Poleame = peças que fixam ou dão retorno aos cabos do aparelho. Função: reduzir o atrito ao içar/arriar e, quando possível, multiplicar a força aplicada no cabo.
| Classe | Tem roldana? | Efeito |
|---|---|---|
| Poleame surdo — um só bloco | não | só direciona o cabo, não reduz esforço; vai no aparelho fixo |
| Poleame de laborar | sim (gira dentro da caixa) | permite ganho de força |
Vocabulário-base (9.1–9.4)
Gornea abertura lateral onde gira a roldana.
Pernoo pino que prende a roldana.
Goivadoo entalhe externo que recebe estropo ou ferragem.
caixa › roldana › perno › com estas três se descreve qualquer moitão ou cadernal (o goivado é o entalhe externo, para estropo ou ferragem)
Os três tipos de poleame surdo (9.2)
| Tipo | Goivado | Olhos / furos | Emprego |
|---|---|---|---|
| Bigota (9.2a) — madeira dura, Fig. 9-1 | no contorno | três furos de face a face | trabalham sempre aos pares; nelas gurnem os colhedores, que dão tensão aos ovéns das enxárcias, brandais e estais |
| Sapata (9.2b) — Fig. 9-2 | no contorno | apenas um olho, largo, com caneluras que servem de berço aos cabos | mesmo fim da bigota |
| Caçoilo (9.2c) — peça pequena, Fig. 9-3 | varia (ver abaixo) | um, dois ou três furos no sentido longitudinal | guiar os cabos |
Bigota e sapatapodem ser ferradas (recebem ferragem no goivado) ou alceadas (recebem alça de cabo).
As três formas do caçoilo
- Esférico com um só furo, sem goivado externo — usado nos chicotes de certos cabos.
- Esférico sem furos, com dois goivados externos — para ligar dois cabos por alceamento.
- Cilíndrico: vai nas enxárcias, tem goivado no contorno e um rebaixo de adaptação — servia de espalha-cabos das enxárcias.
Nos navios modernos, bigotas e sapatas são substituídas por macacos (art. 9.32) — o poleame surdo caiu em desuso operacional, mas continua no edital como nomenclatura clássica.
Critério de distinção que a banca troca: quantas roldanas tem · como se abre · para que se destina.
| Peça | Roldanas | Marca distintiva |
|---|---|---|
| Moitão (9.3a) | uma só, num único gorne | na parte inferior da caixa, um gancho — o gato (fixo ou móvel) |
| Cadernal (9.3b) | duas ou mais num mesmo eixo | fala-se em cadernal de dois, três ou quatro gornes, conforme o nº de roldanas; peça-chave de talhas e estralheiras |
| Patesca (9.3c) | como a do moitão | caixa mais comprida e aberta de um lado, p/ gurnir ou desgurnir o cabo pelo seio; a ferragem tem charneira p/ fechar depois. Muito usada como retorno, sobretudo no tirador |
| Polé (9.3d) | como a da patesca | é, por definição do livro, uma patesca aberta — sem a charneira; ainda usada em veleiros e p/ suspender toldos |
| Catarina (9.3e) | uma (moitão especial) | moitão de aço p/ grande peso, muito usada nos lais dos paus de carga; roldana com bucha de bronze autolubrificada |
Variantes do moitão — hoje em desuso (9.3a)
- Moitão de dente — moitão comum de madeira com um ressalto na base para mantê-lo unido a um cabo fixo (fig. 9-4). Fig. 9-4.
- Moitão duplo — dois moitões unidos pela base; gornes no mesmo plano ou em planos diferentes, roldanas iguais ou desiguais (fig. 9-5). Fig. 9-5.
- Lebre — dois ou mais moitões ligados por um mesmo estropo. Fig. 9-6.
Onde eram usadosos três, em veleiros antigos, nos teques e talhas.
Tipos de conexão do poleame de laborar (9.3f)
gato simples fixogato simples móvelgato de tornelgato de tesouragato de tesoura em tornelmanilhaolhal
Reforçosp/ não desengatar e reforçar a resistência, o gato recebe às vezes barbela ou é manilhado.
Orelhamoitões e cadernais podem tê-la, para a arreigada fixa dos aparelhos de laborar.
Citação do livro: "O poleame de laborar é empregado para dar retorno aos cabos de laborar, e consta de moitões, cadernais, patescas, polés, lebres e catarinas."
Fig. 9-12 — Nomenclatura de um cadernal. Também Fig. 9-7 (madeira) e Fig. 9-8 (ferro galvanizado).
| Peça | O que é |
|---|---|
| Paredes | as faces internas planas e paralelas da caixa |
| Calços | separam as paredes, deixando o espaço de trabalho — o gorne |
| Goivado | externamente, as paredes têm um ou dois, p/ receber estropo ou ferragem |
| Roldana | peça com goivado periférico onde trabalha o cabo |
| Bucha | se a roldana é de madeira, disco metálico central, geralmente de bronze — resiste melhor ao atrito contra o perno |
| Perno | cilindro de aço, cabeça quadrada ou poligonal; atravessa ferragem, caixa e bucha, fixado por porca na ponta |
Manutençãotodo o conjunto desmonta para limpeza e é tratado com grafite.
O perno é sempre de metal — por isso a roldana de madeira precisa da bucha: madeira contra metal não resistiria ao atrito.
roda, inventada na Mesopotâmia há mais de 6.000 anos › guindastes gregos e romanos › roda estriada › a polia
Modo de operaçãoFixa = mancais em repouso em relação ao suporte. Móvel = mancais que se deslocam junto com a carga.
| Tipo (9.5.1) | Construção | Onde vai |
|---|---|---|
| a) Roldana comum — Fig. 9-13 | dois discos ligados rigidamente ao tubo onde trabalha o perno — as duas faces, de ferro fundido ou bronze; podem ser fundidas numa só peça | — |
| b) Roldana de bucha com redutor de atrito — Fig. 9-14 | bucha (ger. de bronze) com o furo central guarnecido de pequenos cilindros de bronze duro: a bucha gira em torno dos cilindros e estes em torno do perno | preferida nos moitões e cadernais de madeira dos aparelhos de laborar dos turcos, adriças e amantilhos |
| c) Bucha autolubrificada | bucha de bronze com cavidades cheias de lubrificante de grafite; o movimento rotativo distribui o lubrificante | as mais duráveis — poleame de ferro para grandes pesos |
Explícito no livro: não se deve usar óleo comum nas buchas autolubrificadas.
Vedação do art. 9.12 — cabo de bitola diferente da indicada para a roldana: bitola maior coça nas arestas da caixa e força curva excessiva; bitola menor perde rendimento e galeia no goivado, mudando de direção durante o movimento.
Alceado (9.6) — Fig. 9-15
Definiçãoa caixa recebe, no goivado externo, alça ou estropo de cabo de fibra ou de aço.
- O estropo é mais empregado que a alça: envolve o goivado da caixa e o de um sapatilho (fig. 9-15), preso a ambos por um botão redondo.
- O sapatilho pode ser singelo ou ter gato para fixar o conjunto.
- Estropo simples = uma volta em torno da caixa. Estropo dobrado = dois estropos singelos, nos aparelhos maiores.
O livro registra que o poleame alceado está em desuso.
Ferrado (9.7) — as duas ferragens
| Ferragem | Como é | Detalhe cobrável |
|---|---|---|
| Externa | barra de seção retangular uniforme, alargada em torno da roldana p/ manter a resistência; se o gato é de tornel, alarga-se também na conexão do tornel | colocada num goivado de cerca de 1/6 da espessura da madeira, geralmente a quente |
| Interna | atravessa a caixa numa extremidade formando uma alça (que recebe olhal ou gato); na extremidade oposta, um ou dois braços internos se prolongam p/ fora, atravessados por um pino → formam a orelha | a orelha recebe a arreigada fixa de uma talha ou se prende ao cabeço de um turco |
Comparação: a ferragem interna é mais fácil de desmontar que a externa.
Princípio: o estropo tem de resistir ao esforço máximo do aparelho que sustenta. Símbolos: n = nº de pernadas do cabo que labora no poleame · c = circunferência desse cabo · C = circunferência do estropo.
| Caso | Pernadas que suportam | Fórmula | Em palavras |
|---|---|---|---|
| Estropo singelo de fibra | duas | C² = c²·n/2 ⇒ C = c·√(n/2) | circunferência do cabo × raiz quadrada da metade do nº de pernadas |
| Estropo dobrado de fibra | quatro | C² = c²·n/4 ⇒ C = (c/2)·√n | metade da circunferência do cabo × raiz quadrada do nº de pernadas |
| Estropo de aço | — | = metade do valor achado p/ o estropo de fibra equivalente | regra de conversão direta |
Relação singelo × dobradoo valor do dobrado corresponde a cerca de 5/7 da circunferência do estropo singelo.
Não confundir os dois divisores: n/2 é do estropo singelo · n/4 é do dobrado — e a raiz é da metade de n no primeiro, do n inteiro no segundo.
Resistência da ferragem do poleame (9.9)
- Mesmo princípio do estropo simples de fibra: a resistência deve igualar a tração nas pernadas do aparelho.
- Em suspensão estática com pernadas paralelas, tração total = n·f (n pernadas, f o esforço em cada uma).
- Mas ao içar as trações não são iguais — diminuem do tirador para a arreigada fixa; o cálculo correto soma a tração real de cada pernada (art. 9.17).
- Entra no cálculo o tipo de conexão: manilha, olhal, gato — e qual tipo de gato.
Regra de ouro: o gato é invariavelmente a parte mais fraca do aparelho — sua resistência limita a de todo o poleame, ainda que as demais partes suportassem mais. Para grandes pesos, o livro recomenda manilha em vez de gato, por ser sempre mais forte.
Poleame de ferro (9.10)
| Elemento | Regra |
|---|---|
| Chapa das paredes externas | espessura de cerca de 1/5 a 1/6 da espessura da roldana |
| Paredes internas (cadernais) | mesma espessura das externas — p/ evitar flexão do perno |
| Materiais | caixa de ferro galvanizado, roldana usualmente de bronze |
Mais robusto e durável que o de madeira → preferível para grandes pesos.
Dimensões (9.11)
Como se medeo poleame é medido pelo comprimento da caixa.
- Por padronização, p/ um dado comprimento de caixa, espessura e diâmetro da roldana e diâmetro do perno guardam sempre a mesma relação.
- Diâmetro exterior da roldana ≈ 2/3 do comprimento da caixa.
- No poleame comum, espessura da roldana ≈ 2/5 da circunferência do cabo indicado.
| Peça | Comprimento usado a bordo |
|---|---|
| Moitões e cadernais | 7,6 a 30,5 cm (3 a 12 polegadas) |
| Patescas | 15,2 a 41 cm (6 a 16 polegadas) |
Escolha do poleame (9.12)
Critério principalo cabo a gurnir.
| Poleame | Serve | Emprego típico |
|---|---|---|
| de madeira | cabos de fibra | teques e talhas de pequenos pesos; turcos das embarcações miúdas içadas à mão |
| de ferro | cabos de fibra ou de aço | grandes pesos |
Tabelas de dimensionamento — leitura
Nas Tabelas 9-1 (cabos de manilha, tipo comum, roldanas de ferro galvanizado ou madeira) e 9-2 (moitões e cadernais de aço, p/ cabos de aço), as dimensões da roldana são, nesta ordem: diâmetro exterior · espessura · diâmetro do perno. O cabo de aço da Tabela 9-2 é, geralmente, do tipo 6 x 37.
| Tabela (extremos — extrato das tabelas, não a tabela inteira) | Roldana (cm) | Ø cabo (cm) | Caixa (cm) |
|---|---|---|---|
| 9-1 — primeira linha | 4,4 x 1,3 x 0,95 | 0,95 | 7,6 |
| 9-1 — última linha | 35,6 x 12,1 x 4,4 | 10,2 | 66 |
| 9-2 — primeira linha | 15,2 x 2,5 x 1,9 | 1 a 1,3 | — (tabela sem coluna de caixa) |
| 9-2 — última linha | 45,7 x 4,4 x 3,8 | 2,5 | — |
Aparelho de laborar = sistema de dois moitões ou cadernais — um fixo, um móvel — com um cabo aparelhado neles. Fig. 9-16.
| Termo (9.13) | O que é |
|---|---|
| Beta | o cabo aparelhado no sistema |
| Arreigada fixa | o chicote fixo à orelha de um dos cadernais ou moitões |
| Tirador | o chicote por onde se ala |
| Multiplicação de potência | o ganho: manobrar o peso com esforço menor que o de um cabo simples |
| Retorno | qualquer peça que só mude a direção do cabo, sem multiplicar potência (cabo gurnindo num moitão ou numa patesca) |
O que define o tipoo número de gornes do poleame empregado.
| Tipo (9.14) | Poleame | Tirador e arreigada | Mult. teórica (desprezado o atrito) |
|---|---|---|---|
| a) Teque — Fig. 9-17 | par de moitões, um fixo e um móvel | no mesmo moitão | 2 ou 3 ×, conforme o tirador gurna no fixo ou no móvel |
| b) Talha singela — Fig. 9-18 | cadernal de dois gornes + moitão | — | 3 × se o cadernal do tirador é a parte fixa; 4 × se é a móvel |
| c) Talha dobrada — Fig. 9-19 | par de cadernais de dois gornes | no mesmo cadernal | 4 × (tirador no fixo) ou 5 × (no móvel) |
| d) Estralheira singela | cadernal de três gornes + cadernal de dois | — | 5 × se o de três gornes é a parte fixa; 6 × se é a móvel |
| e) Estralheira dobrada | par de cadernais de três gornes | no mesmo cadernal | 6 × com o tirador no fixo — é a mais usada nos turcos das embarcações pesadas; 7 × no móvel, combinação incomum na prática |
Talha singelaum dos aparelhos mais aplicados a bordo para os serviços gerais do convés.
| Arranjo | Comportamento | Relação |
|---|---|---|
| Moitão fixo (9.15a) — Fig. 9-20 | funciona como simples retorno: pesos iguais em cada chicote se equilibram; com peso P num chicote e força F no outro, F tem de igualar P | sem multiplicação — só mudança de direção |
| Moitão móvel (9.15b) — Fig. 9-21 | fixa-se um chicote no olhal e pendura-se P no gato do moitão; a outra metade é sustentada pelo ponto fixo | F = P/2 · V = 2v |
| Teque (9.15c) | moitão móvel + moitão fixo só para mudar a direção do tirador → o fixo é puro retorno, as condições de equilíbrio não mudam | continua F = P/2 e V = 2v |
| Talha singela (9.15d) | acrescenta-se uma roldana ao moitão inferior do teque, com o tirador gurnindo nela → quatro pernadas sustentam o peso, cada uma com 1/4 do esforço | F = P/4 · V = 4v |
| Talha dobrada (9.15d) | acrescenta-se outra roldana ao moitão fixo, que vira retorno — a roldana extra só muda a direção do tirador | as mesmas condições da talha singela |
V e vV = velocidade do ponto onde se aplica a força · v = velocidade de subida do peso.
Regra geral (9.15e), com n = nº de partes de cabo que saem do cadernal móvel: F = P/n · V = n·v.
Citação — o método do plano: "Passa-se um plano imediatamente acima do cadernal — ou moitão — ao qual está fixado o peso; o número de partes do cabo cortadas por esse plano exprime a relação entre o peso e a força aplicada e também entre as velocidades de movimento do ponto de aplicação desta força e daquele peso."
Tirador no fixo × tirador no móvel
tirador saindo da parte fixa (condição da fig. 9-22) › 1/1 retorno › 1/2 teque › 1/3 e 1/4 talha singela e dobrada › 1/5 e 1/6 estralheira singela e dobrada
invertendo — tirador saindo do cadernal móvel › os valores sobem uma casa › 1/2 › 1/3 › 1/4 › 1/5 › 1/6 › 1/7
O que não muda: o peso pende sempre do cadernal móvel. O que muda de aparelho para aparelho é de qual deles sai o tirador.
Regra prática daí decorrente: buscar sempre o maior número de gornes no cadernal móvel, quando possível. Exceções do livro: nos turcos o tirador sai sempre do cadernal fixo; nos amantes dos paus de carga é possível trabalhar com o tirador na parte móvel.
A multiplicação do art. 9.15 é teórica. Na prática, rigidez do cabo e atrito — do cabo sobre as roldanas e destas sobre o perno — reduzem o ganho.
Rendimentorelação entre o peso a içar e a potência realmente aplicada (a força × o nº n de partes de cabo que vão ao cadernal móvel): R = P / (n·F).
A regra dos 10% por roldana (9.16, 9.22)
- Cálculo aproximado a bordo, sem considerar bitola do cabo nem tamanho do poleame: avaliam-se as resistências passivas em 10% do peso a manobrar, por cada roldana em que o cabo labora.
- Peso "efetivo" a considerar: P + nP/10.
- Força no tirador, com m = multiplicação de potência teórica: F·m = P + nP/10.
- m = n quando o tirador sai do cadernal fixo; m = n+1 quando sai do cadernal móvel.
Duas letras n, dois significados — o erro clássico: na fórmula teórica F = P/n (art. 9.15), n = nº de partes de cabo que saem do cadernal móvel; na regra prática das resistências passivas (art. 9.22), n = nº de roldanas em que o cabo labora.
Exemplo do livro
talha dobrada, tirador no cadernal fixo › m = n = 4 › peso aumentado de 40% › p/ P = 400 kg: F = 1,4 · 400/4 = 140 kg › R = 400/(140·4) = 0,71
Quando a resistência passiva muda
| Estado do cabo | Resistência passiva por roldana |
|---|---|
| Cabo novo ou molhado | 10 a 15% do peso |
| Cabo novo de grande bitola sob esforço fraco (influência da rigidez) | pode chegar a 20% |
| Cabo usado e seco | cerca de 8% |
Em qualquer aparelho, o rendimento diminui quando aumenta o número de roldanas — é o preço da multiplicação de potência maior.
Tabela 9-3 — rendimento, cabo de manilha (comum)
| Pernadas de cabo do cadernal móvel | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cabo novo (%) | 81 | 73 | 65 | 59 | 53 | 47 | 43 |
| Cabo usado (%) | 83 | 77 | 71 | 66 | 62 | 60 | 55 |
Tabela 9-4 — rendimento, cabo de aço comum
| Soma das roldanas dos dois cadernais | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rendimento (%) | 98 | 96 | 91 | 88 | 84 | 82 | 80 | 76 | 74 | 72 | 70 | 68 |
Atenção ao cabeçalho: a 9-3 entra por pernadas de cabo do cadernal móvel; a 9-4 entra pela soma das roldanas dos dois cadernais. Trocar a entrada é errar a linha.
Tabela 9-5 — teórica × real (Riesenberg's Seamanship)
| Tipo | Poleame (cm) | Roldana | Teórica | Real | Rend. (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Teque | 15,2 | Comum | 2 | 1,62 | 81 |
| Teque | 15,2 | Autolubrificada | 2 | 1,74 | 87 |
| Teque | 15,2 | Sobrecilindros | 2 | 1,8 | 90 |
| Talha singela | 15,2 | Comum | 3 | 1,8 | 60 |
| Talha singela | 15,2 | Autolubrificada | 3 | 2,19 | 73 |
| Talha singela | 15,2 | Sobrecilindros | 3 | 2,34 | 78 |
| Talha dobrada | 15,2 | Comum | 4 | 1,92 | 48 |
| Talha dobrada | 15,2 | Autolubrificada | 4 | 2,44 | 61 |
| Talha dobrada | 15,2 | Sobrecilindros | 4 | 2,8 | 70 |
| Talha dobrada | 20,3 | Comum | 4 | 2,32 | 58 |
| Talha dobrada | 20,3 | Autolubrificada | 4 | 2,72 | 68 |
| Talha dobrada | 20,3 | Sobrecilindros | 4 | 3 | 75 |
| Estralheira singela | 15,2 | Comum | 5 | 2,05 | 41 |
| Estralheira singela | 15,2 | Autolubrificada | 5 | 2,6 | 52 |
| Estralheira singela | 15,2 | Sobrecilindros | 5 | 3,2 | 64 |
| Estralheira singela | 30,5 | Comum | 5 | 3,15 | 63 |
| Estralheira singela | 30,5 | Autolubrificada | 5 | 3,4 | 68 |
| Estralheira singela | 30,5 | Sobrecilindros | 5 | 3,6 | 72 |
| Talha singela (cabo de aço) | 25,4 | Autolubrificada | 3 | 2,73 | 91 |
| Estralheira singela (cabo de aço) | 25,4 | Autolubrificada | 5 | 4,3 | 86 |
Suspensão estáticaa tensão é igual em todas as pernadas.
Içando, com 100 kg no tirador e 10% de perda por roldana, a tensão cai pernada a pernada:
| t1 (tirador) | t2 | t3 | t4 | t5 (arreigada fixa) | t2+t3+t4+t5 |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 300 kg |
Por que a arreigada fixa é a menor: o atrito não atuou nessa última pernada.
| Quem sustenta | Quanto | Por quê |
|---|---|---|
| Cadernal inferior | 300 kg | soma das quatro pernadas que dele partem |
| Cadernal superior | 400 kg | 300 + os 100 do próprio tirador |
| Talha invertida (tirador saindo do móvel) | iça-se 400 kg p/ os mesmos 100 kg no tirador | e o cadernal fixo sustentaria só 300 kg |
Citação: "Quando se iça, a tensão máxima será no tirador da talha, diminuindo deste para a arreigada fixa; quando se arria, a tensão máxima está na arreigada fixa."
Ao arriar (números do exemplo)tensão máxima na arreigada fixa (100 kg) e mínima no tirador (60 kg).
- O cadernal onde está a arreigada fixa suporta uma pernada a mais que o outro; se conveniente, desloca-se essa arreigada para um ponto vizinho do cadernal, diminuindo o esforço nele.
- O esforço no gato de um simples retorno chega a superar o dobro do peso içado — equivale sempre a peso a içar + peso do aparelho + força no tirador.
Conjugados (9.18) — Fig. 9-23
Aboçando um aparelho de laborar ao tirador de outro (fig. 9-23), a multiplicação de potência se multiplica: com n e m os nº de pernadas de cada aparelho, F = P/(n·m).
Exemplo do livro: 1.200 kg em duas talhas singelas conjugadas › cada pernada da 1ª sustenta P/3 = 400 kg › cada pernada da 2ª sustenta 400/4 = 100 kg › equilíbrio em P/(4·3) › multiplicação 12:1
Teque + talha dobrada — as quatro combinações
Por que quatroa talha dobrada admite multiplicação 4 ou 5 e o teque admite 2 ou 3.
| Desconsiderando resistências passivas | Considerando resistências passivas |
|---|---|
| 1/4 . 1/2 = 1/8 | 14/40 . 12/20 = 168/800, ou 1/5 |
| 1/4 . 1/3 = 1/12 | 14/40 . 12/30 = 168/1200, ou 1/7 |
| 1/5 . 1/2 = 1/10 | 14/50 . 12/20 = 168/1000, ou 1/6 |
| 1/5 . 1/3 = 1/15 | 14/50 . 12/30 = 168/1500, ou 1/9 |
Onde vai a arreigada fixa (9.19)
Regra geral p/ teques, talhas e estralheira singela: a arreigada fixa vai no mesmo poleame de onde sai o tirador quando os poleames são iguais, e no outro poleame quando são desiguais.
Aparelhar uma estralheira dobrada — passo a passo (9.19) — Fig. 9-24
- 1. Colocar os dois cadernais no convés com os gatos em posições opostas.
- 2. Cadernal A — aquele onde vai gurnir o tirador, com orelha para a arreigada fixa — fica com os gornes voltados para cima, perno paralelo ao convés.
- 3. Cadernal B fica deitado sobre uma das paredes, perno perpendicular ao convés.
- 4. Gurnir o beta por todos os gornes, na ordem numérica indicada na figura: começando pelo gorne central de A e terminando pelo gorne central de B.
- 5. Resultado: as pernadas se cruzam e os dois cadernais tendem a ficar perpendiculares entre si.
O tirador tem de gurnir sempre no gorne central. Saindo de um gorne lateral, sob esforço grande: o cadernal pode virar › o cabo fica mordido na caixa › a estralheira acaba furada — e a força concentrada na parede pode até quebrar a caixa.
Carga de trabalho dos aparelhos (9.20)
- Conhecida a multiplicação de potência, a carga de trabalho sai da carga de trabalho do próprio cabo — que é a tensão máxima admissível no tirador.
- As cargas das Tabelas 9-6, 9-7 e 9-8 referem-se ao moitão ou cadernal, e não ao cabo: como o poleame não aguenta o mesmo esforço do cabo novo (art. 9.9), essas tabelas já embutem reserva de segurança.
- Por isso teque (dois moitões) e talha singela (moitão + cadernal) aparecem com a mesma carga de trabalho: o valor é calculado para o cadernal fixo, que normalmente aguenta o peso total.
Tabela 9-6 — cabo de fibra, poleame tipo comum, gato móvel (kg)
| Poleame (cm) | Ø cabo (cm) | Teque ou talha singela | Talha dobrada ou estralh. singela | Estralheira dobrada |
|---|---|---|---|---|
| 12,7 | 1,4 | 110 | 160 | 230 |
| 15,2 | 1,9 | 180 | 270 | 360 |
| 17,8 | 1,9 | 270 | 360 | 540 |
| 20,3 | 2,2 | 360 | 630 | 910 |
| 22,9 | 2,2 | 630 | 900 | 1450 |
| 25,4 | 2,5 | 900 | 1600 | 2270 |
| 30,5 | 2,9 | 1800 | 2500 | 3170 |
| 35,6 | 3,2 | 2700 | 3400 | 4080 |
Tabela 9-7 — cabo de fibra, poleame de gornes largos, gato móvel (t)
| Poleame (cm) | Ø cabo (cm) | Teque ou talha singela | Talha dobrada ou estralh. singela | Estralheira dobrada |
|---|---|---|---|---|
| 20,3 | 2,5 | 0,7 | 1,4 | 1,8 |
| 25,4 | 3,2 | 1,8 | 2,3 | 3,2 |
| 30,5 | 3,2 | 3,2 | 4,1 | 5,4 |
| 35,6 | 4,1 | 4,1 | 5,4 | 6,3 |
| 40,6 | 4,4 | 6,3 | 7,2 | 9,0 |
Nota comum às Tabelas 9-6 e 9-7: com manilha em vez de gato no poleame fixo, essas cargas de trabalho podem aumentar em 50%.
Tabela 9-8 — cabo de aço fundido tipo 6x19, gato simples ou de tornel (t)
| Ø roldana (cm) | Ø cabo (cm) | Teque/talha singela — Gato | — Manilha | Talha dobrada/estralh. singela — Gato | — Manilha | Estralh. dobrada — Gato | — Manilha |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15,2 | 1 - 1,3 | 1,4 | 1,8 | 1,8 | 2,7 | 2,3 | 3,6 |
| 20,3 | 1,3 - 1,6 | 1,8 | 3,6 | 2,3 | 5,5 | 2,7 | 6,4 |
| 25,4 | 1,6 | 2,3 | 3,6 | 2,7 | 5,5 | 3,2 | 6,4 |
| 30,5 | 1,9 | 2,7 | 4,5 | 4,1 | 6,4 | 5,0 | 7,3 |
| 35,5 | 1,9 - 2,2 | 4,1 | 6,4 | 5,0 | 8,2 | 5,9 | 9,0 |
| 40,6 | 2,2 - 2,5 | 5,9 | 7,3 | 5,9 | 9,0 | 7,3 | 10,0 |
| 45,7 | 2,5 | 5,9 | 9,0 | 5,9 | 11,8 | 7,3 | 12,7 |
As oito regras práticas (9.21)
- (1) sempre que possível, aplicar o cadernal de onde sai o tirador no peso a alar.
- (2) para aliviar o cadernal fixo, fazer a arreigada fixa fora dele quando possível.
- (3) içando: tensão máxima no tirador e mínima na arreigada fixa — arriando, é o inverso.
- (4) o tirador passando por uma patesca de retorno aumenta o esforço de 5 a 10% (ângulo de 90°) ou de 10 a 20% (ângulo de 180°), conforme a bitola do cabo.
- (5) para embarcações, multiplicação de potência prática usual: talha dobrada = 3, estralheira dobrada = 3,7.
- (6) o que se ganha em força perde-se em tempo, porque cresce o comprimento a alar no tirador.
- (7) sem atrito, um homem ala por cabo singelo em retorno: 12 kg em passo natural, 24 kg de leva-arriba, ou em média 34 kg alando por lupada — cerca da metade do próprio peso.
- (8) o melhor modo de engatar uma talha num cabo sem alça é com uma boca de lobo singela.
Problema 1 (9.22) — circunferência do cabo de um turco
estralheira dobrada de um turco, içar 1.000 kg, n = m = 6 › F·6 = 1.000 + 6·1.000/10 = 1.600 kg › F = 1.600/6 = 266,6 kg › fator de segurança 10 › carga de ruptura 2.666 kg › cabo de 2 1/4 polegadas de circunferência (tabela 7-2)
Problema 2 (9.22) — peso máximo de uma talha dobrada
talha dobrada n = 4, tirador no cadernal fixo m = 4, cabo de 4 polegadas › carga de ruptura 6.800 kg (tabela 7-2) › fator 10 › carga de trabalho no tirador 680 kg › 680·4 = P + 4P/10 ⇒ 2.720 = 14P/10 › P = 27.200/14 = 1.943 kg
Problema 3 (9.22) — turcos com estralheira dobrada e patesca de retorno
- Embarcação de 2 toneladas, par de turcos com estralheira dobrada, tirador passando por uma patesca no convés. Cada turco aguenta a metade: 1.000 kg.
- Aqui n = 7 (inclui a patesca) e m = 6 — é o ponto que a banca troca.
- F·6 = 1.000 + 7·1.000/10 = 1.700 kg ⇒ F = 283,3 kg.
- Cabo: fator 10 → carga de ruptura de 2.833 kg → 2 1/2 polegadas de circunferência (tabela 7-2).
- Homens (art. 9.21): por lupadas, 283,3/34 ≈ 9 homens; de leva-arriba, 283,3/24 ≈ 12 homens.
Fig. 9-25 — talha aduchada.
A talha mecânica iça ou arria grandes pesos com força relativamente pequena. São três tipos, classificados pela capacidade — o peso máximo que podem içar.
| Vantagens (9.23b) | Desvantagens (9.23c) |
|---|---|
| grande multiplicação de potência | são pesadas |
| manobrada por um, dois ou três homens | são lentas — o que se ganha em força perde-se em velocidade |
| atrito mínimo | pequeno curso do gato, o que limita a altura de içada |
| ocupa menos espaço que qualquer outro aparelho de laborar de mesma potência | por isso não se usam nos serviços usuais do convés — só onde ocasionalmente é preciso içar grandes pesos |
| mantém o peso suspenso mesmo sem esforço contínuo no tirador |
1) Talha diferencial (9.23.1) — a mais antiga, também chamada talha Weston — Fig. 9-26
- Duas roldanas metálicas A e B, de raios r e r' ligeiramente diferentes, giram unidas num mesmo eixo; uma terceira roldana C, de raio menor, recebe o peso P.
- Uma corrente sem fim gurne primeiro numa das roldanas superiores, desce à roldana inferior C e sobe de novo à outra roldana superior; os goivados têm dentes onde a corrente engrena.
- Aplica-se a força F na parte t da corrente para içar (a parte t' fica branda); para arriar, inverte-se.
- As duas pernadas que saem das roldanas superiores para a inferior suportam, cada uma, P/2 — uma força motora (f) e uma resistente (f'), opostas, sobre as roldanas superiores.
Equilíbrio › F·r + (P/2)·r' = (P/2)·r › F = (P/2)·(r − r')/r
Quanto menor a diferença r − r' entre os raios (ou o número de dentes), menor a força F exigida — por isso as talhas diferenciais são construídas com diferença de apenas 1 dente entre A e B.
Exemplo: 16 elos na roldana maior A, 15 na roldana B, içar 1 tonelada › F = (1.000/2)·(16−15)/16 = 1.000/32 = 31 kg › multiplicação 16·2/(16−15) = 32
Por que rende tantoalando 16 elos na roldana maior, a pernada da menor desce 15 elos e o peso sobe apenas 1 elo.
Como os momentos de f e f' não se igualam exatamente (raios diferentes), a talha tenderia a se mover sozinha sob o peso; é o atrito do sistema que compensa isso e mantém o peso suspenso ao se deixar de puxar o tirador. O peso máximo é marcado na própria talha e nunca pode ser excedido, sob pena de avaria e acidente grave.
2) Talha de parafuso sem fim (9.23.2) — Fig. 9-27
- Corrente gurne numa roldana cujo eixo tem um parafuso sem fim; esse parafuso movimenta uma roda dentada rigidamente ligada a uma segunda roldana, à qual se engata a carga.
- As duas roldanas ficam perpendiculares entre si. A multiplicação de potência depende da engrenagem.
- Como o movimento do parafuso sem fim é irreversível, a talha não se movimenta sozinha sob a ação do peso.
3) Talha de engrenagens (9.23.3) — também chamada epicíclica — Fig. 9-28
- Transmissão toda por rodas dentadas. Corrente = tirador na roldana k, cujo eixo gira livremente dentro da roldana h e está rigidamente ligado à engrenagem d.
- d engrena com c (solidária a b), e b engrena com os dentes da carcaça fixa em a. O eixo de b e c é fixado em h.
- b e c são duplas, defasadas 180° para balancear a força; às vezes usa-se conjunto de três, defasadas 120°.
- Ao mover o tirador, d transmite movimento a c e b, que — impedidas de girar por estarem engrenadas à carcaça fixa — fazem um movimento planetário pelo interior dentado da carcaça, girando h e içando o peso.
Wk = Wh·(1 + Na·Nc / Nb·Nd) › Wk = deslocamento angular de k › Wh = deslocamento angular de h › Na, Nb, Nc, Nd = número de dentes das engrenagens a, b, c, d
Tem freio na roldana do tirador → eleva o peso lentamente sem risco de retroceder. Atrito tão reduzido que se pode trabalhar em grande velocidade sem perder multiplicação; experimentos citados mostram rendimento mecânico praticamente o dobro dos outros dois tipos.
Comparação (9.24) — Tabela 9-9, Yale & Towne Co. (Filadélfia)
O que a tabela comparacarga máxima · força na corrente · comprimento de corrente por centímetro içado · velocidade · número de homens.
| Regra qualitativa do livro | Qual talha |
|---|---|
| iça e arria mais rápido que as outras | de engrenagens |
| mais leve que a de engrenagens, ocupa menos espaço e trabalha bem em qualquer posição | de parafuso sem fim |
| a mais leve de todas | diferencial |
Regra de uso da Tabela 9-9: força na corrente não excedendo 34 kg por homem, para o número de homens indicado içar a carga máxima. Não exceder essa força por homem na corrente.
A Seção C reúne as peças que conectam o poleame ao resto do aparelho: sapatilhos, gatos, manilhas, macacos, terminais, grampos e prensas. Em geral de aço forjado (às vezes aço fundido) e galvanizados.
Sapatilhos (9.26) — Figs. 9-29 a 9-31
O que épeça de metal, circular ou ovalada, com a periferia em meia-cana, servindo de berço e protegendo a mão feita no cabo (fig. 9-29).
| Cabo | Sapatilho |
|---|---|
| de fibra | redondo |
| de aço | de bico, que pode ser arredondado, aproximando-se da forma elíptica |
Gatos — partes (9.27) — Figs. 9-32 a 9-35
O que égancho de aço forjado com olhal, normalmente numa peça única.
| Parte | O que é |
|---|---|
| Cotovelo | a parte curva |
| Bico | a ponta |
| Seção AA | ponto de esforço máximo, perto do centro de curvatura do cotovelo — é ali que se mede o calibre do gato |
Gato de tesoura e gato de tornel
- Gato de tesoura: junta dois gatos simples em sentidos opostos num mesmo sapatilho ou olhal, com as pontas cortadas em bisel que se justapõem numa seção circular.
- Para o mesmo calibre, é cerca de 1/3 mais resistente que um gato simples — ou, visto de outro modo, substitui um gato simples com só 5/6 do calibre dele.
- Para mais segurança, pode ser abotoado com cabo fino (fig. 9-33)(Fig. 9-33).
- Gato de tornel: o bico ganha inclinação extra para que o eixo do tornel passe pelo centro de curvatura do cotovelo.
- Os gatos para paus de carga são desenhados de modo que não haja perigo de o bico se prender em qualquer parte de uma escotilha de porão.
O gato pode receber barbela ou ser manilhado (Fig. 9-34) para não abrir ao ser engatado num olhal ou sapatilho que, sob o peso, tende a correr para o lado do bico. E o sinal a respeitar: um gato normalmente não parte de repente — o bico abre primeiro, sinalizando sobrecarga ou colocação errada.
Os quatro gatos especiais (9.27) — Fig. 9-35
- (1) usado no chicote de um estropo de cabo ou corrente, que aperta a carga ao ser içada.
- (2) usado em estropos de corrente que não devem apertar a carga — a abertura deixa passar um elo, mas não permite deslizar.
- (3) empregado para aguentar diversos estropos ao mesmo tempo.
- (4) gato de escape, cuja abertura do bico pode ser fechada, impedindo o estropo de desengatar (fig. 9-35).
- Há ainda gatos fixos, soldados ou aparafusados a uma antepara ou ao teto de uma coberta.
Tabela 9-10Gato de aço forjado com olhal, para cabos de aço — 19 linhas, da carga de trabalho de 0,45 t (A = 4 1/2 pol, peso 0,34 kg) à de 27,2 t (A = 26 pol, peso 59,0 kg). Chave de leitura das cotas na Fig. 9 — croqui da Tabela 9-10: A altura total · B largura · C olhal · D espessura do corpo · E abertura do bico. (extremos citados; a tabela completa está no livro)
Manilhas (9.28) — Figs. 9-36 e 9-37
O que évergalhão em forma de U, com orelhas nas extremidades para receber um pino chamado cavirão (com rosca, chaveta, contrapino ou tufo na ponta, para fixá-lo).
- Serve para ligar dois olhais ou fixar cabos e aparelhos de laborar — conexão simples e resistente.
- Preferível ao gato sempre que o esforço for permanente, ou onde se exerça um grande esforço temporário: a ruptura da manilha é um fato raro, enquanto a curvatura de um gato pode abrir.
- Existem retas ou curvas; as curvas são as mais empregadas no aparelho do navio (fig. 9-36).
- O tamanho deve corresponder, no mínimo, à resistência do cabo em que vai ser usada.
| Tipo de cavirão | Seção | Fixação | Onde se usa |
|---|---|---|---|
| a) com chaveta ou contrapino | circular | seguro por chaveta/contrapino do lado externo, boa segurança | onde não incomoda o cavirão se projetar |
| b) com tufo | oval | preso por um contrapino especial (tufo) que atravessa orelha e cavirão, sem saliência externa | em amarras e acessórios |
| c) de rosca | circular | atarraxado numa das extremidades do U e apertado com uma espicha | (fig. 9-37)só p/ o aparelho fixo (sem risco de desatarraxar); com reserva nos serviços gerais, por esforços repetidos ou alternados que podem desaparafusar o cavirão |
Tabela 9-11Manilhas de ferro para o aparelho do navio — 15 linhas, do calibre 9,5 mm (3/8 pol, ruptura 4.940 kg, 0,14 kg) ao calibre 50,8 mm (2 pol, ruptura 106.850 kg, 17,30 kg). Colunas: calibre (mm/pol) · carga de ruptura · comp. interno · largura interna · Ø do cavirão · peso aprox. (extremos citados)
Macacos (9.29) — Fig. 9-38
- Caixa roscada numa ou nas duas extremidades, recebendo parafuso especial com olhal, gato ou manilha; a caixa pode ser aberta ou fechada (esta, um tubo).
- Os macacos de dois parafusos, os mais usuais, têm roscas de sentidos contrários — uma para a direita, outra para a esquerda — nas duas extremidades.
- Servem para retirar folga dos cabos fixos ou graduar a tensão do aparelho.
- A carga de ruptura do macaco tem de igualar, no mínimo, a do cabo usado com ele.
Diferença de fundo: os cabos de aço não admitem nós — as dobras acentuadas de nós e voltas rompem os fios. Emendam-se ou amarram-se por costuras ou por acessórios adaptados ao chicote: terminais, grampos e prensas, além de sapatilhos, manilhas e macacos.
Eficiência das amarrações (9.30) — % da carga de ruptura do próprio cabo
| Tipo de amarração | Eficiência |
|---|---|
| Terminal (fixado por zinco fundido) | 100% |
| Mão com sapatilho, feita com 4 ou 5 costuras | 90% |
| Mão com sapatilho, feita com grampos | 85% |
| Prensas de três parafusos | 75% |
Terminais (9.31) — Fig. 9-39
| A favor | Contra |
|---|---|
| com o sapatilho, é o meio de fixar manilhas, macacos, gatos e olhais aos cabos de aço | (fig. 9-39)são difíceis de colocar |
| aberto ou fechado, eficiência de 100% — permite usar toda a carga de trabalho atribuída ao cabo | não permitem inspeção rigorosa da ligação |
| fabricantes recomendam p/ ligações permanentes e todos os aparelhos de içar | havendo dobra ocasional, o efeito se concentra num único ponto, perto da ligação com o cabo |
Grampos (9.32) — Figs. 9-40 e 9-41
- Construção: base de aço forjado com sulcos diagonais que servem de berço aos cordões, e dois orifícios nas extremidades por onde passam as pontas de um vergalhão em U, roscadas para receber porcas.
- Apertando as porcas, base e vergalhão comprimem as duas pernadas do cabo entre si.
- Limite: a ligação não passa de 85% da carga de ruptura do cabo.
- Defeitos: amassam o cabo no ponto de fixação e podem deixá-lo recorrer sob esforço grande. Vantagens: fácil inspeção e colocação rápida.
Colocação correta — a inversão é o erro clássico: o U do grampo vai sobre o chicote, e a base sobre o vivo do cabo — a parte que sustenta ou pode sustentar o esforço. Ao contrário disso, o cabo é ferido pelo vergalhão ao ser tesado.
Indicação: mãos com sapatilho em ligações temporárias ou emergenciais, onde o esforço não se aproxime da carga de ruptura. Devem ser inspecionados e reapertados assim que o cabo mostrar sinal de recorrer, pela redução de diâmetro ao tesar.
Prensas (9.33) — Fig. 9-42
- Servem para fazer alças ou mãos sem sapatilho em ligações temporárias.
- Constam de duas peças iguais (A e B) de ferro fundido, com sulcos que servem de berço ao vivo do cabo e ao chicote, apertadas por parafusos com porca — geralmente três.
- Carga de ruptura da amarração: apenas 75% da do cabo.
Tabela 9-14 — grampo de aço forjado, galvanizado, para cabos de aço
Nº de grampos recomendadoé o necessário para obter a máxima eficiência desse tipo de amarração — 85% da resistência do cabo. Vai de 2 grampos (cabo de 6,4 mm a 12,7 mm) a 6 grampos (cabo de 34,9 mm a 76,2 mm); comprimento máximo de cabo usado na amarração, de 20 cm a 61 cm. (faixas citadas; a tabela tem 20 linhas)
Experiências de ruptura (Knight's Seamanship)
| Tabela | Menor | Maior | Observações do livro |
|---|---|---|---|
| 9-12 — gatos | 12,7 mm (1/2 pol) partiu com 1.082 kg | 63,5 mm (2 1/2 pol) partiu com 25.120 kg | o gato partiu-se na curvatura |
| 9-13 — manilhas | 19 mm (3/4 pol) partiu com 9.390 kg | 63,5 mm (2 1/2 pol) partiu com 95.440 kg | a manilha partiu-se na curvatura; na de 44,4 mm (66.400 kg), cortou-se o cavirão |
Síntese — peça certa para o serviço certo
Quadro montado a partir de pontos que o capítulo distribui em artigos diferentes:
| Decisão | Resposta do livro |
|---|---|
| Gato ou manilha? | Manilha sempre que o esforço for permanente, ou onde se exerça um grande esforço temporário — ela raramente arrebenta, o gato pode abrir |
| Amarração de cabo de aço com 100%? | só o terminal; costura com sapatilho 90%, grampos 85%, prensa 75% |
| Talha patente mais leve · mais compacta · mais rápida | diferencial · parafuso sem fim · engrenagens (também a de maior rendimento mecânico) |
| Talha patente substitui o aparelho de laborar no convés? | Não — pela lentidão e pelo curso curto do gato |