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TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
- INTRODUÇÃO ÍNDICE
- TIPOS DE ROLETES
- SELEÇÃO ESPAÇAMENTO ENTRE ROLETES
- DESENHOS DOS TIPOS ROLETES
- INSPEÇÃO
- VIDA ÚTIL DOS ROLOS - NORMAS
- TOPOGRAFIA DOS TRANSPORTADORES
- TRANSIÇÃO DA CORREIA TRANSPORTADORA
- DISPOSIÇÃO DOS CAVALETES NAS MESAS IMPACTO
- MEDIDAS PADRÃO DOS ROLETES
- FOTOS DOS ROLETES COM PROBLEMAS
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
ROLETES
INTRODUÇÃO
As correias transportadoras constituem o meio mais difundido para o transporte de grandes quantidades de materiais a granel. Os sistemas em operação hoje atingem capacidades de até 40.000 t/h, cobrindo distâncias de até 50 km Os dados levantados em 1991 revelam que o dispêndio energético em transporte de materiais compromete 40% da energia utilizada em processo minerais, somando dezenas de milhões de kWh gastos.
A magnitude dos investimentos em sistemas de transporte por correias representa significativa parcela do capital aplicado na indústria de mineração e os custos de operação chegam a totalizar 16% do custo global. O crescente aumento de preços da energia a colocam como o item de maior peso, correspondendo a 35% do custo total de operação. O segundo elemento mais importante do custo operacional é: manutenção e reposição do material rodante.
Várias soluções estão sendo buscadas para manter os dispêndios de capital controlados. Melhorias de lay-out, velocidades maiores e novos tipos de correias com resistência e dureza aumentadas são algumas das medidas empregadas para otimizar os desempenhos, porém, muito pouco se fez para melhorar o item responsável por predominante parcela dos custos, ou seja o rolo transportador. O seu projeto foi mantido praticamente inalterado nos últimos 50 anos. A partir de 1997 os rolos de retorno e impacto começaram a sofrer modificações, substituindo os anéis de borracha pôr borracha vulcanizada diretamente no tubo.
O transportador de correia tem a mesma configuração básica quanto ao arranjo dos rolos desde os tempos de sua invenção sem grandes alterações. Isto significa que há normalmente 3 rolos por
suporte, e os 2 rolos laterais são inclinados, num ângulo variável entre 1 e 45º.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
A seleção dos rolos, para cada transportador é em função do material transportado (peso especifico), velocidade da correia, espaçamento entre cavaletes, peso da correia e capacidade de carga desejada, considerando um percentual de 70% de sua capacidade, os rolos são projetados obedecendo às normas da ABNT/ ou CEMA. Entretanto, especial atenção deve ser dada aos rolos aplicados em curvas convexas, onde há significativo aumento dos esforços aplicados, em função do tensionamento da correia nestas regiões.
Em geral, os rolos possuem corpos metálicos para carga, metálicos e revestido com borracha para retorno e revestido com borracha para impacto. Porém, para aplicações específicas, o material do tubo poderá ser de poliuretano ou outros materiais.
A flecha admissível no eixo é de 9 minutos máximo e os rolamentos deverão ser montado obedecendo ao padrão mínimo de concentricidade e alinhamento recomendados.
O encosto do rolamento deverá ser diretamente no eixo.
Obs. Originalmente os rolos de retorno e impacto são com anéis de borracha, a partir de 1997 estão sendo vulcanizado diretamente no eixo. A partir de 2000 os rolos estão sendo vulcanizados com uma proteção de anel cerâmico refratário, sobre o local dos rolamentos para evitar que se incendeiem.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Seção transversal típica de um rolo metálico ( rolo de carga )
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Seção transversal típica de um rolo vulcanizado ( rolo de retorno )
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
SELEÇÃO DO ESPAÇAMENTO ENTRE ROLETES
Os fatores a serem considerados quando selecionamos o espaçamento dos roletes são: o peso da correia, peso do material, capacidade de carga dos rolos, flecha da correia, vida esperada dos rolamentos e a tensão na correia. Para calculo podemos utilizar o padrão ABNT - NBR 6678 – ou padrão Americano CEMA
LARGURA ESPAÇAM. b ESPAÇAM. DA DOS ROLETES DOS ROLETES CORREIA 0,8 1,6 2,4 DO RETORNO IMPACTO 16" 1,5 m 1,5 m 2,4 m 20" 1,5 m 1,5 m 1,2 m 24" 1,35 m 1,2 m 1,2 m 30" 1,35 m 1,2 m 1,2 m 36" 1,35 m 1,2 m 1,05 m 42" 1,35 m 1,00 m 0,90 m 54" 1,20 m 1,00 m 0,90 m 60" 1,20 m 1,00 m 0,90 m 72" 1,20 m 0,90 m 0,90 m 2,5 m 84" 1,20 m 0,90 m 0,90 m 2,5 m TABELA PADRÃO DA ABNT
ESPAÇAMENTO (^) a DOS ROLETES DE CARGA PESO ESPECÍFICO DO MATERIAL ( t/m³ )
0,3 A 0,4 M 3,00 m
LARGURA ESPAÇAM. b ESPAÇAM. DA DOS ROLETES DOS ROLETES CORREIA 0,48 0,80 1.20 1.60 2.40 3.20 DO RETORNO IMPACTO 18" 1,68 m 1,52 m 1,52 m 1,52 m 1,37 m 1,37 m 24" 1,52 m 1,37 m 1,37 m 1,22 m 1,22 m 1,22 m 30" 1,52 m 1,37 m 1,37 m 1,22 m 1,22 m 1,22 m 36" 1,52 m 1,37 m 1,22 m 1,22 m 1,07 m 1,07 m 42" 1,37 m 1,37 m 1,22 m 1,07 m 0,91 m 0,91 m 48" 1,37 m 1,22 m 1,22 m 1,07 m 0,91 m 0,91 m 54" 1,37 m 1,22 m 1,07 m 1,07 m 0,91 m 0,91 m 60" 1,22 m 1,22 m 1,07 m 0,91 m 0,91 m 0,91 m 72" 1,22 m 1,07 m 1,07 m 0,91 m 0,76 m 0,76 m 2,44 m 84" 1,07 m 1,07 m 0,91 m 0,76 m 0,76 m 0,61 m 2,44 m 96" 1,07 m 1,07 m 0,91 m 0,76 m 0,61 m 0,61 m 2,44 m
TABELA 5.19 DA CEMA
ESPAÇAMENTO a DOS ROLETES DE CARGA PESO ESPECÍFICO DO MATERIAL ( t/m³ )
0,3 A 0,4 M
0,3 A 0,4 M 3,05 m
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Rolo retorno
Rolo transição Rolo Impacto
Rolete de carga ou impacto duplo Rolete de carga ou impacto triplo
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Rolete auto alinhante de carga Rolete em catenária
Rolete de retorno c/ e sem anéis. Rolete auto alinhante de retorno.
Rolete de transição Rolete de retorno duplo (em “V”) Com e sem anéis
Rolos com anéis de borracha
A A’
Corte AA’
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
¾ Anéis de borracha montados sob pressão; ¾ Rolamento de esfera (rolo de retorno) e auto compensador de rolos (rolo de impacto);
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
¾ Quanto ao peso:
Tomando-se como exemplo os rolos de retorno das correias de 48” vulcanizados a quente houve uma redução de aproximadamente 9% (nove por cento) do peso do rolo, a qual contribui diretamente para melhoria das condições de carga no rolamento e de manuseio e montagem da peça na área.
INSPEÇÃO
Sabemos que é a correia o item de maior valor em um transportador. Por isto dizemos que os esforços e cuidados prestados à correia se tornam insignificantes quando comparados com os resultados obtidos, livres de problemas e uma longa vida de serviço prestado. Entendemos ser a inspeção dos transportadores de correia o ponto limite entre a preservação de um patrimônio valioso e/ou seu abandono. O trabalho de inspecionar os transportadores, seja delegado a uma pessoa ou a um grupo de pessoas responsáveis pela sua manutenção, deve ser encarado de forma responsável e eficiente, observando os seus pontos críticos. Tão importante quanto observar rasgões ou desgaste na correia, rolos travados, raspadores sem funcionar, vazamento de materiais, etc., é verificar a maneira como ocorrem, sua localização, a fim de se determinar as causas. Alem disso é também importante à correção dos itens levantados pela inspeção. Na imediata correção das falhas como: dobramento da correia, curvatura acentuada, desalinhamento, desquadramento, rolos travados, etc., podemos evitar danos custosos e prematuros. Os itens que consideramos fundamentais em uma inspeção nos transportadores são: O estado de roletes e tambores, perfeito alinhamento da correia, o estado de sua cobertura, o estado das emendas, o seu esticamento e seus componentes de limpeza, (raspadores e limpadores), alem das guias de material e os chutes, para evitar os vazamentos.
MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE TRANSPORTADORES.
Queremos na realidade deixar uma serie de informações úteis e práticas, para a desenvoltura da atividade de manutenção propriamente do transportador, sem, contudo defini-las como as únicas possíveis de serem aplicadas, ou mesmo as únicas através das quais se alcançarão as soluções dos problemas. A sua forma de apresentação se dará através de uma relação de anormalidades ou problemas, e uma apresentação de causas em ordem de provável ocorrência e as propostas de soluções para eliminação das mesmas.
Nos transportadores de correia, como em todas as máquinas, uma montagem correta, de acordo com as recomendações do fabricante, e o cumprimento de um programa de manutenção preventiva bem esquematizado evitam uma série de defeitos, garantem um bom funcionamento e aumentam a vida útil do equipamento.
1 – ESTRUTURA
a) A estrutura deverá estar perfeitamente alinhada e nivelada transversalmente. Em transportadores curtos, o alinhamento pode ser verificado com o auxílio de um barbante (fio de nylon) esticado de uma extremidade à outra da mesma. Em transportadores longos, o barbante deve ser esticado por partes, em cada trecho da estrutura, ou com auxílio do teodolito (topografia).
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
2 – TAMBORES
a) Proceder à limpeza dos pontos onde serão fixados. b) Os tambores deverão girar macia e livremente a um toque de mão, sem arranhar ou fazer ruído. c) Todos os tambores devem estar alinhados a 90º com a linha de centro dos transportadores. Este alinhamento pode ser obtido esticando-se um barbante (nylon) sobre os mesmo. d) Os tambores devem ser instalados com uma folga mínima de 600 mm acima do piso para facilitar a limpeza
3 - ROLETES a) Seus rolos deverão girar macios e livremente a um toque de mão sem arranhar ou fazer ruído. b) Todos os roletes devem estar alinhados a 90º com a linha de centro dos transportadores. Este alinhamento pode ser obtido esticando-se um barbante sobre os mesmos. c) É conveniente montar os cavaletes dos roletes deixando os parafusos de fixação no meio do rasgo de seus suportes. Isto permite uma movimentação posterior no sentido que for necessário para corrigir algum desalinhamento. d) Durante a montagem, não devemos apertá-los de maneira definitiva, e sim de tal modo que se possa ajustá-los. Isto facilita o alinhamento da correia com uma ligeira mudança de posição de alguns roletes, através de leves batidas com um martelo em seus suportes.
e) Os roletes que tem os rolos laterais inclinados de 2º deverão ser montados de tal forma que a direção do deslocamento da correia coincida com a direção da inclinação dos rolos laterais.
f) Os roletes que não têm os cavaletes laterais inclinados de 2º podem ser montados nesta inclinação se necessário, com o auxílio de pequenos calços (arruelas) do lado de trás de seus suportes. Entretanto, a inclinação não pode ser superior à indicada, porque provocará um desgaste acentuado na cobertura inferior da correia.
g) Os roletes auto-alinhadores devem ser montados de 12 a 19 mm acima da linha normal dos demais roletes para garantir um bom contato com a correia. A maioria dos auto-alinhadores trabalhará melhor quando a correia estiver seca, pois quando úmida, o coeficiente de atrito entre correia e rolos diminui bastante. Para ambientes úmidos, os cavaletes auto-alinhadores devem possuir rolos laterais.
h) A posição mais atuante para roletes auto-alinhadores se situa de 10 a 15 metros a partir dos tambores extremos, dependendo da largura da correia. Para transportadores de grande capacidade e comprimento, espaçamentos de 30 m deverão ser usados, não pode usar cavaletes auto-alinhantes sob as guias de material.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Vida Útil do Rolo conforme a norma ABNT - NBR 6678 –
Vida do Rolamento
A vida de um rolo depende de muitos fatores tais como, material transportado, espessura da parede do tubo, eficiência da vedação do rolamento, meio ambiente, etc. Porem, como todos estes fatores não são quantificáveis, a vida do rolamento é utilizada como indicativo da vida do rolo. Entende- se como vida do rolamento, o numero de horas a uma determinada rotação que 90% dos rolamentos atinge antes que apareçam os primeiros sinais de fadiga (descascamento) em seus anéis ou corpos rolantes. A vida real da carcaça do rolo pode ser, portanto, inferior à vida do rolamento. É recomendado normalmente uma vida de 30.000 horas a 500 rpm, sendo este valor de referencia. Para aplicações ESPECIAIS, a vida do rolamento deve ser acordada entre usuário e fornecedor.
CEMA B = Rolos Eixo 20 mm - Rolamentos 6204 CEMA C = Rolos Eixo 25 mm - Rolamentos 6205/ CEMA D = Rolos Eixo 30 mm - Rolamentos 6206/ CEMA E = Rolos Eixo 40/45 mm - Rolamentos 6308/ CEMA F = Rolos Eixo 50/60 mm - Rolamentos 6310/
Convém observar que diâmetros de rolos maiores são mais adequados a serviços mais pesados, estando os eixos maiores relacionados com os diâmetros maiores. Os diâmetros maiores apresentam menor resistência ao rolamento, menor penetração na correia, maior espessura do tubo (rolos de aço) etc., garantindo de um modo geral uma maior vida útil.
Na tabela abaixo, conhecendo-se o diâmetro do rolo, pode-se verificar a velocidade máxima da correia dentro dos critérios estabelecidos. A NBR 8011 estabelece critérios adicionais para a velocidade de correia.
Correia (m/s) Rolo 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 75 127 255 382 509 637 764 891 1019 1146 1273 1401 1528 100 95 191 286 382 477 573 668 764 859 955 1050 1146 127 75 150 226 301 376 451 526 602 677 752 827 902 152 63 126 188 251 314 377 440 503 565 628 691 754 165 58 116 174 231 289 347 405 463 521 579 637 694 178 54 107 161 215 268 322 376 429 483 536 590 644 194 49 98 148 197 246 295 345 394 443 492 541 591 219 44 87 131 174 218 262 305 349 392 436 480 523
Velocidade de rotação do rolo unidade: rpm
Aumento da velocidade da correia.
Deve-se observar que uma variação para mais na velocidade, pode permitir a redução na largura da correia e diminuição da carga nas estruturas, para uma mesma capacidade desejada. Esta vantagem pode trazer, em contrapartida: maior desgaste da correia; possível degradação do material transportado; impacto maior sobre os roletes, principalmente quando transportando materiais pesado; e perda de produto devido ao vento, quando o material é fino e seco. Pode, portanto, reduzir a vida de alguns componentes do transportador.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
A velocidade do transportador não deve ocasionar rotação superior a aproximadamente 600 rpm nos rolos.
Problemas que ocorrem com o aumento da velocidade das correias:
a) Aumento da velocidade para uma mesma capacidade.
Redução da vida útil de alguns componentes Maior desgaste da cobertura da correia Maior degradação do material transportado Maior impacto nos roletes Maior desgaste de raspadores
b) Rotação do rolo.
A rotação do rolo não deve ser superior a 600 rpm para não comprometer o sistema de vedação.
c) Controle de material fugitivo.
Quanto maior a velocidade da correia, mais difícil é o controle do material fugitivo nas transferências.
d) Chutes.
Quanto às velocidades são elevadas, o material transportado é projetado mais longe dificultando o desenho dos chutes, a coleta dos finos retirados pelos raspadores pode-se tornar praticamente, impossível.
A norma NBR 8011 indica alguns valores orientativos para velocidades máximas, conforme mostrado a seguir.
Material: carvão mineral, terra, minérios moles, pedras britadas e materiais abrasivos.
Correia menor que 1600 mm, velocidade até 4 m/s
Correia com mais de 1800 mm, velocidade até 5 m/s.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Alguns problemas de resistência que tende a aumentar o esforço dos motores.
Resistência à rotação dos roletes devido ao atrito no sistema de vedação. Resistência ao movimento devida à flexão da correia e do material ao passar sobre os rolos Resistência devida ao atrito da correia nos rolos resultante de imprecisões de montagem, desalinhamento, etc. Resistência devido ao atrito do material nas guias de material Resistência devida ao atrito entre a correia e raspadores e limpadores. Resistência devida à inclinação dos roletes (2º) no sentido do movimento da correia. Resistência devido à caída do material contra o sentido da correia nas transferências.
Norma NBR 6678 Esta norma padroniza dimensões de rolos e suportes, arranjo e folgas de roletes, carga e procedimentos para seleção e inspeção de roletes de transportadores de correia.
Posição do rolo guia.
Série
a min m q^ carga^ q^ retorno^ r s 15 10 150 50 70 20 10 180 50 70 25 20 230 2/3 1/2 75 120 30 25 280 s s 100 150 40 25 280 100 150 50 25 280 100 150 60 25 320 100 150
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAIS
Roletes auto-alinhantes de transportadores reversíveis não possuem o braço de alavanca com o rolo-guia, sendo substituído por dispositivos especiais. Todos os demais detalhes e dimensões aqui normalizadas, entretanto, também se aplicam aos roletes auto-alinhantes destes transportadores.
Roletes auto-alinhantes para correias com rolos de retorno em “V” não são normalmente necessários. Em casos especiais podem ser usados roletes auto-alinhantes planos.
O rolete auto-alinhante deve ser fabricado com as mesma dimensões h dos demais roletes porém, como no rolete auto-alinhante de carga, é conveniente uma pressão adicional da correia para sua mais rápida atuação; recomenda-se a utilização de um calço de 10 a 20 mm sob a base do cavalete. Desta forma aumenta-se a pressão necessária. Não há necessidade de se alterar o valor de h nos roletes auto-alinhante de retorno.
Devido à instabilidade dos roletes auto-alinhantes de maior porte, recomenda-se que a partir de transportadores com 1000 mm de largura sejam utilizados pontos de apoio adicionais tal como no detalhe X, do desenho acima. Este critério se aplica tanto na carga como no retorno.
Folga (C) entre as extremidades dos rolos de carga deve ser a mínima possível, não podendo ser superior aos valores indicados na tabela. Especial atenção deve ser dada a transportadores que utilizam correias com espessura inferior a 10 mm e com perfis compostos de curvas acentuadas. Nestes casos, a folga não deve ser superior a 10 mm. Quanto menor a folga entre os rolos maior é a vida da correia.
Folga máxima entre rolos de carga. Folga rolo suporte.
Série Rolete Folga "C" 15 duplo 10 mm 15, 20, 25, 30 triplo 15 mm 40 triplo 20 mm 50 triplo 25 mm 60 triplo 30 mm
Ø Rolo Folga B 75 a 127 30 mm 152 a 178 38 mm 194 50 mm 219 60 mm
Estas folgas se aplicam a todos os tipos de roletes de carga, inclusive aos roletes de impacto e transição.
