Parafuso olhal de suspensão: como dimensionar e aplicar em pontos de içamento

Um parafuso olhal pode formar um ponto de suspensão para o içamento e a movimentação de cargas. A escolha, contudo, não deve partir apenas do diâmetro da rosca. 

Para chegar ao componente adequado, é necessário considerar a carga a ser içada, a direção da força em relação ao eixo do olhal (axial ou inclinada), as condições de fixação na peça e as condições de uso, como a temperatura de trabalho. O tipo construtivo também interfere na capacidade: os valores de carga máxima de trabalho da ABNT NBR ISO 3266 se aplicam a olhais forjados em peça única, com colar, grau 4. 

A definição correta começa, portanto, pela compreensão do ponto de suspensão e da função que o componente deverá desempenhar. 

O que deve ser considerado antes de escolher o olhal?

Antes de definir a peça, reúna as informações que caracterizam a condição real de trabalho. O peso da carga é apenas uma delas. 

• Carga de trabalho: determine a massa que será içada ou movimentada e compare-a com a carga máxima de trabalho (CMT) marcada no olhal, considerando as reduções aplicáveis ao carregamento inclinado.
• Direção da força: identifique se o esforço será aplicado ao longo do eixo do olhal (carga axial) ou com inclinação em relação a ele. Na carga inclinada, a capacidade é reduzida, e a força deve atuar no plano do olho do olhal.
• Tipo de fixação: verifique se a rosca do olhal é compatível com o furo roscado (passo, tolerância e estado de conservação) e se há comprimento de rosca suficiente para o engajamento completo.
• Condição de montagem: avalie a resistência do material que receberá o olhal e se a superfície de apoio é plana, perpendicular ao furo e suficiente para o assentamento total do colar.
• Movimentação: considere se a carga poderá girar durante o içamento. Nesse caso, utilize gancho com destorcedor para evitar o desenroscamento do olhal. Se o ponto precisar se orientar conforme a direção do esforço, avalie um ponto de içamento giratório.
• Temperatura e conexão: confirme se a operação ocorre dentro da faixa de −20 °C a 200 °C e qual acessório será conectado ao olho (manilha ou gancho).

Com esses dados definidos, a seleção deixa de ser baseada somente na dimensão da rosca e passa a considerar a situação em que o olhal realmente será utilizado. 

Como dimensionar o olhal de acordo com a carga?

O dimensionamento deve começar pela carga de trabalho necessária. A partir dela, consulta-se a carga máxima de trabalho (CMT) correspondente à dimensão e ao modelo do componente. 

Nos olhais forjados grau 4 conforme a ABNT NBR ISO 3266, por exemplo, a capacidade varia com a rosca. Um olhal M16 tem CMT de 800 kg em carga axial, isto é, com a força aplicada ao longo do eixo do olhal. Um M20 chega a 1.600 kg na mesma condição. 

Em carga inclinada, a capacidade é reduzida. A norma estabelece valores para pares de olhais com inclinação de até 45° em relação ao eixo: 1.120 kg para o par de M16 e 2.240 kg para o par de M20, ou seja, 70% da CMT axial por olhal. Para ângulos maiores ou para montagens com três ou mais olhais, consulte o fabricante ou um profissional habilitado. 

A comparação mostra que a dimensão da rosca altera a capacidade disponível. Ainda assim, o tamanho não pode ser analisado isoladamente, porque modelos e normas diferentes resultam em capacidades distintas para a mesma medida. Um olhal M16 conforme a DIN 580, por exemplo, tem CMT axial de 700 kg, inferior à de um M16 conforme a ISO 3266. Já os olhais de grau 10, que não se enquadram na ISO 3266, atingem capacidades bem maiores, de acordo com a especificação de cada fabricante. 

O critério, portanto, é relacionar a carga prevista à CMT indicada para aquele modelo específico, sempre conforme a marcação da peça e a condição real de utilização. 

Como o ângulo da carga interfere no dimensionamento?

A direção do esforço modifica a condição de trabalho do ponto de suspensão. Quando a força atua ao longo do eixo do olhal (carga axial), a haste trabalha basicamente à tração. Quando a força é inclinada, surge também um esforço de flexão na haste e na região sob o colar, o que reduz a capacidade do componente. 

Por isso, as especificações apresentam valores diferentes para carga axial e para carga inclinada. Na ABNT NBR ISO 3266, o ângulo é medido em relação ao eixo do olhal, e os valores para carga inclinada valem para pares de olhais com inclinação de até 45°. No M16, a CMT é de 800 kg em carga axial e de 1.120 kg para o par a 45°, o que corresponde a 560 kg por olhal. 

Para que esses valores sejam válidos, a força deve atuar no plano do olho, com tolerância de ±5°, e o colar deve estar totalmente assentado. Se for necessário corrigir o alinhamento, utilize calços com espessura de no máximo meio passo da rosca e nunca aperte o olhal além do necessário. A linga também não deve passar diretamente pelos dois olhais, pois essa montagem aumenta o esforço inclinado sobre eles. 

Nos modelos tipo parafuso e tipo porca de outras normas, como a DIN 580 e a DIN 582, as reduções por ângulo seguem os valores definidos pelo fabricante e devem ser consultadas no catálogo de cada modelo. 

O que acontece quando a carga deixa de ser axial?

Quando a força deixa de atuar ao longo do eixo do olhal, a condição de carregamento muda e a capacidade do componente diminui. Por esse motivo, a carga máxima de trabalho axial nunca deve ser utilizada para uma situação de carga inclinada. 

O ângulo previsto para a operação, definido pela geometria da linga, precisa ser confrontado com os dados do modelo escolhido. Na ABNT NBR ISO 3266, os valores para carga inclinada se limitam a pares de olhais com até 45° em relação ao eixo. Inclinações maiores, montagens com três ou mais olhais e temperaturas fora da faixa de −20 °C a 200 °C exigem avaliação de um profissional habilitado ou consulta ao fabricante. 

Como o posicionamento interfere na aplicação?

Além da carga e do ângulo, o olhal precisa estar posicionado de acordo com a direção do esforço. O plano do olho deve coincidir com o plano da linga, com tolerância de ±5°, e a força nunca deve atuar perpendicularmente a esse plano. 

Se o olhal não ficar alinhado após o assentamento do colar, corrija a posição com calços de espessura máxima igual a meio passo da rosca ou usinando a face de apoio. O olhal não deve ser apertado além do necessário para alinhar, e a direção da carga não deve tender a desenroscá-lo. 

Em operações de elevação, a posição da carga pode mudar durante a movimentação. Se houver risco de giro, utilize gancho com destorcedor. Posicionar os olhais de forma simétrica em relação ao centro de gravidade também ajuda a evitar inclinações e a distribuir o esforço de forma equilibrada. 

A instalação deve preservar, portanto, as condições consideradas no dimensionamento. 

Como escolher entre olhal tipo parafuso e tipo porca?

A forma de fixação do ponto de suspensão determina qual configuração pode ser utilizada. 

Olhal tipo parafuso

O modelo tipo parafuso possui haste roscada e é instalado em um furo roscado na peça ou na estrutura. Na linha convencional, segue a norma DIN 580, com rosca métrica em diferentes dimensões. Também há versões com rosca em polegada, que seguem especificações próprias. 

A escolha desta configuração depende de um furo roscado compatível em rosca e comprimento, executado em material com resistência adequada e com superfície de apoio plana para o assentamento do colar. 

Olhal tipo porca

O modelo tipo porca possui rosca interna e é instalado sobre um parafuso ou prisioneiro saliente no ponto de fixação. Na linha convencional, segue a norma DIN 582. 

Nessa configuração, a resistência do conjunto depende também do parafuso ou prisioneiro e do comprimento de rosca engajado. A porca deve ficar totalmente assentada sobre a superfície de apoio. 

A decisão entre as duas configurações deve considerar como o ponto foi projetado para receber o componente. A capacidade nominal é importante, mas não substitui a compatibilidade da montagem. 

Quando uma solução grau 10 pode ser considerada?

Quando a capacidade necessária é superior à disponível em uma configuração convencional, ou quando é preciso obter maior capacidade com uma rosca de menor dimensão, uma solução da linha grau 10 pode entrar na avaliação. 

O olhal tipo parafuso grau 10 tem carga máxima de trabalho axial de 300 kg no M8 a 12.000 kg no M48. O modelo tipo porca vai de 300 kg no M8 a 4.900 kg no M30. Esses olhais não se enquadram na ABNT NBR ISO 3266, que trata apenas do grau 4. Por isso, as capacidades, as reduções por ângulo e os limites de uso devem ser verificados na especificação do fabricante. 

Ambos os modelos têm coeficiente de segurança de 4:1, ou seja, a carga mínima de ruptura é quatro vezes a carga máxima de trabalho. Esse coeficiente é uma margem de projeto e não autoriza o uso acima da CMT marcada na peça. 

A escolha deve continuar vinculada à condição real do ponto. Como o olhal grau 10 transmite uma carga maior pela mesma rosca, o furo roscado precisa ter comprimento de engajamento suficiente e o material da peça precisa suportar o esforço. Não basta buscar uma capacidade maior: a configuração da estrutura onde será fixado o olhal precisa ser compatível com o esforço que será aplicado. 

Quando o ponto precisa se orientar na direção do esforço?

Em algumas operações, a direção da força sobre o ponto de suspensão não coincide com o eixo do olhal ou varia conforme a montagem da linga. Nesses casos, o olhal fixo deixa de ser a melhor opção, porque sua capacidade cai com a inclinação e depende do alinhamento do plano do olho. 

O ponto de içamento giratório grau 10 é uma alternativa para essa necessidade. O corpo gira 360° e o anel articula em 180°, o que permite que o componente se oriente automaticamente na direção da carga, inclusive com esforço lateral. 

Nesse modelo, a capacidade nominal corresponde à condição mais desfavorável, com a carga aplicada a 90° do eixo. Ela varia de 300 kg no M8 a 15.000 kg no M48. Em carga axial, os valores são maiores, de 500 kg no M8 a 16.000 kg no M48. O fabricante também informa capacidades para lingas de duas a quatro pernas com inclinação de até 60° e para carregamentos assimétricos. 

A instalação segue regras próprias. O parafuso deve ser apertado com o torque especificado pelo fabricante para cada tamanho, e o furo roscado precisa ter engajamento e resistência compatíveis com a carga prevista, que é maior que a de um olhal convencional da mesma rosca. 

O material do olhal também influencia a escolha?

Sim. O material define a capacidade do olhal e também seu desempenho diante das condições do ambiente, como corrosão e temperatura de trabalho. 

Os modelos convencionais tipo parafuso (DIN 580) e tipo porca (DIN 582) são produzidos em aço C15E, com acabamento galvanizado eletrolítico, e têm coeficiente de segurança de 6:1 em relação à carga máxima de trabalho. O acabamento eletrolítico protege contra a corrosão em ambientes internos e secos, mas oferece proteção limitada em ambientes agressivos. 

Para essas condições, há versões em aço inox AISI 304 forjado, com acabamento polido e dimensões conforme a DIN 580 e a DIN 582. A capacidade da versão em inox deve ser verificada no catálogo, pois pode ser diferente da versão em aço carbono de mesma rosca. Em ambientes com cloretos, como áreas marítimas, avalie o uso de inox AISI 316. Na montagem em furos também de inox, utilize lubrificante antigripante na rosca. 

A temperatura de trabalho também deve ser considerada, pois baixas temperaturas reduzem a tenacidade do aço e altas temperaturas podem reduzir a capacidade. Os limites de cada material devem ser confirmados com o fabricante. 

Vale lembrar que o coeficiente de segurança é calculado em relação à carga máxima de trabalho de cada modelo e não serve para comparar a resistência entre modelos diferentes. A comparação deve ser feita sempre pela CMT. Dessa forma, resistência mecânica, configuração e condições ambientais entram na mesma análise. 

Como aplicar o olhal no ponto de suspensão?

Depois de definir o componente, a instalação precisa manter as condições consideradas no dimensionamento. A seleção e a montagem devem ser feitas por pessoa treinada. 

Verifique a fixação

A rosca do olhal deve ser compatível com o furo roscado (tipo parafuso) ou com o parafuso ou prisioneiro (tipo porca), e ambas devem estar limpas e sem danos. O comprimento de rosca precisa ser suficiente para o engajamento completo. Em furos cegos, confirme que o colar assenta antes de a rosca chegar ao fundo. 

A superfície de apoio deve ser plana, limpa, perpendicular ao furo e com área suficiente para o colar. O material da peça também precisa suportar o esforço. Se o ponto não foi projetado para içamento, consulte um profissional habilitado. 

Aperte corretamente

O olhal convencional deve ser apertado firmemente, sem excesso. No ponto de içamento giratório, aplique o torque especificado pelo fabricante com torquímetro. 

Mantenha o alinhamento

O plano do olho deve coincidir com o plano da linga, com tolerância de ±5°. Se necessário, corrija com calços de até meio passo da rosca, nunca apertando além do indicado. A linga não deve passar diretamente pelos olhais. Se a carga puder girar, utilize gancho com destorcedor. Quando o olho for pequeno para o gancho, faça a conexão com manilha. 

Inspecione antes do uso e periodicamente

Confirme se a marcação está legível, com fabricante, rosca, carga máxima de trabalho e código de rastreabilidade. Verifique se a rosca está livre de desgaste, corrosão, danos e sujeira, e se não há haste empenada, olho deformado, redução de diâmetro sob o colar, trincas, entalhes ou corrosão. Peças com qualquer um desses defeitos devem ser retiradas de uso. 

Armazene adequadamente

Guarde os olhais levemente lubrificados, em local seco, protegendo a rosca e a face inferior do colar. 

A aplicação correta não termina na escolha da peça. Cada utilização deve respeitar as condições para as quais o componente foi especificado. 

Como o olhal se integra a um sistema com cabo de aço?

Quando o ponto de suspensão faz parte de um sistema de movimentação com cabo de aço, o olhal de suspensão é o elo entre a peça e a linga. Por isso, precisa ser avaliado junto com os demais componentes do conjunto: manilha, linga e gancho. A capacidade do sistema é limitada pelo componente de menor capacidade, sempre considerando a condição real de ângulo. 

Com os olhais montados na vertical, o ângulo de cada perna da linga em relação à vertical corresponde à inclinação aplicada ao olhal. Quanto maior esse ângulo, maior a força em cada perna e menor a capacidade disponível no olhal. As duas verificações devem ser feitas em conjunto. 

A conexão também exige atenção. O olho do olhal é dimensionado para receber uma manilha. Quando o olhal da linga ou o gancho não se encaixam corretamente, a ligação deve ser feita por meio de manilha. O cabo nunca deve passar diretamente pelos olhais nem pelas manilhas fixadas neles, pois essa montagem aumenta de forma significativa o esforço inclinado. 

Outro cuidado é a tendência de torção do cabo de aço sob carga. Em içamentos com um único olhal, essa torção pode desenroscar a peça. Nesses casos, utilize gancho com destorcedor. 

Ao procurar um olhal de içamento para cabo de aço, portanto, o componente deve ser escolhido de acordo com a função que exercerá no ponto de suspensão e com as condições efetivamente encontradas durante a movimentação. 

Como transformar a necessidade da aplicação em uma especificação?

Com os principais dados reunidos, a escolha do componente se torna mais objetiva. 

• Carga: qual é a massa a ser içada ou movimentada?
• Pontos de suspensão: quantos olhais serão utilizados e a carga ficará distribuída de forma simétrica?
• Direção do esforço: a força será axial ou inclinada? Se inclinada, qual será o ângulo em relação ao eixo do olhal?
• Capacidade: qual carga máxima de trabalho cada olhal precisa ter na condição de ângulo prevista?
• Fixação: o ponto exige modelo tipo parafuso ou tipo porca? Qual é o tipo de rosca, o passo e o material da peça?
• Configuração: um olhal convencional atende ou é necessário avaliar a linha grau 10 ou um ponto de içamento giratório?
• Material e ambiente: há exposição à corrosão ou temperatura fora da faixa usual de trabalho?
• Dimensão: qual medida de rosca atende à capacidade necessária e é compatível com o ponto de instalação?
• Conexão: qual acessório será ligado ao olhal: manilha, gancho ou linga de cabo de aço?
• Documentação: o componente tem marcação legível e certificado do fabricante com norma, carga máxima de trabalho e rastreabilidade?

Como a Acro Cabos pode apoiar a definição do componente?

Em aplicações nas quais a escolha do olhal depende de diferentes variáveis, contar com apoio técnico facilita a definição da solução. 

A Acro Cabos trabalha com olhais tipo parafuso e tipo porca em aço carbono e em aço inox, além da linha grau 10, com opções tipo parafuso, tipo porca e ponto de içamento giratório. 

Para definir o componente, o ideal é enviar os dados da aplicação levantados no checklist acima: carga, número de pontos, direção e ângulo do esforço, tipo de fixação e rosca, condições do ambiente e acessório de conexão. A partir dessas informações, é possível avaliar a configuração e a capacidade compatíveis com o ponto de suspensão. 

Na substituição de um componente existente, envie também a marcação da peça atual ou uma foto dela, com fabricante, carga máxima de trabalho e rosca. Olhais com a mesma rosca podem ter capacidades bem diferentes conforme o modelo. 

Se você está especificando um parafuso olhal de suspensão para uma nova instalação ou precisa substituir um componente existente, fale com a Acro Cabos e envie os dados da aplicação para receber orientação sobre a solução adequada. 

A análise pode considerar o tipo de fixação, a capacidade necessária, a configuração do olhal e as condições de trabalho, ajudando a definir o componente antes da instalação.