FATOR DE SEGURANÇA

Fator de Segurança: o que é e para que serve?

A primeira dúvida, bem recorrente, é sobre o valor do Fator de Segurança. Por que existem tantos FS diferentes?

Isso se deve às propriedades de cada material. É por isso que temos no mercado, por exemplo, cintas que oferecem um FS de 7.1, outras 5.1 e assim por diante. Cada tipo de cinta é produzido com uma composição diferente, que oferece um FS próprio e proporcional às suas propriedades.

Nos primórdios das primeiras normas europeias criadas sobre cintas sintéticas para movimentação, há muito tempo antes de termos as normas brasileiras, o fator de segurança estabelecido na época já chegou a ser superior a 10:1.

Isso porque, na época, as fibras sintéticas de poliéster não eram tão desenvolvidas tecnologicamente quanto as de hoje, que podem ofertar com segurança um FS menor (de 7:1).

Por exemplo, para as fibras sintéticas mais recentemente desenvolvidas, como a aramida e o polietileno de alto módulo (HMPE), podemos trabalhar com um FS ainda menor, de 5:1, pois estas fibras, além de oferecerem maior resistência, também possuem menor elasticidade.

Podemos dizer que o FS da cinta é a sua capacidade de suportar uma CMT superior ao seu limite?

Jamais! A capacidade nominal da cinta — ou Carga Máxima de Trabalho (CMT) — deve ser sempre respeitada, independente do fator de segurança do equipamento de movimentação.

O fator de segurança existe para garantir que a cinta irá suportar os esforços dinâmicos que ocorrem durante a movimentação de carga; estes sim, serão sempre maiores do que a carga nominal, caso contrário não haveria sequer a movimentação: o material ficaria estático!

Por exemplo: vamos imaginar uma carga de 1.000 kg estática, parada no solo. Se aplicarmos uma força de exatamente 1.000 kg puxando-a para cima, este esforço não será suficiente para colocá-la em movimento.

A partir daí você já pode notar que a cinta precisa ser capaz de suportar esforços superiores ao peso da carga, apenas para conseguir tirá-la do solo. Mas o usuário não precisa se preocupar: é para isso que o fator de segurança existe. Basta respeitar os limites das cargas efetivas, que a operação de movimentação ocorrerá de forma segura.

Cargas efetivas? Qual a diferença da carga efetiva para a carga nominal da cinta?

Carga efetiva é aquela que considera o Fator de Uso, ou seja, levando em consideração a forma ou método que a cinta será aplicada na carga e utilizada na movimentação. Por exemplo, uma cinta de capacidade nominal (CMT) de 1.000 kg, se utilizada para elevação na forma Cesto, formando um ângulo β de 45º, terá uma carga efetiva (ou CMTE) de 1.400 kg.

Já neste mesmo exemplo, se não tivermos este ângulo, a CMTE seria de 2.000 kg. É o que chamamos de Cesto Paralelo, onde a CMTE tem o dobro da CMT, ou seja, o Fator de Uso é de 2 vezes.

Agora, se esta mesma cinta for utilizada na forma Enforcada, teria CMTE de 800 kg, pois o Fator de Uso cai para 0,8.

Então, o Fator de Segurança não tem nada a ver com as cargas efetivas (CMTE)?

Sim, é exatamente isso que precisa ficar claro. A capacidade da cinta deve ser sempre respeitada e deve ser levada em consideração ao se projetar uma movimentação. É uma decisão que precisa ser tomada: como será utilizada a cinta e qual será a CMTE resultante desta forma de uso.

Já o Fator de Segurança deve ser ignorado e jamais fazer parte de qualquer tipo de cálculo ou projeção em uma movimentação de cargas. Ele serve para que a cinta seja utilizada com segurança, para suportar os esforços dinâmicos na movimentação.

Quais seriam estes esforços dinâmicos?

São esforços como o vento, possíveis esbarrões que a carga sofra no caminho, e principalmente o esforço contra a gravidade.

No içamento, por mais que uma carga tenha um peso de 1.000kg, ela precisará de um esforço de 1.520kg para poder ser elevada, isto supondo uma movimentação ocorrendo a uma velocidade de 3 m/min.

Quanto maior a velocidade do içamento, maior será o esforço necessário. É por isso que a capacidade efetiva da cinta (CMTE) precisa ser sempre respeitada: se não for, os esforços que ocorrerão serão superiores ao limite coberto pelo Fator de Segurança e o rompimento da cinta poderá ocorrer.

A partir daí, você já entendeu porque o FS jamais deve ser entendido como “permissão para erguer uma carga mais pesada que a CMTE”.

Agora, quando a carga já foi erguida a certa altura e ali é mantida suspensa, o esforço aplicado cai novamente para os 1.000 kg, porque para manter a carga estática (parada) basta empregar uma força idêntica ao peso dela. “Os vetores se anulam”, como dizem os professores de Física. Mas antes desse momento, o Fator de Segurança entrou em atuação, para garantir que a cinta absorva o impacto da freada.

Caso o operador do guindaste não tenha muita experiência e habilidade, conduzirá a movimentação levantando e parando a carga várias vezes. Toda vez que ele faz isso, o FS segura o tranco, impedindo que a cinta se rompa.

O ideal é que o operador conduza a movimentação com o mínimo de interrupções, pois sabe que estas oscilações podem acionar até 70% da capacidade da cinta. Em uma parada repentina (quicar a carga) este esforço pode chegar em até 500%!

Até agora falamos de subir e parar. O esforço é igual na descida, ou de fato é menor?

Muitos supõem que o FS não atua na descida da carga, já que a gravidade estaria trabalhando a favor. Porém, na descida o esforço da cinta é ainda mais necessário do que na subida.

Neste caso temos duas forças tracionando a cinta na mesma direção: o peso da carga e a força da gravidade; são dois vetores que se somam.

Utilizando o mesmo exemplo acima (velocidade de 3 m/min) esta carga de 1.000kg necessitará de um esforço de 1.920 kg durante o arriamento.