h conforme tabela é de 6 Bft.

Solução para o exercício 5:• Na gura 13 vemos orestas e terrenos irregulares o que corresponde à classe 3

de rugosidade.• Na gura 14 vemos uma paisagem com algumas casas e árvores e espaços livres

o que corresponde à classe 2 de rugosidade.

Solução do exercício 1:Carga de vento Energia Eólica

Evaporação Vento da parte traseiraVento de frente Vento de lado

Solução do exercício 2:

Vento de trás:

Vento da parte dafrente:

Vento de lado:

A atuação (desligamento) da LMB (dispositivo limitadorade momento de carga) ocorre já com uma carga a qualé menor do que a carga máxima admitida na tabela de

carga. O corte só ocorre após uma carga que é maior que acapacidade de carga máxima admissível. Não há atuação do LMB.


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Solução do exercício 10:Uma possível conguração do telescópico seria pinar as seções 4 e 5 em 46%.

Em conformidade com o diagrama de força do vento 12,8 m ⁄ s a velocidade do ventopermitida é de 6,2 m/

s.

Solução do exercício 11:Uma possível conguração do telescópico seria pinar a seção telescópica 4 em 100%e as seções telescópicas 5-7 em 50%. Em conformidade com o diagrama de força dovento 11,1 m ⁄

s a velocidade do vento permitida é de 7,7 m ⁄

s.

Solução do exercício 6:Vento fraco causado por uma diferença na pressão do ar Forte agitação do vento de curta duraçãoForte agitação do vento por um período de 3 segundos superiorà velocidade média do vento,durante um período de 3 segundos

Solução do exercício 7: 2.6 m² x 1.2 = 3.12 m²

Solução do exercício 8:Se a velocidade do vento atual exceder a velocidade do vento admissível conformetabela de carga, a operação com o guindaste deve ser suspensa e a lança deverá

ser baixada caso a velocidade do vento admissível no gráco de vento guindaste forexcedida.

Solução do exercício 9: 3.12 m² x 19 N/m² = 59.28 N


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7. 3 Resumo original da Norma: EN 13000

4.1.2.2 Cargas de vento4.1.2.2.1 Velocidades e pressões do ventoPara calcular as cargas de vento, admitimos que o vento está soprando horizontalmente

ao chão e que está vindo da direção menos favorável, mas a uma velocidade dependenteda altura.A velocidade de uma rajada de 3 segundos v (z) [m/s], que atua sobre um ponto situadoa uma altura de z [m] e que é crucial para o cálculo, com base numa velocidade médiado vento v [m/s ] medida a uma altura de 10 m acima do solo ou acima do nível do marpor um período de 10 minutos.

A velocidade do vento admissível para o guindaste em operação e fora de operaçãoserá derivado da velocidade da rajada de vento atuante na maior altitude v (z), quedevera ser levada em consideração nas comprovações.

4.1.2.2.2 Cargas dos ventos durante a operaçãoPara o cálculo da inuência das cargas decorrentes do vento sobre as cargas durantea operação pode ser assumido por uma questão de simplicicação que a velocidade darajada determinada no ponto mais alto vi (max.z) aplica-se a altura total do guindastee da lança. São permitidos cálculos mais precisos, dependentes da altura, das forçasdo vento agindo sobre a lança são permitidos, por exemplo, em intervalos de 10 m dealtura. As forças do vento, determinadas com a pressão dinâmica no guindaste e seuscomponentes, devem ser combinadas com as outras cargas operacionais.A velocidade admissível do vento vi (max. z) deve ser especicada nas tabelas de cargae no manual de instruções. A referência variavel na qual a carga se baseia (superfície

exposta ao vento por unidade de massa (unidade de peso), da capacidade de carga étambém deve ser especicada aqui. Desde que não especicado de forma diferente,aplica-se 1,2 m²/t.OBSERVAÇÃO 1O valor de 1,2 m² / t é baseado em Cw 1,2.

As forças do vento atuantes sobre a carga suspensa devem ser determinadas paraa altura máxima de elevação. É necessária vericação especial, caso a caso, para oiçamento de cargas com grandes áreas de superfície (> 1,2 m²/t).OBSERVAÇÃO 2

Como a operação segura do guindaste só é possível na faixa abaixo da velocidade dovento permitida Vi(max. z), a velocidade na altitude máxima deve ser monitorada comum anemômetro. A m de evitar perigos, particularmente devido alterações súbitasna velocidade e direção do vento quando da passagem de frentes meteorológicas,deverão ser considerados os boletins metereológicos por ocasião do planejamentode operações de içamento. No manual de operação devem ser indicadas instruçõesadequadas para baixar o guindaste (lança) até uma posição segura.OBSERVAÇÃO 3Os guindastes móveis têm normalmente sistemas de lança que pode ser baixados deforma rapida e simples. Isso permite que o perigo das mudanças bruscas na velocidadedo vento e no aumento da velocidade de rajada seja minimizado num curto período detempo (por exemplo, em 5 min.).


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4.1.2.2.3 Cargas de vento resultantes de vento fora da operação (guindaste não estáem uso)

A) Ventos de tormenta fora de operaçãoPara calcular os efeitos da carga por vento fora de operação, pode-se adotar uma

velocidade media do vento como referência, variação regional. A velocidade do ventode referência vref. é determinada por um período de 10 minutos a uma altura de 10macima da superfície do solo ou do nível do mar. Na Europa, valem os seguintes valores(ver apêndice N.3):Região A B C D E:vref[m/s] 24 24 28 32 36Um guindaste é considerado estruturalmente seguro se todas as comprovaçõesnecessárias, incluindo os efeitos da rajada de 3 segundos, dependendo da altura, combase em uma velocidade do vento de referência forem realizadas (ver equações em4.1.2.2.1. apêndice e N.1 e N.2).

B) Limite de velocidade fora de operaçãoPara calcular os efeitos da carga do vento quando fora de operação a velocidade do ventoda rajada de 3 segundos na maior altura va (max.z) deve ser levada em consideração(ver apêndice N.1 e N2). As seguranças exigidas devem ser veri-cadas para todas ascongurações permitidas para o equipamento e / ouposição do guindaste. Um cálculo mais exato, dependendo da altura, das forças dovento agindo sobre a “lança” é permitida em cada conguração e / ou posição com umarajada de vento crítica (rajada de vento de 3 segundos), por exemplo, em intervalosde 10m de altura.As forças determinada com a pressão dinâmica no guindaste e seus componentesdevem ser combinadas com as cargas mortas e, se necessário, com outros fatores deinuência geométrica (por exemplo, irregularidades da paisagem).

OBSERVAÇÃO 1Um guindaste que é seguro para os efeitos da velocidade do vento Va (max. z),determinada a partir dos valores limite especícos do guindaste, só deve permanecerna conguração do equipamento e / ou posição até à velocidade de rajada derivadadeste. Medidas de segurança adequadas que devem ser realizadas pelo operador doguindaste a m de trazer o guindaste de volta a uma condição segura, por exemplo,liberando ou retraindo (fechando tele) a lança antes da Va (máx. z) ser excedida deve

ser especicada no manual de instruções. Modalidades de medidas adequadas parasegurança do guindaste devem ser especicadas no manual de instruções.OBSERVAÇÃO 2Devido a segurança do guindaste só estar garantida no intervalo até a velocidade do ventoadmissível Va(max z) (enquanto em funcionamento, ou fora de operação), é necessárioassegurar, através de um planejamento e previsão de operação que considere inclusiveos boletins metereológicos, que os valores limite não sejam excedidos.

Fonte: EN13000


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Documents

Influencia Do Vento Em Guindastes