Parte 6 - Projeto de transportadores industriais

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Projeto de transportadores 
industriais
Apresentação
O dimensionamento de transportadores industriais é de grande importância dentro de um projeto 
de máquinas. Para proporcionar uma garantia de um processo eficiente e em conformidade nos 
quesitos de segurança em um projeto de máquinas, é essencial dimensionar quanto à carga, 
distância e posição dos transportadores industriais, de modo a visar também a uma ótima 
viabilidade econômica.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar como dimensionar os transportadores 
industriais, além de entender como os sistemas hidráulicos, pneumáticos e magnéticos são 
importantes dentro do projeto dessas máquinas. Você vai ver também como realizar a 
especificação de materiais construtivos. Por fim, vai acompanhar elementos de máquinas 
importantes para esses transportadores, tais como os cabos e as correias.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Relacionar os benefícios e as limitações dos sistemas hidráulicos, pneumáticos e magnéticos.•
Dimensionar transportadores industriais quanto à carga, distância e posição.•
Especificar materiais construtivos, cabos e correias de acordo com o uso do transportador.•
Desafio
Os transportadores industriais têm uma grande parcela na produção de bens e serviços. Na 
indústria, eles são responsáveis pelo transporte de matérias-primas para a fabricação de variados 
produtos e pela entrega no mercado de consumo. Nos processos industriais, tais equipamentos 
são de tipos variados, como: pórticos e pontes rolantes, empilhadeiras, plataformas elevatórias, 
entre outros.
Acompanhe a seguinte situação:
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/a33b5ac3-271c-4df0-829d-d57f189fbaa7/d5b04f13-7476-4850-85e7-aa466e8ea67a.jpg
Com a finalidade de compreender os passos adotados para a solução do problema, responda 
as questões a seguir.
a) Qual foi o valor para o peso específico do material e o procedimento que será adotado?
b) Qual será a capacidade volumétrica de transporte? Justifique sua resposta.
c) Qual é o seu parecer final para a fábrica que o contratou sobre a capacidade de carga do 
transportador?
Infográfico
A determinação da potência depende de diversos fatores para que o cálculo gere o valor 
correto para um motor de um transportador industrial. Para isso, primeiramente, devem ser 
definidas as variáveis principais da máquina a serem consideradas no cálculo, tais como peso e 
automação, atrito e seleção de cabos e correias, torque para vencer o atrito, momento de 
aceleração, relação de redução do redutor, entre outras características.
Neste Infográfico, veja os itens que devem ser analisados para o correto dimensionamento da 
potência do motor.
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/bbd1b672-6d7c-4aa2-9eb2-4750e0e00593/58c868d6-786f-4aa1-90cb-63caa2489b07.jpg
Conteúdo do livro
O principal objetivo de um sistema transportador industrial é que as empresas consigam ampliar e 
ganhar velocidade de produção, além de realizar a movimentação dos materiais em cada etapa do 
processo produtivo até chegar à sua finalização de forma mais automatizada. Para isso, o correto 
dimensionamento desses transportadores é fundamental, sendo o cálculo de carga, distância e 
posição de grande importância para o êxito do projeto.
No capítulo Projeto de transportadores industriais, base teórica desta Unidade de 
Aprendizagem, veja assuntos referentes ao dimensionamento dos transportadores, conhecendo as 
variáveis que interferem nesse cálculo. Além disso, aprenda a importância dos sistemas hidráulicos, 
pneumáticos e magnéticos no uso dos transportadores. Acompanhe também a discussão sobre a 
seleção dos materiais construtivos, cabos e correias conforme o uso do transportador.
Boa leitura.
PROJETO DE 
MÁQUINAS 
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
 > Relacionar os benefícios e as limitações dos sistemas hidráulicos, pneu-
máticos e magnéticos.
 > Dimensionar transportadores industriais quanto à carga, distância e posição.
 > Especificar materiais construtivos, cabos e correias de acordo com o uso 
do transportador.
Introdução
Com o aumento da demanda da produção, tornou-se necessário automatizar os 
processos produtivos, que evoluíram consideravelmente com o uso de sistemas 
hidráulicos, pneumáticos e magnéticos. Para garantir a eficácia do sistema de 
transporte de materiais dentro de uma fábrica, é fundamental que o projeto de 
um transportador industrial leve em consideração os elementos de máquinas 
(cabos, correias, etc.) e a correta seleção de materiais.
Além de impactar a produtividade dos processos, a seleção dos componentes 
e dos materiais de um transportador industrial também pode afetar substan-
cialmente o custo do investimento inicial, o custo operacional e o consumo de 
energia, aspectos que devem receber atenção para que se obtenha um projeto 
com viabilidade econômica. Tendo isso em conta, é imprescindível que o dimen-
Projeto de 
transportadores 
industriais 
Francisco José Rodrigues da Silva Junior
sionamento dos transportadores industriais forneça com precisão informações 
sobre o funcionamento dessas máquinas em situações reais de uso.
Neste capítulo, serão apresentados conceitos relativos aos princípios que regem 
o dimensionamento dos transportadores industriais, de modo que você se torne 
capaz de elaborar um projeto para essas máquinas. Você poderá compreender 
como é realizada a seleção de materiais e conhecer os elementos de máquinas 
fundamentais para o projeto. Além disso, descreveremos a automatização por meio 
de sistemas hidráulicos, pneumáticos e magnéticos, que otimizam a velocidade 
de produção ao facilitar a movimentação de materiais.
Uso de sistemas hidráulicos, pneumáticos e 
magnéticos em transportadores industriais
A automatização de processos de produção industrial, realizados pelos trans-
portadores industriais, vem crescendo em um ritmo acelerado ao longo dos 
anos. Isso ocorre porque as novas tecnologias proporcionam facilidades 
para as empresas, propiciando economia de tempo em tarefas repetitivas, 
otimizando o tempo da produção e, consequentemente, gerando maior lucro. 
Ademais, os processos automatizados minimizam ou eliminam os ricos de 
acidente de trabalho.
Essa automatização ocorre graças aos sistemas hidráulicos, pneumáticos 
e magnéticos, que vamos detalhar a seguir. Além de seu uso em peças, má-
quinas e equipamentos nas indústrias, tais sistemas são fundamentais para 
realizar a geração, o controle e a distribuição de energia, proporcionando 
alta precisão, força, controle de velocidade e controle de deslocamento para 
os transportadores industriais.
Os sistemas de automação são usados nos transportadores quando o 
acionamento manual não dá conta da movimentação de cargas muito pesadas. 
Assim, a automação é aplicada no acionamento do motor dos transportado-
res, como, por exemplo, em guinchos e guindastes, que são transportadores 
industriais bastante utilizados e que operam com regularidade, transportando 
cargas por longas distâncias ou, ainda, manuseando uma grande quantidade 
de cargas pesadas (RUDENKO, 1976).
Projeto de transportadores industriais 2
Sistema hidráulico
Em termos de acionamento hidráulico, o sistema hidráulico é usado quando 
uma pequena altura, entre 100 mm e 300 mm, é necessária para transportar 
cargas pesadas de 200 a 600 toneladas. A ativação é feita por macacos hi-
dráulicos, que funcionam por meio de uma prensa hidráulica, que, por sua vez, 
utiliza um fl uido incompressível que é forçado para dentro de um cilindro por 
um êmbolo, realizando a elevação. Sua pressão de trabalho é de 100 atm a 
500 atm. A pressão geralmente é gerada com a ajuda de uma pequena bomba 
de pistão equipada com uma alça (FARIA, 2000).
Os dispositivoshidráulicos auxiliam na resolução de diversos problemas, 
adaptando as características dos motores padrão ao trabalho que devem 
realizar. Eles garantem um excelente ajuste de velocidade de mecanismos 
de acionamento automático ou de comandos controlados. Além disso, esses 
dispositivos são pequenos e fáceis de usar, simplificam o controle da má-
quina, estendem sua vida útil, são fáceis de manter e garantem a segurança 
da operação a ser realizada. A combinação desses fatores expande a faixa 
de aplicação de tais dispositivos, especialmente os dispositivos de levan-
tamento de carga.
A grande variedade de máquinas e os requisitos específicos impostos 
a elas determinam sua versatilidade. A classificação dessas máquinas é 
apresentada na Figura 1.
Figura 1. Classificação dos dispositivos hidráulicos.
Projeto de transportadores industriais 3
Mais recente que a energia pneumática, a energia hidráulica é caracterizada 
pela força, pela energia e pelo movimento mecânico gerados pela pressuri-
zação. Em outras palavras, ela é igual à pressão de um determinado fluido. 
Atualmente, o óleo é o fluido mais utilizado para exercer a pressão neces-
sária do processo. Esses itens são caracterizados pela instalação simples. O 
sistema também pode gerar com precisão uma grande quantidade de força, 
razão pela qual o sistema está sendo cada vez mais usado e adotado pela 
indústria. Uma das desvantagens desse sistema é que, por utilizar fluidos, 
podem ocorrer vazamentos, o que afeta seu funcionamento e causa poluição 
ambiental (RAY, 2008).
Sistema pneumático
O funcionamento dos sistemas pneumáticos é similar ao dos sistemas hidráu-
licos. A principal diferença entre eles diz respeito à substância utilizada para 
gerar a força que impulsiona o movimento e a velocidade do transportador: 
os sistemas hidráulicos usam fluidos líquidos, e os sistemas pneumáticos 
usam substâncias gasosas. Por utilizarem o ar como principal agente gera-
dor de força e energia, os sistemas pneumáticos têm como um componente 
indispensável o filtro de ar. Como vantagem, esse sistema é menos agressivo 
ao meio ambiente. No entanto, sua capacidade de gerar força é menor que 
a do sistema hidráulico, sendo, portanto, inadequado para atividades que 
exijam muita força (NOVAIS, 2014).
O sistema pneumático é amplamente utilizado em pequenas talhas de 
suspensão. A vantagem do acionamento pneumático é que ele oferece mui-
tas operações de ligação por unidade de tempo, o que não é possível com 
o acionamento elétrico, por exemplo. As limitações incluem a instalação do 
sistema de distribuição de ar, a curta distância horizontal de deslocamento 
devido à mangueira de suprimento de ar e a necessidade de construção e 
montagem precisas de seus componentes. Um exemplo de transportador 
pneumático pode ser observado na Figura 2.
Projeto de transportadores industriais 4
Figura 2. Transportador pneumático.
Fonte: Transportadores... ([20--?], documento on-line).
Os transportadores pneumáticos são usados para transportar materiais 
granulares em silos, fábricas e portos. Eles consistem em um conjunto de 
tubos e um sistema motor que gera fluxo de ar. Em relação às suas vantagens, 
destacam-se as seguintes:
 � trabalham em qualquer tipo de rota;
 � são completamente selados;
 � ocupam pouco espaço;
 � demandam baixos custos de manutenção.
A limitação desses transportadores é que eles são usados apenas para 
materiais de granulometria pequena e materiais não abrasivos.
Sistema magnético
Usados para mover recipientes e peças feitas de ferro ou aço, os transportadores 
magnéticos (Figura 3) são compostos por duas barras de ferro magnetizadas por 
ímãs permanentes e colocadas na parte posterior da correia transportadora. 
Uma vez que cada barra de ferro apresenta um polo magnético, o material é 
guiado e atraído ao mesmo tempo, podendo seguir as trajetórias vertical e 
Projeto de transportadores industriais 5
horizontal, ser rotacionado, etc. Como vantagens dos sistemas magnéticos, 
é possível citar que são silenciosos, requerem pouco espaço e manutenção, 
e podem funcionar até mesmo embaixo d’água. No entanto, eles apresentam 
a desvantagem de transportar apenas materiais ferrosos (RUDENKO, 1976).
Figura 3. Transportador magnético.
Fonte: Articulado ([20--?], documento on-line).
O transportador de cavacos magnético ilustrado na Figura 3 desempe-
nha uma função bastante específica no gerenciamento de cavacos (porção 
removida do material após a usinagem). Seu uso é adequado com materiais 
de metal ferroso que produzem detritos finos. A placa de metal que fecha o 
transportador é estacionária, e pequenas limalhas de ferro são descarregadas 
por meio de um poderoso ímã que gira sob a correia.
Dimensionamento de transportadores 
industriais
Para dimensionar um transportador industrial, primeiramente é necessário 
saber qual é o tipo de transportador que está sendo usado para a aplicação 
em questão. Em geral, são bastante utilizados os transportadores de granéis, 
que serão abordados neste capítulo. O dimensionamento desses transpor-
tadores deve levar em consideração algumas informações de fundamental 
importância, apresentadas a seguir.
Projeto de transportadores industriais 6
1. Material a ser transportado: tipo, peso específico, granulometria, teor 
de umidade, temperatura, abrasividade, capacidade de escoamento, 
ângulo de repouso.
2. Capacidade de transporte (toneladas/hora).
3. Definições de percurso na planta de instalação: definição da exten-
são do transportador para determinar a distância entre os tambores 
extremos (motriz e movido); posicionamento horizontal, em aclive ou 
declive; e altura necessária.
4. Condições operacionais: regime de funcionamento (contínuo, inter-
mitente) e condições ambientais (abrigado, exposto a intempéries, 
entre outros).
5. Outras características necessárias: esteira reversível, transportador 
fixo com ponto de descarga lateral móvel, transportador móvel.
O Quadro 1 apresenta as características de alguns materiais a granel que 
utilizam transportadores de esteira. Esses dados podem ser encontrados em in-
formativos das áreas de agricultura (grãos de trigo, soja, etc.), mineração (minério 
de ferro, carvão mineral, etc.) e indústria (areia, cimento, cinza de carvão, etc.).
Quadro 1. Características de materiais a granel
Material Peso especí-
fico (kg/m³)
Ângulo de 
repouso (θ)
Inclinação 
máxima (ϕ)
Areia seca 1.400 a 1.800 35° 16° a 18°
Escória de carvão de pedra 700 35° 20°
Cimento Portland 1.600 39° 20° a 23°
Minério de ferro 1.600 a 3.200 35° 18° a 20°
Cinza seca de carvão 
tamanho ½” e abaixo
600 40° 20° a 25°
Trigo 700 a 800 28° 12°
Soja integral 700 a 800 21° a 28° 12° a 16°
Café em grãos 400 25° 10° a 15°
Fonte: Adaptado de Fábrica de Aço Paulista (1995).
Projeto de transportadores industriais 7
A capacidade de transporte (CT) depende da área da seção transversal da 
esteira transportadora (S), da velocidade da esteira ( ) e do peso específico 
do material ( ). A área (S) é o resultado da adição da área trapezoidal com a 
área circular, que dependem da largura da correia (L), do número de rolos, 
da inclinação dos rolos extremos (α) e do ângulo de repouso do material na 
correia (θ), conforme o Quadro 1. A distância padrão do material à borda da 
correia ( ), em polegadas, é dada por (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (1)
onde L é a largura da correia, em polegadas.
A capacidade volumétrica (Q) do transportador, em tonelada/hora, é dada 
pela seguinte expressão (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (2)
onde:
 � : velocidade, em m/s (Quadro 2);
 � Qtabelado: apresentado no Quadro 3 para transportadores com três roletes 
iguais e velocidade da esteira de 1 m/s;
 � K: fator de correção da capacidade devido ao ângulo de repouso (θ), 
apresentado no Quadro 3.
O Quadro 2 apresenta as velocidades máximas recomendadas ( ) para 
materiais a granel, em m/s.
Quadro 2. Velocidades máximas recomendadas ( ) para materiais a granel, 
em m/s
Largura da 
correia (L),em pole-
gadas (in)
Cereais e ma-
teriais de fácil 
escoamento 
não abrasivos
Carvão, areia, mi-
nérios desagre-
gados, brita fina 
pouco abrasivos
Minérios e pedras 
duros, pontiagu-
dos, pesados e 
muito abrasivos
16 2,5 1,6 1,6
20 3,0 2,0 1,8
24 3,0 2,5 2,3
(Continua)
Projeto de transportadores industriais 8
Largura da 
correia (L), 
em pole-
gadas (in)
Cereais e ma-
teriais de fácil 
escoamento 
não abrasivos
Carvão, areia, mi-
nérios desagre-
gados, brita fina 
pouco abrasivos
Minérios e pedras 
duros, pontiagu-
dos, pesados e 
muito abrasivos
30 3,6 3,0 2,8
36 4,1 3,3 3,0
42 4,1 3,6 3,0
48 4,6 3,6 3,3
54 5,1 3,6 3,3
60 5,1 3,6 3,3
66 — 4,1 3,8
72 — 4,1 3,8
Fonte: Adaptado de Fábrica de Aço Paulista (1995).
O Quadro 3 apresenta a capacidade volumétrica de transportadores, em 
m³/h, a 1,0 m/s.
Quadro 3. Capacidade volumétrica de transportadores (Qtabelado), em m³/h, 
a 1,0 m/s
Roletes
Ângulo (θ) de re-
pouso do material 24” 30” 36” 42” 48” 54” 60”
Com três roletes 
iguais
α = 20°
0° 58 95 141 197 261 335 418
5° 69 114 169 236 313 401 500
10° 82 134 199 277 367 470 586
15° 94 154 228 318 424 539 672
20° 107 174 258 359 476 609 759
25° 120 196 290 402 533 582 849
30° 133 217 321 445 590 755 940
Fonte: Adaptado de Fábrica de Aço Paulista (1995).
(Continuação)
Projeto de transportadores industriais 9
O Quadro 4 apresenta os fatores de correção da capacidade (K).
Quadro 4. Fatores de correção da capacidade (K)
θ 0° 2° 4° 6° 8° 10° 12° 14° 16° 18° 20° 21° 22° 23° 24°
K 1,00 1,00 0,99 0,98 0,97 0,95 0,93 0,91 0,89 0,85 0,81 0,78 0,76 0,73 0,71
Fonte: Adaptado de Fábrica de Aço Paulista (1995).
A capacidade de carga (CT) é dada em função da capacidade volumétrica 
(Q) e do peso específico do material transportador ( ), conforme a Equação 3 
(FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (3)
Em relação ao acionamento de esteira transportadora, o cálculo da força 
exercida pelo material (Pm), em kgf, em todo o comprimento (C), em m, é função 
da capacidade de transporte (CT), em ton/h, e da velocidade, em m/min, de 
acordo com a Equação 4 (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (4)
Para calcular as forças de atrito que atuam na correia transportadora, é 
necessário saber que existem forças de atrito na parte de carga da esteira 
(superior) e de retorno (inferior) da correia (Figura 4). No lado de carga, a 
força de atrito (Fatc) será em função do peso da correia (Pe) e do material 
transportado (Pm), do peso de todos os roletes (Pr), do diâmetro do rolete 
( ), em mm, e de seu contato com a esteira ( ), que depende da tensão da 
esteira. No sistema internacional de unidades (SI), devem-se considerar todos 
os pesos como força peso, em kgf. A força de atrito é dada por (FÁBRICA DE 
AÇO PAULISTA, 1995):
 (5)
onde = 0,01: coefi ciente de atrito de roletes com rolamentos. Para rola-
mento da esteira sobre os roletes, considerar o valor de = 4 mm.
Projeto de transportadores industriais 10
Figura 4. Representação das forças de atrito que atuam na correia transportadora.
No lado de retorno (inferior), as forças de atrito ocorrem devido à força 
peso, em kgf, da esteira sobre os roletes de retorno e seus rolamentos. Essas 
forças são dadas pela Equação 6 (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (6)
onde = 0,01: coefi ciente de atrito de roletes com rolamentos.
Também é preciso calcular a força necessária para a flexão da correia no 
entorno dos tambores extremos. De acordo com o manual da Associação 
Americana dos Fabricantes de Transportadores (CONVEYOR EQUIPMENT MA-
NUFACTURERS ASSOCIATION, 2007.), considera-se a Fflexão = 41 kgf para os dois 
tambores, tomando como base uma correia de 84 polegadas. Para correias 
de largura inferior (L), em polegadas, a diminuição da força pode ser adotada 
como proporcional. Então, tem-se (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (7)
Além das forças que se opõem ao movimento já citadas, existem também 
as forças para vencer os atritos em cada raspador (FatR), dada pela Equação 8; 
a força de atrito sobre a esteira das guias laterais (FatG); e a força para acio-
namento de cada tambor dos trippers (FacT) (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995).
 (8)
Projeto de transportadores industriais 11
A força de atrito das guias laterais (FatG) é função do comprimento das 
guias laterais (LG), em m, e da largura da correia (L), em in, conforme Equação 
9 (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (9)
As forças para acionamento de cada tambor dos trippers (FacT) são apre-
sentadas no Quadro 5, em função da largura da esteira.
Quadro 5. Força para acionamento de cada tambor dos trippers
Largura da 
correia (L), em in
16” 20” 24” 30” 36” 42” 48” 54” 60” 72” 84”
FacT
22,7 37,7 49,8 63,4 67,9 72,5 77,0 81,5 86,1 95,3 104,5
Fonte: Adaptado de Fábrica de Aço Paulista (1995, p. 36).
A força de tração para um transportador horizontal (Fth) é dada pela soma 
das forças mostradas nas equações anteriores (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (10)
A força de elevação do material (Fe) é diretamente proporcional ao seu peso 
(Pm), e a altura de elevação ( ), em m, é inversamente proporcional à distância 
entre os tambores extremos, que é o comprimento do transportador (C). 
A força de elevação é dada pela Equação 11 (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (11)
Já a força de tração para um transportador em aclive (Fta) é dada pela 
Equação 12 (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (12)
A força de aceleração (Fa) é a força necessária para que o transportador, 
partindo do repouso, atinja a velocidade de operação, em m/min, no tempo 
(ta), em segundos. Essa força é dada pela seguinte expressão (FÁBRICA DE 
AÇO PAULISTA, 1995):
Projeto de transportadores industriais 12
 (13)
onde Ptotal corresponde ao somatório dos pesos e das massas do material 
da esteira e dos roletes.
O momento de torção (torque), dado em kgf · m, é o produto do somatório 
das forças de tração (Fth ou Fta) e de aceleração (Fa) pelo raio do tambor de 
acionamento, em mm, ou seja (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (14)
O número de rotações, em RPM, como função da velocidade da esteira ( ), 
em m/min, e do diâmetro do tambor de acionamento (Dtambor), em mm, é dado 
por (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (15)
Por fim, a potência para movimentação do transportador é dada pela 
Equação 16 (FÁBRICA DE AÇO PAULISTA, 1995):
 (16)
onde é o rendimento do sistema de acionamento.
Importa salientar que os passos demonstrados para o dimensionamento 
de um transportador industrial devem ser seguidos para se obter eficiência 
e segurança no processo em que o transportador será utilizado. Na próxima 
seção, você poderá aprender como são especificados os materiais constru-
tivos, os cabos e as correias para o transportador.
Especificação de materiais construtivos, 
cabos e correias de acordo com o uso do 
transportador
Em um projeto de transportador, a escolha correta dos materiais construtivos é 
fundamental. Estes devem ser escolhidos conforme suas propriedades mecânicas 
e a partir de um estudo de viabilidade econômica, a fi m de selecionar materiais 
baratos que cumpram os requisitos do projeto. Uma maneira sistemática de sele-
cionar materiais para a aplicação foi proposta por Ashby (1999), que apresentou 
Projeto de transportadores industriais 13
um método para separar as diversas propriedades de materiais umas das outras 
de modo a formar um gráfi co de seleção de materiais (Figura 5). Esses materiais 
podem ser classifi cados em seis categorias: metais, cerâmicos, polímeros (sólidos 
ou espuma), elastômeros, vidro e materiais compostos. Os membros dessas 
categorias e subcategorias também são agrupados nesse gráfi co.
Figura 5. Módulo de Young sobreposto à densidade para materiais de engenharia.
Fonte: Norton (2013, p. 64).
A Figura 5 ilustra um gráfico da relação entre o módulo de Young e a 
densidade, denominada “rigidez específica”. Desenhando uma linha de in-
clinação constante no gráfico, é possível analisar quais são os materiais 
cujas propriedades são semelhantes. A linha com rigidezespecífica E/ρ = C, 
desenhada em vermelho na Figura 5, indica que a rigidez específica de algu-
mas madeiras é comparável à do aço e à de outros metais. A linha também 
atravessa o intervalo mais curto de “bolhas” em compostos de engenharia, 
Projeto de transportadores industriais 14
indicando que a fibra de vidro (GFRP) tem aproximadamente a mesma rigidez 
que a madeira e o aço, ao passo que os termoplásticos não reforçados, como 
o náilon e o poliéster, têm uma rigidez específica inferior. Portanto, se no 
projeto do transportador procura-se um material mais forte e leve, é preciso 
olhar para o topo e para o lado esquerdo do gráfico (NORTON, 2013).
A relação entre a resistência e a rigidez, chamada “resistência específica”, de 
vários materiais é apresentada na Figura 6, em que se pode verificar a resistência 
do material utilizado conforme as suas características. Por exemplo, metais 
dúcteis e polímeros apresentam resistência ao escoamento, cerâmicas frágeis 
apresentam resistência à compressão, e elastômeros apresentam resistência 
ao rasgamento. O alongamento vertical da “bolha” do material mostra a faixa 
de valores de resistência que podem ser obtidos por meio de endurecimento 
por calor ou a frio, elementos de ligação, entre outros (NORTON, 2013).
Figura 6. Resistência sobreposta à densidade para materiais de engenharia.
Fonte: Norton (2013, p. 65).
Projeto de transportadores industriais 15
Na Figura 6, a linha vermelha representa um valor de resistência específica 
σ/ρ = C, indicando que a relação entre resistência e peso de algumas madeiras 
é tão boa quanto a do aço de alta resistência e melhor que a da maioria dos 
outros metais. Também é importante observar a alta resistência específica das 
cerâmicas de engenharia. Infelizmente, seu limite de tração não excede aproxi-
madamente 10% dessas resistências à compressão, o que explica seu raro uso 
em estruturas que normalmente encontram tensões de tração (NORTON, 2013).
Cabos de aço
O cabo de aço é o componente mais utilizado para a elevação de carga em pontes 
e pórticos rolantes, bem como para o içamento de guindastes e equipamentos 
portuários, além de ser usado em muitos outros equipamentos de elevação. 
Componentes básicos dos equipamentos de suspensão de carga, os cabos de 
aço são compostos de arames de aço de alta resistência enrolados em torno de 
um arame central, formando as pernas, que, por sua vez, são enroladas em torno 
de um núcleo, chamado “alma do cabo”, que pode ser de aço ou fi bra (Figura 7).
Figura 7. Composição de um cabo de aço.
Fonte: Adaptada de Manual... (2012).
Projeto de transportadores industriais 16
Na especificação de um cabo de aço para um equipamento de elevação, 
devem ser verificados alguns aspectos, como, por exemplo, os seguintes:
 � a escolha da construção e a função da aplicação;
 � os diâmetros indicados para polias e tambores;
 � o ângulo de desvio máximo de um cabo de aço;
 � o fator de segurança da aplicação.
A expressão “estrutura do cabo” é empregada para indicar o número de 
pernas e o número de fios em cada perna, bem como a sua composição. A 
depender de sua composição, as pernas do cabo de aço podem ser fabricadas 
em uma, duas ou múltiplas operações.
Em uma composição simples, todos os fios têm o mesmo diâmetro (Fi-
gura 8a). Na composição Seale, pelo menos duas camadas adjacentes têm 
o mesmo número de fios, e todos os fios externos na composição têm um 
diâmetro maior, para aumentar a resistência ao desgaste causado pelo atrito 
(Figura 8b). Por sua vez, a composição Filler apresenta arames muito finos entre 
as duas camadas (Figura 8c), o que aumenta a área de contato, a flexibilidade 
e a resistência ao amassamento, reduzindo o desgaste entre os fios. Já na 
composição Warrington, pelo menos uma camada é composta por dois fios de 
diâmetros diferentes e alternados (Figura 8d) — o cabo de aço feito com essa 
composição tem boa resistência ao desgaste e boa resistência à fadiga. Há 
também um tipo de composição formado pela aglutinação das composições 
Warrington e Seale. Unindo as principais características de cada uma dessas 
composições, a composição Warrington-Seale (Figura 8e) proporciona alta 
resistência ao desgaste e alta resistência à fadiga por flexão (MANUAL..., 2012).
Figura 8. Tipos de construção de um cabo de aço: (a) simples, (b) Seale, (c) Filler, (d) Warrington 
e (e) Warrington-Seale.
Fonte: Adaptada de Manual... (2012).
Projeto de transportadores industriais 17
Com o aprimoramento da tecnologia de fabricação, foram desenvolvidas 
máquinas e estruturas de cabos que nos permitem fabricar pernas em uma 
única operação, com todas as camadas sendo criadas na mesma etapa. Isso 
possibilitou o desenvolvimento das composições Seale, Filler e Warrington, 
compostas por fios de diferentes diâmetros.
Ensaios de fadiga realizados em cabos de aço têm demonstrado 
que cabos cujas pernas são fabricadas em apenas uma operação 
apresentam maior durabilidade se comparada à dos cabos fabricados em múl-
tiplas operações.
Durante a escolha de uma estrutura de cabo de aço para transportadores 
industriais, é necessário atentar para a flexibilidade do cabo de aço, que é 
inversamente proporcional ao diâmetro do fio de aço externo e diretamente 
proporcional ao número de fios de aço. Em um cabo, quanto maior for o 
diâmetro externo do fio, pior será a flexibilidade, e, quanto mais fios houver 
no cabo, maior será a flexibilidade. Em relação à resistência ao desgaste, 
esta é proporcional ao diâmetro do fio externo e inversamente proporcional 
ao número de fios do cabo. Ou seja, cabos com diâmetros externos maiores 
apresentam maior resistência ao desgaste, e, por outro lado, cabos mais 
macios apresentam menor resistência ao desgaste, devido ao seu menor 
diâmetro externo.
Correias
A seleção da correia transportadora geralmente está relacionada uma das 
seguintes situações: uma situação em que é necessário substituir a correia 
transportadora no transportador existente ou uma situação de projeto de um 
novo transportador. No primeiro caso, são conhecidas as características da 
correia transportadora, isto é, sua largura, sua circunferência, seu tipo, seu 
número de telas, sua espessura e a qualidade do seu revestimento. Se tais 
variáveis não forem conhecidas, será preciso conhecer a potência do motor 
de acionamento e a velocidade da correia transportadora para determinar a 
composição dessa estrutura.
Projeto de transportadores industriais 18
No segundo caso, é necessário conhecer o material que está sendo trans-
portado, seu tamanho de partícula e outras características, como densidade 
aparente, abrasão, ângulo de repouso e de sobrecarga, e inclinação máxima 
do transportador em diferentes velocidades de transporte. Também deve 
ser conhecido o volume de transporte, que foi abordado na seção anterior. 
Existem duas formas comuns de transportadores de correia: os com correias 
planas, para o transporte de paletes e cargas unitárias, e os com correias 
abauladas, para o transporte de material a granel.
Usadas para transportar sacos, caixas ou produtos a granel em ambas as 
direções, as correias planas consistem em uma estrutura de treliça comum, 
dois rolos com eixos e rolamentos, e uma correia sem fim sobre elas (Figura 9). 
Geralmente, elas apresentam um funcionamento suave e têm metade da 
capacidade das correias abauladas, operando adequadamente em velocidades 
altas (CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS et al., 2009).
Figura 9. Correia plana em uma esteira transportadora.
Fonte: Esteira... ([20--?], documento on-line).
A correia de seção abaulada é utilizada em transportadores para se mover 
sobre roletes dispostos em ângulo, que a fazem tomar uma forma côncava 
(Figura 10). É um dos sistemas mais econômicos para transportar material 
a granel, o que se deve à sua alta capacidade de carga, à sua fácil manu-
tenção e à facilidade que oferece para carregar e descarregar. A correia de 
seção abaulada pode transportar qualquer tipo de material, ressalvando-seos materiais com elevada umidade ou pegajosidade (CENTRAIS ELÉTRICAS 
BRASILEIRAS et al., 2009).
Projeto de transportadores industriais 19
Figura 10. Correia de seção abaulada.
A escolha do tipo de correia deve levar em consideração os seguintes 
aspectos (CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS et al., 2009):
 � as condições de serviço (tipo de empresa, siderúrgica, fundição, am-
biente hostil, temperatura);
 � as características do material (tamanho da partícula, temperatura, 
abrasividade, corrosividade, fluxo por hora);
 � o tempo de viagem da correia transportadora (se pode ser transportada 
por longas distâncias);
 � a largura da correia;
 � a inclinação dos roletes;
 � a tensão máxima da correia — sendo necessário um teste de tensão 
para verificar se a correia não sofrerá ruptura;
 � a temperatura do material.
Neste capítulo, você conheceu diversos fatores que devem ser considera-
dos para se obter um funcionamento seguro e eficiente dos transportadores 
industriais. Você pôde compreender a automatização dos transportes por meio 
Projeto de transportadores industriais 20
de sistemas hidráulicos, pneumáticos e magnéticos, bem como os cálculos 
necessários para um adequado dimensionamento dos transportadores. Ade-
mais, refletimos sobre as especificações dos tipos de material construtivo e 
detalhamos os elementos de máquinas, como os cabos e as correias. Todas 
essas informações são de suma importância para que, durante a elaboração 
do projeto de transportadores industriais, o profissional realize escolhas 
que considerem tanto a produtividade dos processos quanto o custo do 
investimento inicial e o custo operacional.
Referências
ARTICULADO. Cobsen Hennig, [20--?]. Disponível em: https://cobsen.com.br/tipos-de-
-transportadores-de-cavaco/. Acesso em: 22 jun. 2021.
ASHBY, M. F. Materials selection in mechanical design. 2nd ed. Oxford: Butterworth 
and Heinemann, 1999.
CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS et al. Correias transportadoras: guia básico. Brasília, 
DF: IEL/NC, 2009.
CONVEYOR EQUIPMENT MANUFACTURERS ASSOCIATION. Belt conveyors for bulk materials. 
6th ed. Naples, FL: CEMA, 2007.
ESTEIRA transportadora de correia plana. Provtec Soluções, [20--?]. Disponível em: 
https://www.provtec.com.br/esteira-transportadora-correia-plana. Acesso em: 22 
jun. 2021.
FÁBRICA DE AÇO PAULISTA. Manual de transportadores de correias. 4. ed. São Paulo: 
FAÇO, 1995. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfv5MAA/manual-
-transportadores-correia-faco. Acesso em: 1 jun. 2021.
FARIA, A. L. de. Acionamentos hidráulicos e pneumáticos. Cataguases, MG: Senai, 2000.
MANUAL técnico de cabos. Osasco, SP: Belgo Bekaert Arames, 2012. Disponível em: 
https://www.aecweb.com.br/cls/catalogos/aricabos/CatalogoCIMAF2014Completo.
pdf. Acesso em: 22 jun. 2021.
NORTON, R. L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. 4. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2013.
NOVAIS, J. Ar comprimido industrial: produção, tratamento e distribuição. 3. ed. Lisboa: 
Fundação Calouste Gulbenkian, 2014.
RAY, S. Introduction to materials handling. New Delhi: New Age International Publishers, 
2008.
RUDENKO, N. Máquinas de elevação e transportes. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e 
Científicos Editora S.A., 1976.
TRANSPORTADORES pneumáticos. Mundo Pneumático, [20--?]. Disponível em: https://
www.mundopneumatico.com.br/transportadores-pneumaticos. Acesso em: 22 jun. 2021.
Projeto de transportadores industriais 21
Leituras recomendadas
ALMEIDA, J. C.; LIMA, K.; BARBIERI, R. Elementos de máquinas: projeto de sistemas 
mecânicos. São Paulo: Elsevier, 2017.
BAXTER, M. Projeto de produto: guia prático para o design de novos produtos. 3. ed. 
São Paulo: Blucher, 2011.
COMPLETO, A.; MELO, F. Introdução ao projeto mecânico. São Paulo: Publindústria, 2017.
JACK, H. Projeto, planejamento e gestão de produtos. São Paulo: Elsevier, 2014.
JUVINALL, R.; MARSHEK, K. Fundamentos do projeto de componentes de máquinas. 5. 
ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
UDYNAS, R. G; NISBETT, J. K. Elementos de máquinas de Shigley: projeto de engenharia 
mecânica. 8. ed. Porto Alegre: AMGH, 2011.
Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos 
testados, e seu funcionamento foi comprovado no momento da 
publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas 
páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores 
declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou 
integralidade das informações referidas em tais links.
Projeto de transportadores industriais 22
Dica do professor
Devido à sua simplicidade e fácil implantação, o elevador de canecas é amplamente utilizado para 
transporte de grãos, sendo os conceitos relativos ao dimensionamento desse 
transportador fundamental em aplicações desse tipo.
O dimensionamento da potência para acionamento desses transportadores são essenciais para 
garantir um processo eficaz de movimentação e transporte de materiais que estejam em 
concordância com os quesitos de segurança propostos pelo projeto dessas máquinas.
Veja, nesta Dica do Professor, a metodologia de cálculo da potência para acionamento de um 
transportador do tipo elevador de canecas.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/0438ef49a1936c1f508e187e035b248e
Exercícios
1) Os transportadores industriais utilizam os sistemas de automação para resolver o problema 
de acionamentos manuais que não conseguem realizar a movimentação de cargas 
muito pesadas.
Assinale a alternativa correta em relação aos aspectos que envolvem a automação dos 
transportadores industriais.
A) Os dispositivos de sistemas hidráulicos apresentam facilidade de manuseio do controle do 
transportador porque são pequenos, garantindo a segurança da operação a ser realizada.
B) Em um sistema pneumático, o óleo é o fluido mais utilizado para exercer a pressão necessária 
para o início do processo de automação do transportador industrial. 
C) A grande diferença entre os sistemas hidráulicos e os magnéticos é que os primeiros usam 
fluidos líquidos, e os segundos utilizam substâncias gasosas.
D) Os transportadores magnéticos apresentam como desvantagens: são barulhentos, requerem 
muito espaço e precisam de manutenção constante.
E) Os transportadores hidráulicos têm como limitação seu uso para materiais de granulometria 
pequenas e não abrasivos.
2) Os cabos para elevação de cargas são majoritariamente fabricados em aço, 
por precisarem ser muito resistentes à força a que são exercidos.
Assinale a alternativa correta a respeito da composição de cabo em que os arames finos, 
entre duas camadas, têm a finalidade de ampliar a área de contato, a flexibilidade e a 
resistência ao amassamento, além de reduzir o desgaste entre os arames.
A) Composição Filler das pernas.
B) Composição Seale das pernas.
C) Composição simples das pernas.
D) Composição Warrington das pernas.
E) Composição Warrington-Seale das pernas.
3) As esteiras transportadoras são muito utilizadas para o transporte interno ou externo de 
materiais a granel.
Calcule a capacidade de carga de um transportador horizontal para trigo em grãos, com 
esteira de 42” de largura, sobre três roletes iguais, com os roletes laterais com inclinação de 
20°.
Considere a capacidade volumétrica de 1.200m3/h e o peso específico do material 
transportado 600kg/m3.
A) 720ton/h.
B) 7.200kg/h.
C) 7.200ton/h.
D) 2kg/h.
E) 84kg/h.
4) O peso do material que o transportador pode suportar depende da capacidade de transporte 
(CT), do comprimento (C) e da velocidade da esteira (v).
Um transportador de esteira para café em grãos em aclive de 10m e comprimento de 
45m apresenta uma velocidade de transporte de 200m/min e capacidade de transporte de 
250ton/h.
Encontre o peso do material que o transportador é capaz de suportar.
A) 9.375kgf.
B) 9,375kgf.
C) 600kgf.
D) 60kgf.
E) 937,5kgf.
As indústrias utilizamas esteiras ou os transportadores como equipamentos para obter 
maior ganho de agilidade e produtividade, já que operam em sintonia com o processo de 
produção.
5) 
Sobre as esteiras transportadoras, leia as afirmativas a seguir.
I. O tambor de encosto, situado na parte inferior da esteira, age tencionando a esteira e 
forçando um maior ângulo de contato.
II. O contrapeso tem a finalidade de manter a esteira de borracha sempre esticada e facilita o 
deslizamento do tambor motriz na esteira.
III. O transportador helicoidal é usado na movimentação de materiais a granel na 
indústria para a alimentação de matérias-primas em máquinas e equipamentos.
Assinale a alternativa com a(s) afirmativa(s) correta(s).
A) I e II.
B) I e III.
C) II e III.
D) Apenas II.
E) Apenas I.
Na prática
Um engenheiro mecânico que atua na área de máquinas de elevação e transporte pode ser 
solicitado para realizar atualizações de algum projeto. Sendo assim, em ocasiões de aumento de 
carga a transportar, implicará a modificação do valor de certas variáveis em um projeto do 
transportador industrial, sendo fundamental atualizar o cálculo do projeto anterior.
Acompanhe, neste Na Prática, um estudo de caso com base em uma atualização de valor da carga a 
transportar de um projeto de um guincho de elevação de coluna.
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/556ac49c-a82c-4267-83c3-8f5e2dc3537d/5054a0dd-c134-481e-afc0-f2b6eab7b71e.jpg
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Estudo de caso da melhoria de um sistema de elevação de carga 
pelo uso de correia tubular
Confira, neste link, o estudo de otimização de um sistema de elevação de carga com o auxílio de 
uma correia tubular.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Sistema para controle de velocidade de uma esteira 
transportadora industrial
Confira, neste artigo, o desenvolvimento de um sistema para controle de velocidade de uma esteira 
transportadora industrial, em que os autores utilizam fundamentos de sistemas de controle para 
ajustar a velocidade desejada de uma esteira transportadora industrial.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Dimensionamento de transportadores
Confira, no vídeo a seguir, o exemplo de dimensionamento de transportadores realizado pelo 
professor Juarez de Sousa e Silva.
https://periodicos.unisanta.br/index.php/sat/article/download/2025/1501
http://periodicos.pucminas.br/index.php/abakos/article/download/19242/18171
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/Zd3NKylRYn8