DICAS

Por Camilo Filho*

A lingada vertical simples utiliza uma única eslinga ou uma única perna conectada diretamente sobre o C.G. da carga. Essa é a amarração mais simples que podemos encontrar no nosso dia a dia e um exemplo desse tipo de carga é um motor elétrico. Não sei se já notaram, mas o motor elétrico normalmente possui um olhal roscado em sua carcaça posicionado diretamente sobre o seu C.G. Usando esse exemplo simples como ponto de partida, vamos gradativamente aumentar o grau de complexidade das lingadas com arranjos de várias pernas, analisando o que acontece com as tensões nas eslingas e o que o rigger deve levar em consideração.

Usando ainda o motor elétrico como exemplo. Se o mesmo for movimentado com uma bomba acoplada, já não teremos aquela condição de balanceamento proporcionada pelo olhal giratório. Se insistirmos em içar por ele, veremos que o conjunto se inclinará na direção da bomba.

Uma solução para esse problema seria usar uma segunda eslinga conectada na bomba. Uma cinta tubular enforcada no flange de entrada da bomba com os devidos ajustes seria uma boa opção para novamente içarmos a carga balanceada. Entretanto, como o maior peso está do lado motor, a lingada conectada no olhal giratório estará mais próxima da vertical e será mais curta do que a cinta tubular enforcada na bomba.

Essa falta de simetria é frequentemente encontrada quando içamos cargas com formas irregulares. Sua forma e a localização dos possíveis pontos de içamento determinam a geometria do arranjo das eslingas. O crucial é entender como a carga é dividida entre os componentes da amarração e, por conseguinte, as forças resultantes em cada componente, para que possam ser devidamente dimensionados.

Numa lingada de duas pernas, se ambas estão com mesmo ângulo em relação à vertical, então a carga será dividida igualmente e a força em cada perna será a mesma. A intensidade da força dependerá do ângulo.  Quanto maior o ângulo com a vertical, menor será o ângulo horizontal e, consequentemente, maior a força aplicada na eslinga. Isso porque a força em cada perna pode ser decomposta em uma componente vertical e outra horizontal.

Quanto maior o ângulo, menor será a componente vertical e maior será a componente horizontal.  Nesse caso, há uma propensão maior da lingada em tracionar os olhais horizontalmente, comprimindo a carga. Portanto, para uma determinada carga, quanto maior o ângulo, maior será a força necessária na perna para prover a componente vertical.

É por essa razão que as lingadas são tabeladas em ângulos de 0°- 45° e, se um ângulo maior é necessário, elas têm uma tabela na faixa de 45°- 60°. Acima de 60°, a força aumenta muito rapidamente e a 90°é infinita, portanto o nosso limite é 60°para o uso geral das eslingas. Sempre é bom lembrar que com 60°, a força exercida por cada uma das duas eslingas, será exatamente igual ao peso da carga (Cosseno de 60° é 0,50).

Uma vez entendido que aumentar o ângulo da perna em relação à vertical aumenta a força na perna, muitas pessoas confundem isso com o que acontece quando as pernas não estão no mesmo ângulo. Nessa condição, a carga não é dividida igualmente. Na realidade, a perna com o menor ângulo em relação a vertical estará com uma parcela maior da carga e a perna com maior ângulo em relação a vertical estará com uma parcela menor da carga. Se a carga inclinar ao ponto de uma das pernas ficar muito próxima da vertical, ela estará suportando praticamente todo o peso da carga e a outra perna estará quase que sem carga.

A razão, conforme dito anteriormente, é que a força em cada perna pode ser decomposta em uma componente vertical e uma horizontal.  Quando a carga é suspensa, a componente horizontal das duas pernas devem ser iguais e opostas, anulando-se mutuamente. Quanto maior o ângulo, maior a componente horizontal como proporção da força na perna. Assim, para fazer as componentes horizontais iguais, a força na perna com o maior ângulo deve ser menor do que a força na perna com o menor ângulo com a vertical. Se a carga não é içada diretamente sobre seu C.G., as componentes horizontais não serão iguais e opostas e a carga se inclinará até que a condição de igualdade seja estabelecida e as componentes se anulem.

ATENÇÃO AO USAR ESLINGAS COM ÂNGULOS PRÓXIMOS DA VERTICAL

Quando os ângulos estiverem próximos da vertical, qualquer diferença no ângulo tem um efeito proporcionalmente maior do que quando os ângulos são maiores em relação à vertical. Portanto, esta diferença causará uma variação maior na divisão de carga entre as pernas.

Se você tem um conhecimento razoável de trigonometria ou pode medir/ estimar com precisão o ângulo de cada perna, você pode facilmente calcular as forças nas pernas. Uma alternativa simples é desenhar um diagrama de força para uma escala conveniente e assim achar a resultante. O problema torna-se um pouco mais complexo quando temos uma lingada com três ou quatro pernas.  Nesse caso, além da consideração dos ângulos em relação a vertical, temos que considerar como as pernas estão dispostas no plano.

Para um arranjo de três pernas ser estável (Fig.2), o C.G. deve estar dentro do triângulo formado pelos três pontos de amarração. No entanto, se o C.G. está dentro do triângulo, porém mais próximo de um dos seus lados, o arranjo de novo tenderá a comportar-se como se fossem duas pernas, com as duas pernas formando aquele lado que estará suportando a maior parte da carga e a terceira perna fornecendo somente uma pequena força para balanceamento (estabilidade).

 Fig.2

Com um arranjo de quatro pernas, a forma como a carga é compartilhada torna-se ainda mais complexa. O padrão para uma lingada de quatro pernas é o mesmo que para uma de três pernas, porque assumimos que usualmente haverá uma diferença de quanto de carga cada perna irá suportar. Isto decorre das tolerâncias no comprimento da perna, a posição dos pontos de elevação, a posição do C.G. e a rigidez da carga.

A classificação padrão pressupõe que os pontos de fixação formarão um quadrado ou um retângulo. Se o retângulo é muito longo e fino, então as duas pernas em cada extremidade formarão um ângulo muito pequeno em relação ao eixo longitudinal da carga. O efeito é o mesmo que o anteriormente mencionado no contexto do arranjo de duas pernas, por exemplo, qualquer diferença entre os seus ângulos terá um maior efeito sobre a sua parte da carga.

Também é assumido que o centro de gravidade da carga ficará no centro do retângulo. Se a carga for rígida, então um par de pernas diametralmente opostas terá todo o peso e o outro par fornecerá apenas uma pequena força de equilíbrio. Efetivamente, é um arranjo de duas pernas.

Seria muito bom que toda carga fosse simétrica e que o arranjo da lingada permitisse a divisão das cargas de maneira uniforme. Na prática quando temos uma lingada de quatro pernas e estamos trabalhando “Onshore”, consideramos que apenas três das quatro pernas estão suportando a carga. Em cargas “Offshore”, como é o caso dos módulos de plataformas petrolíferas (Foto no destaque), por serem estruturas extremamente rígidas e submetidas à carga dinâmica, mesmo que a lingada seja de quatro pernas, consideramos que apenas duas pernas suportam a carga.

De qualquer forma, se o peso da carga não for muito grande e você não está muito familiarizado com cálculos, então a solução mais simples é selecionar acessórios com capacidade superior à adequada. No entanto, os riggers devem entender os fatores envolvidos de modo que quando as circunstâncias assim exigem, eles possam avaliar com precisão o que é necessário e executar os cálculos requeridos.

• Camilo Filho é engenheiro mecânico, especialista em içamentos pesados, com 38 anos de experiência em operações com guindastes e movimentação de carga. Com vários cursos na área feitos no exterior, é responsável por vários trabalhos de grande envergadura no Brasil e no exterior. Atualmente é consultor da IPS Engenharia de Rigging e membro da ACRP (Association of Crane & Rigging Professionals-USA). Sugestões e comentários enviar para camilofilho@hotmail.com.

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