Sistema de esticamento da correia da lança RC-2092KS

Sistema de Esticamento
da Correia da Lança
RC-2092KS-01@04
Gabrielle Silva Ribeiro
Grégori da Silva Troina
21/07/2023 – Revisão 1

PROJETO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA CORREIA DA LANÇA DA RC-2092KS

ESPECIFICAÇÃO DO CABO DE AÇO – SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
Lista de Materiais – DF-2092KS-M-00501E-M-00151 - Item 14 (Cabo de Aço do Sistema de Esticamento)
24 – Diâmetro Externo do Cabo (24 mm).
ZAA – Zinc-Alluminium Alloy (Cabo Galvanizado).
FC – Fiber Core (Alma de Fibra).
WS – Warrington-Seale (Distribuição das Pernas).
1770 N/mm² – Grau de Resistência IPS (Improved Plow Steel).
ZZ – Torção das pernas e dos arames das pernas no mesmo sentido (à direita).
336 kN – Carga de ruptura mínima (equivalente a 34,25 tf).

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS SOBRE CABOS DE AÇO
Tipos de Alma:
Fonte: Catálogo CIMAF.

Tipos de Alma:
AF/AFA
Alma de Fibra Natural ou Artificial
AA
Alma de Aço
AACI
Alma de Aço com Cabo Independente

Tipos de Alma:
• AF – Alma de Fibra Natural
• AFA – Alma de Fibra Artificial
• AA – Alma de Aço
• AACI – Alma de Aço com Cabo Independente

ANÁLISE DO CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
Alma de Fibra: A alma de fibra é aquela que oferece maior flexibilidade aos
cabos de aço, além de ser uma excelente solução para as atividades que
exigem que a linga ou cabo de aço trabalhe em ambientes com temperaturas
abaixo de 82ºC e em locais sem qualquer umidade.
Ela pode ser composta por fibras naturais (AF), normalmente fabricadas com o
material ‘sisal’ ou pelas fibras artificiais (AFA), feitas de polipropileno.
Cabos com alma de fibra não podem ser utilizados em ambientes externos pois
a água das chuvas pode ser absorvida pela alma e provocar oxidações internas.
ANÁLISE DE FALHA AF-V-9586: EVENTO CORRETIVO ACONTECIDO NA
RECUPERADORA RC-2092KS-02, NO DIA 29/11/2021, COM INÍCIO ÀS
10:41:21 HS ATÉ ÀS 17:04:00 HS. DURAÇÃO TOTAL DE 06:22:39 HS.
Pela imagem ao lado, nota-se a utilização de Cabo de Aço
de ALMA DE FIBRA, em conformidade com o projeto
chinês da DHHI, porém NÃO CONFORME com as boas
práticas recomendadas pelos fabricantes de Cabos de Aço.

Medição do Diâmetro:
O diâmetro real do cabo de aço deve ser
obtido medindo-se o cabo em uma parte reta
(ou seja, não medir o cabo curvado). A
medição deve ser feita em 2 posições com
espaçamento mínimo de 1 metro. Em cada
posição, devem ser efetuadas duas
medições do diâmetro do círculo
circunscrito, com defasagem de 90º. A média
dessas 4 medições deve ser o diâmetro real.

Carga de Ruptura:
• É a força aplicada ao cabo de aço que o
faz romper. Traciona-se o mesmo numa
máquina que o vai esticando até a
ruptura de ao menos uma perna.
• São diversas tabelas de carga de
ruptura (em kgf ou tf) para cada tipo de
construção de cabo. Ao lado é mostrada
a tabela do cabo mais usual (6x36) com
alma de fibra até 1” (polegada).
Kgf: quilograma-força; tf: tonelada-força

Fator de Segurança:
• A tabela ao lado recomenda os
fatores de segurança (FS) mínimos
para diversas aplicações.
• Os valores da tabela são apenas
uma referência retirada do catálogo
de um fabricante, não impede que
o projetista da aplicação utilize
outros valores baseados em
normas mais rígidas ou flexíveis.

ANÁLISE DO CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
Pela imagem ao lado,
nota-se que o Cabo de
Aço (diâmetro Ø22 mm)
utilizado no Sistema de
Esticamento da Correia
da Lança das RCs-
2092KS está divergente
do projeto da DHHI
(diâmetro Ø24 mm).
Força de Esticamento da Correia: 20 tf
Tração no Cabo de Aço: 10 tf
Carga de Ruptura do Cabo: 29,5 tf
Fator de Segurança:
𝐹. 𝑆. =
𝐶. 𝑅.
𝐶. 𝑇.
=
29,5 𝑡𝑓
10 𝑡𝑓
= 2,95 < 3
Considerando o sistema como
Cabo Estático, ainda assim
não atende, ficou abaixo de 3.

INSTALAÇÃO DO CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
A figura da esquerda é um recorte do Projeto da DHHI, onde mostra a montagem correta do Cabo de
Aço no soquete tipo cunha, fazendo o laço na parte morta do cabo e depois travando com clipe/grampo.
O cabo deve ser montado de modo que a parte vertical (parte tensionada) esteja alinhada com o corpo
do soquete e seu ponto de fixação (olhal do mancal tensor). A montagem incorreta resultará em falha
prematura do cabo de aço.
Uma vez realizada a instalação do cabo e da cunha no soquete, a parte morta exposta do cabo deve ter
um comprimento suficiente que permita a fixação do grampo tipo pesado corretamente (> 150 mm).
Uma tração inicial deve ser aplicada na parte viva do cabo para a correta acomodação da cunha e do
cabo. Convém que essa tração inicial seja equivalente a 10 % da Carga Máxima de Ruptura.
Recomenda-se que a cunha seja propriamente assentada antes que o conjunto seja posto em serviço.

Não conforme
com a Norma

Não conforme
com a Norma
Não conforme
com a Norma

Não conforme
com a Norma
Nunca faça o acabamento fixando a ponta
morta do cabo ao cabo vivo. Também não se
deve deixar a ponta morta solta, sem
travamento. O travamento ideal da ponta
morta deve ser realizado fazendo um laço da
parte morta e prendendo nela mesma ou
prendendo a parte morta a um pequeno
pedaço de cabo de aço com a ajuda de um
grampo (veja a figura abaixo).

INSTALAÇÃO DE SOQUETES TIPO CUNHA
Um dos recursos mais utilizados em cabos de aço é a montagem de soquetes tipo cunha na ponta de
tração. Este tipo de soquete pode ser facilmente montado e rapidamente retirado, mas é preciso ter
cuidado na instalação, para não cometer alguns erros que podem prejudicar a vida útil do conjunto e
ameaçar a segurança da operação.
• Nunca faça o acabamento fixando a ponta morta do cabo ao cabo vivo. Também não se deve
deixar a ponta morta solta, sem travamento nenhum.
• O travamento ideal da ponta morta deve ser realizado prendendo a mesma a um pequeno pedaço
de cabo de aço com a ajuda de um grampo (veja a figura ao lado) ou fazendo um laço na parte
morta e travando nela própria. Não é recomendável soldar a ponta morta do cabo de aço.
• Use um martelo de madeira ou borracha para assentar o melhor possível o cabo dentro do soquete,
antes de suspender a primeira carga. Uma tração inicial deve ser aplicada na parte viva do cabo
para a correta acomodação da cunha e do cabo. Convém que essa tração inicial seja equivalente a
10 % da Carga Máxima de Ruptura.
• Lembre-se: a extensão da ponta morta deve ter seis vezes o diâmetro do cabo e nunca menos
que 15 cm (150 mm).
• Inspecione regularmente o soquete, a cunha e o pino, verificando se as partes estão em bom
estado.
• Nunca use partes que apresentem rachaduras ou trincas e nunca tente repará-las com solda.
• Montagens permanentes devem ser checadas pelo menos uma vez por ano, e em intervalos
menores se o cabo estiver operando sob condições severas de uso.

CONCLUSÕES – CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
• O cabo de aço de Alma de Fibra não está conforme com o especificado no projeto DHHI.
• A alma de fibra é um fator contribuinte para a falha, pois absorve umidade e inicia-se o processo de corrosão do cabo de
dentro pra fora. No caso das RCs-2092KS, a Alma de Fibra acaba absorvendo tanto a umidade natural (chuvas, orvalho)
como a umidade provocada pelos jatos de água utilizados durante a limpeza industrial da máquina (limpeza para a
preventiva).
• O diâmetro do cabo de aço utilizado (Ø22 mm) não está conforme com o especificado no projeto DHHI. A memória de
cálculo nos mostra que o cabo de diâmetro Ø22 mm deixa o conjunto com um fator de segurança abaixo do
recomendado para sistemas de cabos estáticos. No entanto, como o fator de segurança (F.S. = 295) ficou muito próximo
do valor mínimo recomendado (F.S. = 3), pode-se afirmar que essa diferença não foi uma causa preponderante para a
falha.
• Por fim, notou-se durante a análise da falha em campo que tanto os cabos quanto as roldanas não possuíam nenhum
tipo de lubrificação. Todas as roldanas estavam travadas e o cabo estava seco e com evidências de corrosão em todo o
seu comprimento.
• Portanto, o fator crucial para a falha, além da Alma de Fibra sendo exposta a um ambiente externo com alta umidade, é
a ausência de lubrificação das roldanas e, principalmente, do cabo de aço. As roldanas não possuem pino graxeiro para
permitir a lubrificação, já o cabo de aço, não possui Plano de Lubrificação Sistemático.

AÇOES IMEDIATAS – CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
• Realizar um check geral no Sistema de Esticamento de todas as 4 Recuperadoras RC-2092KS-01/02/03/04. Verificar os desvios
de instalação conforme as análises apresentadas neste estudo e abrir Nota YN para a correção:
- Trocar o Cabo de Aço de diâmetro Ø22 mm + Alma de Fibra por um cabo Ø24 mm + Alma de Aço (Código 13064022):
- Corrigir a maneira de realizar a amarração do cabo no Soquete Tipo Cunha, conforme orientações nos slides abaixo:

AÇOES SISTÊMICAS – CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
• Atualizar a Lista Técnica no SAP-PM incluindo o Código Vale 13064022 (Ø24 mm + Alma de Aço) e removendo os códigos de
Cabos de Aço de Alma de Fibra (15286350 e 15487634).
• Acompanhar o processo de Gerenciamento de Mudanças (ID 15539042) que prevê a alteração do projeto dos eixos e buchas
das Roldanas do Sistema de Esticamento das RC-2092KS-01/02/03/04, a fim de incluir buchas de bronze e canais de
lubrificação com pino graxeiro. Dessa forma, será possível lubrificar as roldanas e eliminar as condições de travamento.
• Incluir no processo de Gerenciamento de Mudanças (ID 15539042) uma ação para a equipe de Processo de Lubrificação e
Hidráulica, em conjunto com a Confiabilidade e Engenharia de Manutenção, criar Planos de Lubrificação Sistemática para os
cabos de aço do Sistema de Esticamento da Correia da Lança das RCs-2092KS-01/02/03/04.
Ambos os cabos que constam atualmente na Lista Técnica são de ALMA DE FIBRA.

AÇOES FUTURAS – CABO DE AÇO DO SISTEMA DE ESTICAMENTO DA RC-2092KS
• Realizar Gerenciamento de Mudanças para individualizar o cabo de aço do Sistema de Esticamento das RCs-2092KS (se
possível, implementar o içamento da caixa de contrapeso por cilindros hidráulicos).
• Modificar a especificação do Cabo de Aço, alterando a alma do cabo para ALMA DE AÇO COM CABO INDEPENDENTE (AACI)
e Grau de Resistência EIPS (Extra Improved Plow Steel). Obs.: manter o diâmetro de Ø24 mm para não precisar alterar as
roldanas existentes. Caso o diâmetro do cabo seja alterado, pode acontecer as situações abaixo:
Fonte: Catálogo SIVA.

Para um mundo com novos valores!

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