Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Física Guindaste.

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1 Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Física Guindaste

2 GUINDASTE O guindaste é provavelmente invenção grega ou romana, da qual não existem registros anteriores ao século I a.C. Os grandes monumentos de pedra anteriores a essa época - as pirâmides do Egito, por exemplo - foram edificados sem auxílio de nenhum mecanismo de suspensão. A maior parte do conhecimento sobre os guindastes antigos vem dos escritos do arquiteto romano Vitrúvio (século I a.C.) e de Héron de Alexandria (século I d.C.). O mais simples dos guindastes descritos compunha-se apenas de uma única estaca fincada no chão, que era erguida e sustentada por um par de cabos amarrados em sua extremidade superior. Em seu topo, prendia-se a roldana por onde corria a corda utilizada para suspender os materiais. Essa corda era normalmente operada por um molinete fixo num dos lados da estaca, junto à base. O guindaste é provavelmente invenção grega ou romana, da qual não existem registros anteriores ao século I a.C. Os grandes monumentos de pedra anteriores a essa época - as pirâmides do Egito, por exemplo - foram edificados sem auxílio de nenhum mecanismo de suspensão. A maior parte do conhecimento sobre os guindastes antigos vem dos escritos do arquiteto romano Vitrúvio (século I a.C.) e de Héron de Alexandria (século I d.C.). O mais simples dos guindastes descritos compunha-se apenas de uma única estaca fincada no chão, que era erguida e sustentada por um par de cabos amarrados em sua extremidade superior. Em seu topo, prendia-se a roldana por onde corria a corda utilizada para suspender os materiais. Essa corda era normalmente operada por um molinete fixo num dos lados da estaca, junto à base.

3 Os guindastes romanos apresentavam sérias limitações. Apesar de a carga poder ser levantada verticalmente, o ângulo em que ela podia girar, à direita ou à esquerda, sem o guindaste se desequilibrar, era muito restrito. Além disso, só poderia ser erguida até a altura das estacas. Outro problema era a imobilidade do equipamento, que precisava ser desmontado a cada etapa da construção. Os construtores medievais conseguiram superar a maioria desses problemas. A força humana - utilizada para fazer funcionar o molinete - permaneceu insubstituível até o advento das máquinas a vapor. Os guindastes romanos apresentavam sérias limitações. Apesar de a carga poder ser levantada verticalmente, o ângulo em que ela podia girar, à direita ou à esquerda, sem o guindaste se desequilibrar, era muito restrito. Além disso, só poderia ser erguida até a altura das estacas. Outro problema era a imobilidade do equipamento, que precisava ser desmontado a cada etapa da construção. Os construtores medievais conseguiram superar a maioria desses problemas. A força humana - utilizada para fazer funcionar o molinete - permaneceu insubstituível até o advento das máquinas a vapor. Embora exista uma grande variedade de guindastes em uso, essas máquinas podem ser divididas em dois grupos principais: os guindastes de ponta e os de lança. Qualquer modelo, porém, utiliza numerosos acessórios para os trabalhos de suspensão: nos ganchos de aço adaptam-se redes, tramas, cordas, cabos de aço, etc. Para operar com materiais a granel, de pequeno porte, mas soltos e em grande quantidade (tais como minérios ou grãos), os guindastes são equipados com uma garra (ou concha) composta de duas mandíbulas articuladas.

4 O funcionamento de um guindaste depende de uma relação matemática entre a força utilizável no gabo de aço e o ângulo em que se encontra o material a ser erguido. A segurança de toda a operação, bem como a capacidade da máquina, subordinam-se sempre a essa relação matemática. Os modelos mais indicados para uso interno em grandes galpões, tais como os de oficinas de usinagem, usinas siderúrgicas e outros tipos de fábricas, são os elétricos de ponte rolante. O guindaste propriamente dito movimenta-se de um lado para o outro sobre uma ponte que atravessa toda a largura da área de trabalho. Ao contrário dos guindastes de ponte tradicionais, os de lança são quase sempre autônomos, destinados à utilização ao ar livre e impulsionados por motores diesel, ao invés de elétricos. A lança oferece grande mobilidade para realizar as operações, porque tanto pode ser erguida ou baixada verticalmente quanto girar horizontalmente, em círculo, acompanhando sua superestrutura.

5 Em quase todos os modelos de guindaste, a maior parte da ação de levantamento de carga é executada por um ou mais cabos de aço que se enrolam em um tambor situado dentro da superestrutura. Quando o solo é plano e firme, os guindastes de lança movimentam-se usualmente sobre pneumáticos. Em solos instáveis ou irregulares, porém, costumam apoiar-se sobre esteiras, como as dos tanques militares. Em quase todos os modelos de guindaste, a maior parte da ação de levantamento de carga é executada por um ou mais cabos de aço que se enrolam em um tambor situado dentro da superestrutura. Quando o solo é plano e firme, os guindastes de lança movimentam-se usualmente sobre pneumáticos. Em solos instáveis ou irregulares, porém, costumam apoiar-se sobre esteiras, como as dos tanques militares. Importante para todos os tipos de guindastes, o problema do equilíbrio torna-se crítico nos modelos de torre, muito empregados na construção civil. Sua torre serve de suporte para um braço horizontal que se prolonga em direções opostas e em comprimentos distintos. A extremidade mais curta do braço possui um contrapeso; na outra, o mecanismo de suspensão movimenta-se sobre um trole. A capacidade de carga aumenta à medida que o trole trabalha mais próximo da torre central.

6 Serviços portuários de carga e descarga de navios valem-se de diferentes equipamentos, especialmente destinados a trabalhos específicos. Contudo, um dos guindastes de emprego mais generalizado em docas é o que possui a lança conectada com um braço articulado, ou seja, o modelo mais conhecido como grua. Outro tipo de guindaste comum nos portos é o de garra, especialmente projetado para a carga e descarga de material a granel. Sua lança assemelha-se a uma meia ponte que se projeta para fora do cais, permitindo que os navios atraquem embaixo do trole que conduz o mecanismo de suspensão da garra. Assim, a garra desce verticalmente até os porões das embarcações, recolhe e ergue o material. Depois, o trole leva a garra com o material para o interior do cais onde a carga é depositada. Em estaleiros há guindastes com mais de 120 metros de altura que suspendem 1500 toneladas numa única operação