Relatorio de elevador

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UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Estudo sobre cargas de reação e vibrações em um elevador

Daniel Beck Gilberto Terner Rafael Michels Tomás Tech

Estudo sobre cargas de reação e vibrações em um elevador Introdução: O projeto de um elevador e sua máquina requer um estudo minucioso de todos os componentes envolvidos para determinar os melhores parâmetros e materiais que serãoutilizados bem como o correto projeto da estrutura que sustentará a máquina. Tendo isto em vista, podemos observar o quanto é difícil uma determinação precisa das variáveis no projeto de um elevador, e principalmente, devido a pouca bibliografia nesta área, a realização de um trabalho que estude este problema e produza ferramentas que auxiliem nestes projetos é de suma importância. Objetivos: Aolongo deste trabalho se buscará validar um modelo computacional para o auxílio no projeto correto da laje que sustenta a máquina do elevador e na redução das vibrações causadas pelo motor. Para isso serão determinadas as reações da máquina do elevador sobre a laje e também as freqüências de operação da máquina através de um modelo computacional. Será calibrado o modelo, para um determinado motor,através de medições experimentais e se espera, que posteriormente, esse modelo possa ser utilizado para simulação de outros tipos de elevadores através de variação de parâmetros. Desenvolvimento: Primeiramente foram recolhidos diversos dados sobre o modelo de elevador que seria simulado. A máquina de tração que foi simulada é uma EM-33, a qual nos forneceram a planta e diversos dados.

Figura 1 –Planta da máquina de tração EM-33 No passo posterior foi esquematizado um modelo simplificado para o funcionamento do elevador. O modelo escolhido é bidimensional, pois devido às distribuições de massa do sistema, foi concluído que um modelo 2D (mais simples que 3D) é suficiente e dará resultados corretos para o estudo que está se realizando. O esquema do modelo simplificado é mostrado na Figura 2. Figura 2 – Modelo simplificado do elevador Obs.: PT – Polia de Tração PD – Polia Defletora CP – Contra Peso O motor aplica o torque na polia de tração que faz o sistema se mover. A polia defletora apenas conduz os cabos (são quatro cabos) e está presa à base do motor. No motor está se considerando o motor mais a sua base. Existe um coxim sob cada viga que suporta o motor (dois coxins no total), osquais possuem resistência à compressão e à corte, por isso estão colocados na vertical (compressão) e na horizontal (corte). Construção do Modelo: Partiu-se então para a seleção de quais dados seriam utilizados no modelo e para a realização de cálculos para obtenção de algumas propriedades. Os dados utilizados no modelo e que serviram para a base dos cálculos foram retirados de um projetofornecido pela Thyssen e estão demonstrados na tabela 1: Propriedade Massa Capacidade Velocidade Aceleração Valor 745 kg 600 kg (8 pessoas) 90 m/min 0,8 a 1 m/s2

Cabina

Contra Peso (CP) Motor

Massa Massa Rotação Dimensões Potência Diâmetro Diâmetro Massa Diâmetro Número de Cabos Densidade Percurso Módulo de Elasticidade Borracha Dimensões Tabela 1 – Dados utilizados no modelo

1045 kg 459 kg 1740 rpm813x1025 mm 14,75 HP 500 mm 490 mm 47 kg 13 mm 4 cabos 0,56 kg/m 50,53 m 210.109 Pa 60 shore A 10x60x500 mm

Polia de Tração (PT) Polia Defletora (PD)

Cabos

Coxins

Alguns dados necessitaram de cálculo, e para isso foram procuradas fórmulas em bibliografia. Os cálculos realizados, considerações e simplificações feitas no modelo serão apresentados agora. Centro de Massa da Máquina – Para melhorrepresentar a realidade do motor e sua estrutura de apoio, foi tomado o cuidado de que o centro de massa (CG) no modelo estivesse na mesma posição da planta fornecida pelo fabricante. Como fora fornecido apenas a massa da máquina de tração completa (Motor + Base + PT = 500 kg) o cálculo da massa da PT foi realizado utilizando o CG da máquina no eixo x e os CGs do motor e da PT:: [1] Hibbeler...
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