Sistemas de Vantagem Mecânica

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Sistemas de Vantagem Mecânica - Salvamento Brasil
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Sistemas de Vantagem Mecânica

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Sistemas de Pré-engenharia, Bloco de Polias, Sistemas de Vantagem Mecânica… todos esses termos se referem a mesma coisa, mas, será que isso é realmente importante? A resposta é: SIM! E MUITO!

 

       Chamamos de Vantagem Mecânica um kit geralmente montado com polias e cordas (podendo ser improvisado com mosquetões no lugar das polias), tendo como função multiplicar a força aplicada, dessa forma dividindo o peso da carga entre as cordas (ou ramais) que a suportam, ou seja, é como se fosse uma alavanca para suspender algo pesado, difícil de ser movimentado somente com a força de meros mortais que somos.

       Em situações onde existe a necessidade de tensionar uma corda para uma tirolesa, içar uma bolsa pesada em locais de difícil acesso, ajudar um colega a subir a corda, ajudar a si próprio a subir, retirar uma vítima de um poço ou espaço confinado, ou seja, sempre que tenhamos que aplicar uma força maior que a nossa para movimentar alguma coisa, o mais inteligente é montar um bloco de polias. Vamos entender como isso funciona :

 

Sistema 1:1

Sistema 1:1 e 1:1 com desvio de direção

       Vamos considerar que a massa da carga seja 100 Kg. Observe a figura da esquerda: para que a carga suba, a força aplicada deverá ser superior a 100 kg, pois se aplicarmos exatamente 100 Kg a carga não sai do lugar – vai ficar “neutra”. Portanto, para que esta comece a subir, precisaremos aplicar uma força de aproximadamente 100,1 Kg. Na figura da direita temos uma polia, que está funcionando como desvio de direçãoou seja, não se movimenta com a cargaSerá que muda alguma coisa? Absolutamente, não! aliás, só piora, pois além de não oferecer vantagem mecânica aumenta o atrito gerado pela passagem da corda (atrito irrelevante, mas presente) e serve unicamente como desvio de direção, ou seja, ao invés de puxar de baixo para cima, puxo de cima para baixo.

Conclusão número 1:

Polias fixas não oferecem vantagem mecânica, apenas mudança de direção.

Na figura acima temos um sistema 1:1 (lê-se 1 pra 1), ou seja, preciso aplicar uma força superior a do peso da carga para que essa se movimente.

 

Sistema 2:1

Sistema 2:1 e 2:1 com desvio de direção

       Vejamos essa outra figura: na da esquerda temos uma polia móvel, ou seja, se movimenta com a carga; na figura da direita temos a mesma coisa, porém a corda sai da polia de baixo e passa mais uma vez por outra polia fixa, que faz unicamente o sentido da direção da tração mudar. Nos dois casos temos um sistema 2:1 (lê-se 2 pra 1), ou seja, multiplico a força aplicada por 2 / divido o peso da carga por 2, o que quer dizer a mesma coisa, pois são inversamente proporcionais. Como o peso da carga é de 100 Kg, nesse caso vou puxar aproximadamente 50 Kg, ou seja, a metade. E qual das opções é a melhor? Logicamente a da esquerda, pois a corda sai direto da carga, sem passar pela polia de mudança de direção que aumenta um pouco o atrito; aliás, na verdade ocorre que teremos uma vantagem mecânica TEÓRICA, que é essa que transforma os 100 Kg em 50 Kg e a vantagem mecânica REAL, ou seja, se esse sistema for medido por algum equipamento eletrônico (como um Dinamômetro), a carga pesaria aproximadamente 60 Kg (depende de ângulos e outros detalhamentos que meu bloqueio mental relacionado a exatas me impede de mencionar kkkkk!!).

Conclusão número 2:

Polias móveis oferecem vantagem mecânica.

Para sabermos qual é a vantagem mecânica do sistema, basta contar quantas cordas saem da carga. Essa regra vale para Sistemas de Vantagem Mecânica Simples. Nos Sistemas Simples a polia móvel fica posicionada junto da carga, ou na mesma corda da carga.

Sistema 3:1 ou "Z"

Sistema 3:1 ou “Z” e 3:1 com desvio de direção

       Agora pense: qual sistema temos acima? quantos ramais (ou cordas) saem da carga? Parabéns se você respondeu 3; esse é um Sistema 3:1 (3 pra 1), ou Sistema em “Z”, por causa da letra “Z” que é formada. Ele divide o peso da carga por 3 ou multiplica a força aplicada por 3, entenda como quiser. O que podemos fazer para deixar esse bloco mais “limpo”? ao invés de utilizarmos duas polias simples em cima podemos usar uma dupla! Economizamos um mosquetão, e fica a mesma coisa, conforme figura abaixo:

Sistema 3:1 Estendido

Sistema 3:1 Estendido

       Continuamos com um sistema 3:1, ou em “Z”, agora mais organizado, liberando um mosquetão, que às vezes, faz uma falta danada!!!! Se quiser mais um mosquetão livre, prenda o nó Oito Duplo no mesmo mosquetão da polia inferior.

       Conclusão número 3:

Sempre que o nó estiver na carga, o sistema será ímpar (1:1, 3:1, 5:1…). Sempre que o nó estiver na ancoragem, o sistema será par (2:1, 4:1, 6:1…).

Bloco de polias 2, 3, 4 e 5:1

Sistemas 2:1, 3:1, 4:1 e 5:1 Estendidos

 

         Da esquerda para a direita: 2:1, 3:1, 4:1 e 5:1 perceba que no caso dos Sistemas Simples basta contar quantas cordas saem da carga para saber a VM (vantagem mecânica) do sistema.

       Uma coisa muito importante na hora de decidir qual sistema montar: qual a altura útil do bloco? ou seja, quantos metros de profundidade (no caso de um poço ou outro espaço confinado) eu consigo alcançar? A resposta é: depende do sistema montado e da quantidade de corda disponível. Por exemplo: um homem caiu num poço de 20 metros de profundidade: Será possível efetuar o resgate com uma corda de 50 metros utilizando um sistema 4:1 Estendido? A resposta é não, pois 4 (vantagem mecânica do sistema) x 20 (profundidade do poço) = 80, ou seja, será necessário um mínimo de 85 metros de corda (80 metros de corda distribuída nas 4 vias do bloco Estendido mais 5 metros para uso do socorrista). Nesse caso o sistema mais recomendado seria um 2:1, pois 2 x 20 = 40, ou seja, 40 metros de corda vão ficar distribuídos no bloco de polias, sobrando 10 metros para uso do socorrista. Veja a figura abaixo:

Bloco de Polias 4:1 Estendido

Bloco de Polias 4:1 Estendido com tripé

     
 Conclusão número 4:
Tenha certeza de que o bloco de polias irá chegar até a vítima, pois a quantidade de corda disponível têm que permitir a montagem do sistema escolhido. Na dúvida, monte um Sistema Reduzido (veja logo abaixo).
       Agora pense: se você estiver subindo a vítima e acontece algum incidente, tipo, uma diarreia ou um enxame de abelhas te atacando, seria possível manter a calma e terminar de subir a vítima antes de soltar a corda e sair correndo? Difícil… Para não correr esse risco é obrigatório  montar algo que faça o bloco travar automaticamente caso a corda escape da mão do socorrista. Chamamos isso de Captura de Progresso.

 

Conclusão número 5:
Todo sistema de vantagem mecânica deve possuir um Bloqueio Anti-Retorno ( também conhecido como Captura de Progresso)

 

 

       A Captura de Progresso pode ser montada com um bloqueador mecânico (Rescucender, Ropegrab, Gibbs, Trava-quedas, etc) ou com nós blocantes (como o Prussik e o Marchard). Apesar de ser mais fácil e prático o uso de bloqueadores mecânicos, equipes de resgate e salvamento públicas (bombeiros, equipes de resgate civis e militares) costumam utilizar nós bloqueadores.
       A figura abaixo ilustra como o Nó Prussik desempenha importante função com as polias, caso a corda escape das mãos do socorrista:
Captura de Progresso com nó Prussik

Captura de Progresso com dois cordins e nó Prussik

 

 Taca-lhe outro vídeo:
 
    Muito bem! estamos bem familiarizados com os Sistemas de Vantagem Mecânica Estendidos, que são os mais fáceis. Como pode observar, nem sempre eles são a melhor opção, principalmente devido a grande quantidade de corda necessária. Mas eis que surge uma luz no fim do túnel: Sistemas de Vantagem Mecânica Reduzidos. Nesse caso, apenas uma corda fica em contato com a carga (vítima) e o bloco de polias fica montado próximo da ancoragem, reduzindo significativamente a quantidade de corda empregada. Veja os exemplos:
Sistemas 3:1 e 5:1 Reduzidos

Sistemas 3:1 e 5:1 Reduzidos

       Na figura acima o sistema é reduzido EM LINHA, pois a captura de progresso está ALINHADA com o bloco. É utilizado quando é possível trabalhar com o tripé ou ponto de ancoragem em altura compatível com o alcance das mãos do socorrista, que controlará o bloco diretamente acima da boca de visita do espaço confinado. É recomendado em situações onde o solo é estável e o diâmetro do espaço confinado é menor que a distância das patas do tripé. Agora, caso o diâmetro seja grande ou a altura do ponto de ancoragem impedir o socorrista de alcançar a captura de progresso, podemos montar o mesmo sistema, porém com um DESVIO DE DIREÇÃO, facilitando sua operação e tornando-a mais eficaz e segura, pois a equipe irá trabalhar distante da boca de visita. Veja os exemplos:
3:1 Reduzido com desvio

3:1 Reduzido com desvio, utilizando blocante mecânico e descensor auto-blocante (I´D)

3:1 Reduzido com desvio

3:1 Reduzido com desvio, utilizando somente cordeletes

Observe que nas figuras acima o bloco é reduzido, com a única diferença: será montado com ponto de ancoragem fora do tripé.

 

AVISO IMPORTANTE: sempre que utilizar tripés tenha total atenção para as ancoragens, pois deverá haver NO MÍNIMO  uma ancoragem contrária ao sentido de tração (chamada de CONTRA-ANCORAGEM); o ideal seriam três, de forma que o tripé fique totalmente imóvel independente do sentido de tração. Se isso não for observado, FODEU! o tripé irá tombar!!!

3x1 Estendido com tripé

3×1 Estendido com tripé. Corda vermelha funcionando como CONTRA-ANCORAGEM

 

 

Nada como um vídeo para ilustrar melhor…

 

 

Em um resgate real, no caso dos Sistemas Estendidos, o socorrista desceria até a vítima, efetuaria a ancoragem dela ao bloco e ambos subiriam juntos e isso poderia ser feito somente com o bloco de polias. Porém, quando utilizamos Sistemas Reduzidos o papo é outro… agora é obrigatório o uso de um freio para descer o socorrista e depois o uso do bloco de polias para subir ele e a vítima. Segue abaixo aplicação do Sistema Reduzido passo a passo:

Acesso ao espaço confinado e subida do socorrista

Esquerda: acesso ao espaço confinado; Direita: subida utilizando sistema 3:1 com recuperação da folga da corda roxa (corda de segurança) através do freio oito.

       Observe que a descida é feita pelo freio oito (DEVE SER MONTADO PRUSSIK OU ESCOLHER UM FREIO AUTO-BLOCANTE – não colocado na ilustração) na corda roxa e a corda amarela apenas passa por dentro de uma das roldanas da polia dupla (até esse momento sem função); enquanto o socorrista prepara e ancora a vítima a equipe de solo efetua a trava do oito e monta o bloco. Quando estiverem prontos para subir, efetua-se o desbloqueio do freio e ambos sobem através da corda amarela, onde o bloco estará montado. A folga da corda roxa deverá ser recolhida. Em determinado momento a polia inferior encostará na polia superior e não será mais possível subir a vítima – aí será necessário resetar o sistema, ou seja, descer um pouco a vítima para que fique suspensa pelos cordins azuis, e levar a polia inferior e os cordins vermelhos mais para baixo e tornar a puxar. Esse processo de puxar e resetar será feito até que ambos estejam fora do poço. Essa é a grande desvantagem dos sistemas reduzidos: são mais demorados devido a necessidade de resetar, porém utilizam uma quantidade menor de corda.

       É possível utilizar várias combinações de equipamentos para montar os blocos de polias. Acho, particularmente, que utilizar bloqueadores mecânicos ao invés de cordins com nó Prussik torna o uso mais simples além de reduzir a folga (Fator de Queda) que pode existir caso os cordins sejam grandes demais. Vamos agora para nosso último exemplo de sistemas reduzidos – esse eu considero o mais simples, eficiente e funcional:

Acesso ao espaço confinado e subida do socorrista

Acesso ao espaço confinado através de I´D e subida do socorrista com sistema 5:1.

       Olha só que bizú quente! Usando o I´D torna-se desnecessário o uso dos cordins, de uma polia simples e do freio oito, pois o I´D já é um descensor e também funciona como captura de progresso. Tudo fica mais simples: o socorrista desce no I´D e enquanto prepara a vítima a equipe de solo instala as polias e o bloqueador mecânico (podem ser dois cordins). Mas porque montar um bloco 5:1 e não um 3:1? Por que quando tracionamos apenas uma pessoa o sistema 3:1 até que dá conta, mas com duas pessoas (socorrista e vítima) fica bem mais pesado; com o sistema 5:1 isso fica mais fácil. E se montarmos um bloco 4:1? Não dá, pois:

Conclusão número 6:

Somente sistemas ímpares podem ser reduzidos. Pares sempre serão estendidos, combinados ou independentes.

       E se eu não tiver uma placa de ancoragem? Monte tudo em bloco aproveitando o furo inferior da polia dupla!

Acesso ao espaço confinado com I´D e subida do socorrista com sistema 5:1 Reduzido em bloco

Acesso ao espaço confinado com I´D e subida do socorrista com sistema 5:1 Reduzido em bloco.

       O exemplo acima deve ser montado na seguinte ordem: ancore a polia dupla sem passar a corda; prenda o I´D no furo de baixo, instale a corda nele e desça o socorrista; enquanto ele prepara a vítima você abre o mosquetão da polia e prende uma de suas placas (muito cuidado para não escapar de sua mão – recomendo ancorar a corda para evitar o risco de queda do bloco dentro do espaço confinado); instale um bloqueador mecânico ou dois cordins na corda da vítima juntamente com outra polia dupla e efetue a passagem da corda por elas, começando pela polia inferior (sempre em sentido horário ou anti-horário – cuidado para não cruzar as cordas, pois dificultará a subida); feche as placas das polias e confira as travas dos mosquetões – pronto! você acaba de montar um bloco 5:1 com I´D. Importante:  mantenha a alavanca do ID na posição “C” ou “E”, pois se estiver na posição “B” ele não permitirá a passagem da corda e o bloco ficará travado. Para maiores informações sobre como utilizar o I´D clique aqui.

       Existem ainda outras duas combinações, não muito comuns, mas que vale a pena conhecermos: os Sistemas Independentes e os Sistemas Combinados.

       Um Bloco de Polias Independente atua sobre a carga, mas não faz parte dela, ou seja, traciona a corda onde ela está ancorada mas pode ser retirado, depois que a folga gerada for eliminada:

Bloco de polias 4:1 Independente

Bloco de polias 3:1 Estendido Independente

 

 

       Nos Sistemas de Vantagem Mecânica Combinados um sistema simples traciona outro sistema simples. Garantem grande multiplicação de força, porém dão um pouco de trabalho para serem montados e devido a esse alto rendimento ficam muito lentos para subir. Por exemplo: se monto um bloco 6:1, a cada seis metros de corda tracionado a carga subirá apenas um. A não ser que você esteja sozinho e não aguente puxar socorrista e vítima em um bloco 4:1 ou 5:1, um sistema combinado será bem vindo; caso contrário, não valerá a pena. Para calcularmos sua VM basta multiplicar um sistema pelo outro. Abaixo alguns exemplos:

Sistemas de Vantagem Mecânica Combinados

Sistemas de Vantagem Mecânica Combinados.

Da esquerda para a direita: 4:1 (2:1 tracionando 2:1), 6:1 ( 2:1 tracionando 3:1) e 9:1 (3:1 tracionando 3:1).

 

 

       Para finalizar, um breve resumo:

    Nos Sistemas Simples a polia móvel está posicionada na carga. Podem ser Estendidos ou Reduzidos. Quando são montados fora da corda da carga chamamos de Independentes. Para sabermos a VM basta contar quantas cordas saem da carga.

     Nos Sistemas Combinados um sistema simples traciona outro sistema simples. Para sabermos a VM basta multiplicar um sistema pelo outro.

       Ahhhh, antes que eu esqueça, faltou a Conclusão número 7:

Sempre que possível monte sistemas com duas cordas independentes, ou seja, CORDA DE TRABALHO ( onde será montado o bloco de polias que movimentará a carga) e a CORDA DE SEGURANÇA (que entrará em ação somente quando a principal falhar).

       Isso ainda não é muito comum em equipes públicas de defesa civil, mas uma tendência, considerando que tornará as atividades que envolvem verticalidade mais seguras, e portanto, mais técnicas, com duplicidade para tudo o que é sintético, além de utilizar pontos de ancoragem distintos – exatamente o padrão adotado em Acesso por Cordas. As técnicas oriundas da escola americana onde predomina os padrões consagrados pela NFPA (formação padrão para profissionais como os Corpos de Bombeiros estaduais) são complementados com as técnicas Industriais, agregando toneladas de proficiência e prática, transformando o homem em um autêntico “guerreiro Jedi”!!! Companheiro, este dia será um marco histórico no universo onde as equipes públicas devem atuar com pronta-resposta, no menor tempo possível, com a possibilidade mínima de erros. Isso, de fato, irá separar os homens dos meninos – ou seja: ao invés do profissional se preocupar em tirar “selfies” mostrando para “seguidores” o quanto ele é fodão treinando, ele simplesmente será. As horas, talvez dias treinando silenciosamente em algum canto do quartel ou nos CT´s credenciados (com recur$o$ próprio$), mostrarão sua eficácia. Quando a poeira abaixar, as vítimas estiverem socorridas e o cara chegar em casa e tomar um café, ele sentirá que valeu a pena. Eu particularmente tenho a seguinte opinião: todo profissional de salvamento que deseja se especializar em técnicas de resgate vertical e almeja estar sempre um passo à frente, deve correr atrás e pagar o preço necessário para ter acesso a uma formação mais abrangente que complementará o know-how valioso do quartel – através das certificadoras de Acesso por Cordas. No Brasil temos a ABENDI, ANEAC e IRATA BRASIL. Faça sua escolha, MAS FAÇA!

4x1 Estendido Completo - Salvamento Brasil

4×1 Estendido com backup – CORDA DE TRABALHO (VERDE) E CORDA DE SEGURANÇA (AMARELA)

       Muito bem querido internauta! Na figura acima temos o que seria a ilustração mais próxima da realidade de um dos sistemas disponíveis. O assunto é extenso e será comentado mais vezes em nosso blog. Agora cabe a você decidir qual sistema será mais adequado à sua necessidade. Mas em qualquer atividade de salvamento, a regra áurea é o “MISS”: Mantenha Isso Simples e Seguro!

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Geison Matochi

Geison Matochi é profissional de salvamento, colunista do blog “Salvamento Brasil” e do canal “Geison Matochi” no Youtube, onde publica conteúdos técnicos para profissionais de resgate e salvamento, e vez ou outra alguma piadinha fútil. contatos: whatts +55 (15) 99143-0679 / gmatochi@gmail.com