Resumindo:
- A capacidade depende do diâmetro da corda, do diâmetro do tambor, do diâmetro do flange, da largura do tambor e das camadas utilizáveis.
- Estime o número de voltas por camada dividindo a largura do tambor pelo diâmetro da corda e, em seguida, calcule o comprimento da corda camada por camada.
- Mantenha a borda livre junto ao flange e permita um enrolamento imperfeito.
- Confirme a força de tração da linha em cada camada, pois a força de tração diminui à medida que o diâmetro efetivo do tambor aumenta.
Não calcule a capacidade do tambor apenas com base no comprimento do cabo. Um tambor de guincho que armazena cabo suficiente ainda pode estar com capacidade inadequada se a força de tração da primeira camada, a força de tração da camada superior, o ângulo de inclinação, a altura do flange, a taxa de curvatura do cabo ou a qualidade do enrolamento forem inseguros. A capacidade do tambor e o desempenho do guincho devem ser verificados em conjunto.
Quais medidas são necessárias para o cálculo?
Você precisa do diâmetro do cabo de aço, do comprimento necessário do cabo, do diâmetro do tambor, da largura útil do tambor, do diâmetro do flange, do tipo de ranhura e do número de voltas inativas que devem permanecer no tambor.Sem essas informações, qualquer resposta sobre a capacidade do tambor é apenas um palpite aproximado.
| Entrada | Símbolo | Unidade típica | Por que isso importa |
|---|---|---|---|
| diâmetro do cabo de aço | d | mm | Define o número de repetições por camada e a altura da camada. |
| Comprimento de corda de trabalho necessário | L | m | Define os requisitos de armazenamento. |
| diâmetro do tambor | D0 | mm | Define a circunferência da primeira camada e a curvatura da corda. |
| Largura útil do tambor | W | mm | Define as curvas ao longo do tambor |
| Diâmetro do flange | Df | mm | Limita a altura máxima segura da camada de corda. |
| Envoltórios mortos | n | embrulhos | Corda que permanece no tambor e não pode ser contabilizada como comprimento útil. |
Utilize o diâmetro real da corda fornecido pelo fabricante. Cabos de aço podem ter um diâmetro ligeiramente maior que o nominal, e cordas compactadas comportam-se de maneira diferente de cordas de construção padrão. Se o tambor utilizar ranhuras Lebus ou helicoidais, consulte o fabricante sobre o passo da ranhura e a largura útil. Para tambores sem ranhuras, adicione uma margem maior para compensar eventuais imperfeições no enrolamento.
Qual é a fórmula passo a passo para calcular a capacidade de um tambor?
O cálculo prático é: voltas por camada = W ÷ d, diâmetro do passo da camada = D0 + d × (2k - 1) e comprimento da camada = voltas × π × diâmetro do passo da camada.Aqui, k é o número da camada, começando em 1. Converta milímetros em metros antes de somar a capacidade final.
- Calcule o número de voltas utilizáveis por camada: N = piso(L ÷ d). Use o valor do piso, pois voltas parciais não devem ser contabilizadas.
- Calcule o diâmetro do passo da primeira camada: D1 = D0 + d. A linha central da corda fica aproximadamente a meio diâmetro da corda acima da superfície do cilindro em cada lado do diâmetro.
- Para cada camada k, calcule o diâmetro do passo: Dk = D0 + d × (2k - 1).
- Calcule o comprimento da camada: Lk = N × π × Dk ÷ 1000, se D estiver em mm.
- Adicione camadas até que o comprimento total da corda armazenada exceda a corda de trabalho necessária, incluindo as voltas mortas e a margem de segurança.
- Verifique a folga da flange: a camada superior da corda deve permanecer abaixo da flange com uma margem de segurança, geralmente de pelo menos 1,5 a 2 diâmetros de corda, dependendo da norma e da aplicação.
Exemplo: diâmetro da corda d = 20 mm, diâmetro do tambor D0 = 400 mm, largura útil W = 600 mm, corda de trabalho necessária = 120 m. Número de voltas por camada N = piso(600 ÷ 20) = 30. Comprimento da primeira camada = 30 × π × 420 ÷ 1000 = 39,6 m. Diâmetro do passo da segunda camada = 460 mm, comprimento = 43,4 m. Diâmetro do passo da terceira camada = 500 mm, comprimento = 47,1 m. Três camadas armazenam cerca de 130,1 m antes de deduzir as voltas mortas e a folga. Se o guincho precisar de 120 m de corda de trabalho mais 3 voltas mortas e folga para enrolamento, três camadas podem ser suficientes, mas devem ser verificadas cuidadosamente.
Como as margens mortas e a margem de segurança alteram o resultado?
As voltas mortas e a folga de enrolamento reduzem o comprimento útil da corda, portanto, devem ser adicionadas ao comprimento de armazenamento necessário antes de selecionar o tamanho do tambor.Muitas falhas em guinchos começam com um tambor que foi calculado até o último metro, sem margem para uso em situações reais.
As voltas mortas são as voltas que permanecem no tambor para proteger a ancoragem da corda. Dependendo do projeto do guincho e da norma aplicável, os compradores geralmente mantêm pelo menos de duas a cinco voltas no tambor. Essas voltas ocupam capacidade, mas não estão disponíveis como corda de trabalho. A tolerância de enrolamento cobre cruzamentos de corda, erros de ângulo de enrolamento, tolerância da corda, sujeira, revestimento e operação em campo. Para um tambor ranhurado com ângulo de enrolamento controlado, a tolerância pode ser modesta. Para um tambor não ranhurado ou uso em campo em condições adversas, utilize uma margem maior.
A folga na flange é igualmente importante. Se a corda se acumular muito perto da borda da flange, ela pode subir sobre a flange devido à tração lateral ou ao enrolamento inadequado. Como regra prática de aquisição, solicite ao fabricante do guincho que mostre o número máximo de camadas, a folga na flange e o desenho do percurso da corda no projeto de aprovação.
Por que é necessário verificar o alinhamento das linhas por camada?
A força de tração do cabo do guincho hidráulico é maior na primeira camada e diminui à medida que o número de camadas de cabo aumenta, porque o raio efetivo do tambor se torna maior.Um tambor pode armazenar corda suficiente, mas não conseguir exercer a tração necessária na camada superior.
A força de tração na linha pode ser estimada dividindo-se o torque pelo raio do tambor. À medida que a corda se enrola, o raio aumenta, fazendo com que a força de tração diminua. Se um guincho tem uma capacidade nominal de 50 kN na primeira camada, ele pode fornecer uma força substancialmente menor na terceira ou quarta camada, dependendo da geometria do tambor. Isso é crucial para manuseio de âncoras, reboque, auxílio a guindastes, posicionamento marítimo e aplicações de recuperação. Sempre especifique se a força de tração necessária se aplica à primeira camada, ao tambor inteiro ou a uma camada de trabalho específica.
Para guinchos hidráulicos, verifique também a cilindrada do motor, a relação de transmissão, a capacidade de frenagem, a pressão de alívio e o fluxo de óleo. Aumentar o diâmetro do tambor pode melhorar a vida útil da corda, mas reduzir a força de tração para o mesmo torque. Reduzir o diâmetro do tambor pode melhorar a força de tração, mas violar a relação mínima D/d de flexão da corda. Um bom projeto de guincho equilibra esses fatores em vez de maximizar apenas um deles.
O que devo enviar à INI Hydraulic para obter um orçamento de guincho?
Envie as informações sobre o diâmetro do cabo, sua construção, comprimento útil necessário, tração necessária por camada, velocidade, ciclo de trabalho, limite de espaço no tambor, desenho de montagem, fonte de energia, requisitos de freio e ambiente operacional.Com essas informações, um fabricante pode projetar o tambor e o acionamento do guincho em conjunto.
- Diâmetro do cabo de aço, carga mínima de ruptura e construção do cabo.
- Comprimento de corda de trabalho necessário e número de voltas de corda necessárias.
- Requisitos de tração da linha da primeira e da camada superior.
- Velocidade da corda necessária com e sem carga.
- Pressão e vazão hidráulicas disponíveis.
- Limites de largura e diâmetro do tambor definidos pelo projeto da máquina.
- Ângulo da polia, localização da polia e direção de saída do cabo.
- Tipo de freio, carga de retenção e requisito de parada de emergência.
- Ambientes marítimos, offshore, de mineração, construção ou industriais.
- Requisitos de certificação, inspeção, pintura e embalagem.
Perguntas frequentes
Posso usar apenas o comprimento da corda para selecionar o tamanho do tambor?
Não. Você também deve verificar o diâmetro da corda, a largura do tambor, o diâmetro do cilindro, o diâmetro do flange, as voltas mortas, a folga de enrolamento, o ângulo da frota e a tração da linha por camada.
Quantas voltas mortas devem permanecer no tambor?
Muitas aplicações utilizam pelo menos de duas a cinco voltas mortas, mas o número exato depende do projeto do guincho, da ancoragem da corda, da norma e dos requisitos de segurança.
Por que a força de tração na linha diminui nas camadas superiores?
A força de tração na linha diminui porque o raio efetivo do tambor aumenta à medida que as camadas de corda se acumulam. Para o mesmo torque de saída, um raio maior produz menor força de tração na linha.
Devo escolher um tambor maior para prolongar a vida útil da corda?
Um tambor maior pode melhorar a vida útil da corda em relação à flexão, mas pode reduzir a tração e aumentar a necessidade de espaço. O tamanho do tambor deve ser otimizado considerando o motor hidráulico, a caixa de engrenagens, o freio e as especificações da corda.
Recomendação final de cálculo
Utilize o método camada por camada para a primeira análise da capacidade do tambor e, em seguida, solicite à INI Hydraulic que verifique o projeto em relação aos requisitos de tração da linha, retenção do freio, ângulo de contato, borda livre do flange e curvatura do cabo.Um guincho hidráulico adequado não é apenas um tambor que acomoda a corda; é um sistema completo de elevação ou tração que armazena, traciona, freia e enrola a corda com segurança.
Data de publicação: 19 de maio de 2026