Massa do Contrapeso
Calcula a massa do contrapeso de um elevador, M_cp = M_cabine + fator × Q_max, a partir da massa da cabine, do fator de balanceamento (tipicamente 0,40 a 0,50) e da carga máxima Q_max (kg). O resultado, em kg, é a massa que equilibra a cabine mais uma fração da carga útil, de modo que o motor trabalhe com o menor desbalanceamento médio possível. Um fator de 0,45 (45%) é comum: equilibra a cabine totalmente e 45% da carga nominal, minimizando o trabalho do motor tanto com a cabine cheia quanto vazia. Informe a massa da cabine, o fator de balanceamento e a carga máxima.
Resultado
—
Massa do contrapeso
O contrapeso é o que torna o elevador de tração eficiente: em vez de o motor levantar todo o peso da cabine e da carga, ele só vence o desbalanceamento entre os dois lados da polia. A massa do contrapeso é M_cp = M_cabine + fator × Q_max, onde o fator de balanceamento (tipicamente 0,40 a 0,50) define que fração da carga máxima ele compensa. O valor clássico de 0,45 (45%) tem uma lógica elegante: o contrapeso equilibra totalmente a cabine mais 45% da carga nominal. Assim, o desbalanceamento (e o trabalho do motor) é o mesmo quando a cabine está vazia (contrapeso mais pesado, puxa para cima) e quando está com ~90% de carga (cabine mais pesada) — distribuindo o esforço de forma simétrica em torno da condição de equilíbrio (cabine a 45%). Isso minimiza a potência de pico, o consumo e o desgaste, já que os elevadores raramente viajam totalmente cheios. Informe a massa da cabine, o fator de balanceamento e a carga máxima.
Ferramentas Relacionadas
Força no Cabo de Tração
Calcula a força resultante no cabo de tração de um elevador, F = (Q + M_cabine − M_contrapeso)·g, a partir da carga útil Q, da massa da cabine e da massa do contrapeso (kg). O resultado, em newtons, é o esforço desbalanceado que os cabos de aço precisam transmitir, já descontado o efeito equilibrante do contrapeso. É a base do dimensionamento dos cabos (número, diâmetro e fator de segurança, tipicamente ≥ 12 nas normas de elevadores) e da polia de tração. Quando a carga é tal que cabine + carga ≈ contrapeso, a força tende a zero (sistema equilibrado). Informe a carga, a massa da cabine e a do contrapeso.
Potência do Motor de Elevador
Calcula a potência do motor de um elevador, P = m·g·v ÷ η, a partir da carga útil m (kg), da gravidade g (9,81 m/s²), da velocidade nominal v (m/s) e do rendimento η do conjunto (motor, redutor, polias). O resultado, em watts, é a potência mecânica necessária para içar a carga à velocidade nominal. Na prática, o contrapeso (que equilibra a cabine mais ~45% da carga) reduz a potência efetiva, e a regeneração de energia na descida pode devolver parte ao sistema. É o cálculo base do dimensionamento da máquina de tração. Informe a carga, a velocidade e o rendimento.
Potência Transmitida por Correia
Calcula a potência transmitida por uma correia, P = (T₁ − T₂)·v, a partir da tração no lado tenso T₁ (N), da tração no lado frouxo T₂ (N) e da velocidade da correia v (m/s). Em uma transmissão por correia, a polia motora arrasta a correia por atrito, criando uma DIFERENÇA de tração entre os dois lados: o lado que 'puxa' (lado tenso, T₁) fica mais tracionado que o lado que 'segue' (lado frouxo, T₂). Essa diferença (T₁ − T₂), chamada tração efetiva ou força tangencial, é a força líquida que de fato transmite o movimento; multiplicada pela velocidade da correia, dá a POTÊNCIA transmitida. Quanto maior a diferença de tração que a correia consegue suportar sem escorregar (que depende do atrito, do ângulo de abraçamento e, em correias em V, do efeito de cunha das paredes da polia), maior a potência transmissível. A potência também cresce com a velocidade da correia — por isso transmissões de alta potência usam polias grandes e correias rápidas (até um limite, pois a tração centrífuga reduz o atrito disponível em velocidades muito altas). Este cálculo é central no dimensionamento de transmissões por correia, presentes em quase toda máquina rotativa: motores, ventiladores, bombas, compressores, máquinas-ferramenta e veículos. Informe as trações nos lados tenso e frouxo e a velocidade da correia.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.