Cálculo de Correias transportadoras

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Cálculo de Correias transportadoras

  1. 1. 1 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS MANUAL DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DE CORREIAS TRANSPORTADORAS GEOPS DATA: 15/03/2001 4º Edição
  2. 2. 2 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Mensagem Sabemos que todo ser humano tem a capacidade de aprimorar tudo o que lhe cai nas mãos, seja para ler, confeccionar, construir, etc. Por este motivo, solicitamos aos leitores desta apostila que utilizem a folha destinada a comentários, ao final do trabalho, para registrarem sua opinião a respeito do mesmo, devolvendo-a em seguida. Isto nos permitirá compartilhar experiências e aperfeiçoar os métodos empregados, que pretendemos revisar a cada ano, de forma a prestar, nesta área, um serviço de melhor qualidade. Vitória, 15 de março de 2001 Jones de Paula Gavi
  3. 3. 3 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Dedicatória Dedico este trabalho à minha esposa, Maria Bernadete Gavi, aos meus filhos, Leandro e Evandro Gavi e aos companheiros que me ajudaram a conclui-lo.
  4. 4. 4 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS COLABORADORES: Acencler Ruy Edmauro Cosme dos Santos Edmilson e Eduardo Binotte Fábio Brasileiro Josemar Peregrino José Oscar de Alvarenga Rubens José de Mattos Walter G. Knoblauch Wilson e Roberto Molina AGRADECIMENTOS Aos Engenheiros Marcos Santarém e Antônio Inácio, por terem viabilizado a produção deste documento. À Sra. Juçara Touriño de Moraes, pelo excelente trabalho de revisão e contextualização do referido documento.
  5. 5. 5 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS ÍNDICE Correias Transportadoras............................................................................ 5 Casas de Transferência .............................................................................. 5 Impacto no Ponto de Carregamento ........................................................... 6 Chutes de Carga e Descarga (Calhas) ....................................................... 8 Trajetória da Descarga .............................................................................. 13 Guias Laterais ........................................................................................... 16 Sistema de Limpeza da Correia ................................................................ 19 Desenvolvimento do Poliuretano Informações obtidas da Petropasy ........................................................... 34 O que é o Poliuretano? Informações obtidas da P.U.R. .................................................................. 35 Chapas de Revestimento .......................................................................... 36 Densidade dos Materiais Recebidos e Embarcados pela GEOPS .......... 41 Roletes ....................................................................................................... 44 Transição de Correia Transportadora ....................................................... 51 Tambores ................................................................................................... 55 Esticamento ............................................................................................... 58 Topografia dos Transportadores ............................................................... 63 Chaves de Segurança ............................................................................... 69 Inspeção .................................................................................................... 71 Montagem e Manutenção de Transportadores ......................................... 71 Manutenção Preventiva............................................................................. 75 Alinhamento da Correia............................................................................. 77 Manutenção Corretiva - Problemas .......................................................... 78 Bibliografia ................................................................................................. 90
  6. 6. 6 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS CORREIAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE CARGA E DESCARGA Os materiais carregados por um transportador de correia podem ser descarregados de diferentes formas, para atingir os resultados desejados. Na maioria das instalações de transportadores, a correia com a seção transversal côncava passa por uma seção de transição, para entrar em um tambor plano. O tempo requerido nesta transição deve ser curto, o bastante para prevenir que o material originalmente contido na seção côncava seja derramado pelas bordas da correia, ao passar para a seção plana. Especialmente com materiais fluidos, tais como pelotas de minério de ferro (em alguns casos pode-se adaptar guia de material, para evitar que o material caia fora do chute), a velocidade da correia deve ser de pelo menos 2,5 m/seg., para minimizar derramamento ao longo das laterais do tambor de descarga. O êxito de um sistema de transporte por correia depende fundamentalmente do ponto de carregamento do material. Se o material for carregado no centro da correia, com a mesma velocidade, no mesmo sentido e sem impacto, então, aproximadamente 90% de todos os problemas dos transportadores deixariam de ocorrer (desquadramentos, desgastes das correias, caída do material, etc). O carregamento correto da correia é inicialmente determinado pela engenharia, no projeto do ponto de transferência, onde especial atenção deve ser dada aos chutes de carregamento e guias de material. Eles devem ser adequados, de forma a permitir que o material caia no centro da correia, sem causar desquadramento, queda do mesmo pelas bordas dos chutes e guias, além de oferecerem espaço suficiente para montagem dos raspadores pois, em alguns casos, devem-se colocar raspadores primários e secundários para melhor eficiência de limpeza. CASAS DE TRANSFERÊNCIA No estudo preliminar de um sistema de manuseio de material envolvendo transportadores de correia, o número de pontos de transferências entre os transportadores deve ser minimizado, para reduzir a degradação de pó e o custo do processo. A plataforma de operação deve manter sempre uma folga vertical mínima de um (01) metro abaixo da parte inferior do tambor de descarga, para dar espaço à instalação e manutenção do sistema de limpeza da correia (raspadores). O cavalete de apoio do tambor deve ser posicionado de maneira que facilite a manutenção do chute (V. desenho Fls. 6). Há casos de chutes antigos que têm um espaço mínimo para manutenção e montagem dos raspadores. Nestes casos, modificam-se os chutes, tanto quanto possível, para se adaptarem os raspadores.
  7. 7. 7 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Elevação lateral de uma transferência típica a 90° Elevação frontal de uma transferência típica a 90° Elevação lateral de uma transferência típica alinhada IMPACTO NO PONTO DE CARREGAMENTO O contato do material com a superfície da correia sempre gera algum impacto porque, no plano vertical, a direção do fluxo de material sendo carregado nunca é exatamente a direção do movimento da correia. Grandes impactos tendem a danificar a cobertura da correia e enfraquecer sua carcaça. Materiais muito finos, mesmo sendo pesados, não causam muito impacto, podendo gerar deflexão da correia entre os roletes, a menos que o espaçamento entre os mesmos seja bem reduzido sob o ponto de carregamento. Tais deflexões podem provocar vazamento sob as guias laterais, ocasionando grandes derramamentos de material pelas extremidades da correia, neste ponto. Materiais de granulometria irregular, sobretudo aqueles com partículas mais pesadas, causam considerável impacto na correia. Quando pontiagudos, podem até cortar sua cobertura e esmagar a carcaça, enfraquecendo-a. Para se absorver grande parte do impacto, devem-se utilizar os roletes de impacto, de forma a proteger a correia. Eles devem ser colocados sob o ponto de carregamento da mesma, de tal forma que grande parte do material de maior granulometria caia preferencialmente entre roletes e, não, sobre eles. Com o objetivo de determinar o ponto de impacto no local de carregamento da correia, deve-se estabelecer a trajetória do material, a partir do tambor de descarga. O material deixará o tambor no ponto onde a força centrífuga se igualar à força da gravidade. A trajetória de descarga normalmente é definida pelo método gráfico encontrado na publicação da CEMA (veja trajetória de descarga: páginas 12 a 15).
  8. 8. 8 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Se houver muita flecha na correia, o material pode deixar o tambor de descarga antes de atingir o ponto onde a força centrífuga se iguala à força da gravidade. Isto é causado pelo fluxo de material sobre o tambor muito elevado - efeito “rampa” - e ocorrerá para altas velocidades da correia, resultando numa trajetória diferente da normal. O impacto do material transportado na correia pode ser expresso por uma equação de impulso linear (análoga ao fluxo de líquidos). å ( F . dt ) = d (m . v) Considerando-se o ponto de carregamento da correia como um sistema mecânico elástico, a energia de impacto do fluxo deve ser, então, absorvida por um sistema de mola onde “c” é a constante da mola (veja Figura A). A reação da correia para com a força dinâmica de impacto depende da localização do ponto de impacto, que pode ser entre dois roletes, ou sobre um, conforme Figura B. Figura A - Energia de impacto absorvida por um sistema de mola onde “c” é a constante. Figura B - Reação da correia em função da força de impacto dinâmico, considerando-se vários pontos de impacto. A constante da mola do ponto de carregamento será determinada pelas constantes da mola dos seus componentes. 1 1 1 = + C C correia C rolete impacto A magnitude da constante “C” da correia é de aproximadamente 107 Kgf/cm para 600 mm de espaçamento entre roletes, enquanto a constante “C” do rolete de impacto é de aproximadamente 1070 Kgf/cm.
  9. 9. 9 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS A Figura C mostra a força de impacto dinâmico como uma função da energia de impacto para condições generalizadas. Rolete Aço Rolete Impacto Correia 24” espaçamento rolete Correia 36” espaçamento rolete Fig. C: Força de Impacto Dinâmico X Energia de Impacto Obs.: A grande maioria dos roletes de impacto fica travada por estar em local de difícil manutenção, o que prejudica muito as correias. CHUTES DE CARGA E DESCARGA (CALHAS) É provável que a parte mais importante de um ponto de transferência seja o “chute”. A função do chute normalmente é a de transferir o material de forma a minimizar a degradação e permitir que o material flua suavemente, sem acúmulo, ou entupimento. As calhas de transportes são usadas para direcionar o fluxo de sólidos a granel, por exemplo, de uma esteira transportadora para outra. Nem sempre, porém, todos os chutes de transporte “conseguem” funcionar a contento. As eventuais falhas podem ser, ou tornar-se dispendiosas, especialmente nos casos em que se manuseiam muitas toneladas de material, tal como ocorre nas operações de mineração, transporte por correias, carregamento e descarga de vagões e navios. As folgas mínimas para os vários materiais passarem através dos chutes são objeto de análise de cada situação específica. Devem-se, entretanto, levar em consideração as dimensões mínimas de acesso interno, necessárias à manutenção do tipo: troca de revestimentos, troca de raspadores, etc. É usual a utilização de chapas de aço carbono 5/16” (aço estrutural) para confecção dos chutes e revestimento com chapas PAB 3/4”, 7/8”, ou 1”, de cerâmica e outros tipos de materiais como carbureto de tungstênio, placas com soldas, etc. Não se deve destinar muita área para acúmulo de material (morto), pois só serve para pesar e atrapalhar na hora de fazer a limpeza dos vários tipos de materiais. Alguns dos problemas associados aos projetos de chutes de transferência são: obstrução, desgaste das superfícies, geração de poeira acima dos limites aceitáveis, desgaste excessivo da correia e atrito das partículas dos materiais. A obstrução é, sem sombra de dúvidas, o mais severo desses
  10. 10. 10 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS problemas. O desgaste nas superfícies das calhas de transporte é freqüentemente tratado através da montagem de caixas de pedra, revestimento com chapas de cerâmicas, PAB (liga de aço manganês), etc. O empoeiramento é minimizado pelo borrifamento e/ou pulverização de água, ou produtos. O desgaste da correia é minimizado através da montagem de rampas para direcionar o material, entregando-o na correia com o mínimo de impacto. Na verdade, todos estes problemas podem ser normalmente eliminados, ou minimizados, pelo uso criterioso de certos princípios de projeto dos chutes de transferência. As portas de inspeção, com dimensão aproximada de 0,40m x 0,40m, devem ser articuladas e ficar a 1,5 metros do piso, na lateral do chute, permitindo uma visão completa das condições operacionais da transferência. Conforme mencionado, teoricamente o chute perfeito deve dar ao material a mesma velocidade e o mesmo sentido da correia no ponto de contato do material com a correia de recebimento. Isto dificilmente se consegue na prática, embora deva ser uma meta do projeto. Recomenda-se, muitas vezes, o uso de placas defletoras para pontos de transferência. A placa defletora ajuda a direcionar o fluxo de material, centralizando-o na correia de recebimento e evitando entupimentos. Uma calha deve ser suficientemente íngreme e plana, para permitir o deslizamento e limpeza da maioria dos materiais que produzam atrito na mesma. Isto é particularmente importante nos pontos de impacto, onde ocorre uma queda livre, ou onde a calha muda a direção do material. Entretanto, as calhas de transporte não devem ser mais íngremes do que o necessário para limpeza, de modo a minimizar a velocidade dos materiais e o desgaste do equipamento. O ângulo de inclinação do chute é determinado pela natureza do material, bem como pela sua velocidade de entrada e pelo comprimento e convergência do chute. Para se obter o melhor fluxo dentro do chute, consideráveis ajustes experimentais foram feitos no campo. A tabela abaixo fornece os ângulos dos chutes comumente encontrados para alguns tipos de materiais. MATERIAL ÂNGULO NORMAL ACIMA DA HORIZONTAL (GRAUS) Material Filtrado (Filter Cake) 65 a 70 Material pegajosos, argila e finos 50 a 60 Carvão mineral, Pellets 35 a 45 Areia 35 a 40 Pedra britada primária 35 a 40 Pedregulho cascalho 30 a 35 Pedra peneirada 30 a 35 Sementes 35 a 40 Grãos 27 a 35 Polpa de toras de madeira 15 O chute pode ser usado tanto como um mecanismo de transferência do material, quanto de controle do fluxo, ou velocidade de descarga. A inclinação das paredes do chute deve sempre respeitar os
  11. 11. 11 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS ângulos de escorregamento em calha e ângulo de aresta recomendados para o material manuseado. Como há vários tipos de material passando no mesmo chute, devemos colocá-lo de maneira que atenda com eficiência a todos os tipos de materiais. Uma vez na calha, sua direção deve ser controlada a todo momento, independentemente do tipo de material que está sendo manipulado. Além disso, esse controle deve ser efetuado o mais rápida e eficazmente possível, após o impacto, através de uma superfície curva que direciona o material para um único caminho, ou ponto. Não importa o local, ou direção inicial do impacto com a calha, “o material deve ser entregue à correia inferior na mesma direção da descarga”. Conseqüentemente, as calhas de transporte devem, no geral, ser compostas de superfícies cônicas, ou placas planas, dispostas de forma a se aproximarem destas configurações geométricas. A maioria das calhas de transporte em uso, hoje, têm suas seções transversais retangulares ou quadradas, por muitos e válidos motivos, tais como: • Seções retangulares, ou quadradas, são feitas de placas planas, fáceis de se visualizar, desenhar, fabricar, modificar, alinhar e substituir, em casos de desgaste. • Placas planas podem ser facilmente flangeadas e aparafusadas. • É fácil de se montarem portas de inspeção, de onde se acompanha, não só o desgaste dos componentes, como problemas de entupimento, dentre outros. Entretanto, quando o material manuseado é pegajoso, sujeitando a calha à obstrução, existem vantagens significativas para se terem superfícies curvas, nas quais o material desliza. Na realidade, algumas das vantagens de uma calha com seção transversal curva podem aplicar-se também a outros problemas tais como empoeiramento, ou salto de grandes fragmentos em uma correia de recebimento. Uma seção transversal curva pode ser usada para centralizar a carga, ao passo que uma seção quadrada, ou retangular, pode permitir que a carga se concentre em um canto, ou se disperse no ar, arrastando-o e provocando turbulência. Ao se concentrar a carga no centro de uma calha curva, permitir-se-á que o próprio movimento do material mantenha a calha limpa; concentrando-a no canto de uma seção transversal retangular, ou quadrada, muitas vezes ocorrerá acúmulo e obstrução. Se um material fluido entrar em uma seção da calha com momento horizontal, será necessário lidar com esse momento, ou corre-se o risco de não se ter a carga centralizada na saída do mesmo. O caminho que o material irá seguir poderá variar de acordo com a propriedade e fluxo do mesmo. Há várias maneiras de se dissipar o momento horizontal, incluindo-se na calha: cortinas de borracha, articulações, nervuras, etc. Qual seria o método melhor? Depende do material e da disposição da calha. As situações são diferentes para cada tipo de material (minério, carvão, grãos, etc.), altura e ângulo da transferência. O chute que é bom para uma determinada situação, ou material, pode não ser bom para outro, similar. Nesses casos, a experiência é, muitas vezes, mais útil do que modelos matemáticos. Os problemas de desgaste excessivo da correia transportadora e falta de controle do material que desembarca na mesma devem-se, muitas vezes, ao mesmo fenômeno. Fragmentos maiores, acelerados pela correia, saltam e rolam, após o impacto normal com a superfície das mesmas. Isto aumenta o desgaste da correia e requer saias prolongadas na zona de aceleração, para conter o material. Ao se imprimir velocidade ao material na direção da correia, ambos os problemas podem
  12. 12. 12 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS ser minimizados, ou eliminados. O material deve ser centralizado na correia e, se possível, a uma velocidade ligeiramente maior do que a velocidade da correia transportadora. A altura da queda livre e mudanças súbitas na direção do fluxo devem ser minimizadas, a fim de se controlarem as pressões dos impactos dos sólidos, que podem levar a um alto desgaste da calha, bem como gerar problemas de atrito, empoeiramento e fluidização de materiais finos. Todas as vezes que se manuseia material variado, devem-se evitar detalhes de projetos que são concebidos para um único material (tais como placas para diminuir, ou redirecionar o fluxo do material). Produtos abrasivos que fluem livremente, em geral não apresentam dificuldades em relação ao desgaste da calha. Uma solução fácil seria prover caixas osciladoras, para eliminar o impacto da corrente que flui na superfície da calha. Entretanto, um dos problemas mais difíceis de se resolver com relação à calha de transporte é projetá-la para uma alta taxa de fluxo de material pegajoso, que seja abrasivo. Exemplificando: resíduo mineral úmido e minério abrasivo sendo transportados de um triturador de poço. Onde não for possível um desempenho satisfatório com o revestimento comum, podem-se utilizar chapas de aço inoxidável, ou chapas de polietileno que representam, entretanto, uma solução de alto custo. Sempre que possível, o chute deve proteger a correia contra queda direta do material na mesma. Isto determina a distância vertical entre os pontos de trabalho das duas correias, que não deve ser comprometido. Grelhas de barra podem ser utilizadas no fundo do chute quando se manuseiam materiais pesados de maior granulometria. O material fino cai na correia antes, protegendo-a contra o impacto do material maior. Este impacto pode ser absorvido no chute pela chapa de aço do revestimento: no caso, para o material fino; ou pela caixa de pedra, para material de maior granulometria. É de suma importância, para redução de custo, a análise de que revestimento, ou meio adequado de reduzir desgastes nas transferências se deve utilizar. Um dos pontos principais a serem observados é que a parte traseira do chute, sob o tambor de descarga, deve ter tamanho e inclinação adequados para recolher todo este material que se desprenda da correia junto ao tambor de encosto (desvio) e de outros dispositivos de limpeza (raspadores). A largura do chute de carregamento (saída do chute) não deve ser superior a 2/3 da largura da correia de recebimento. Quando o material tiver pedras de até 12”, a largura interna do chute de carregamento deve ser de pelo menos 2,5 a 3 vezes a maior dimensão da partícula do material. Quando grossos e finos estão misturados, a largura interna do chute deve ser 2 vezes superior ao tamanho máximo do grão. Estas proporções são essenciais para um carregamento adequado da correia e para prevenir não só o bloqueio interno, como a aglomeração do grosso dentro do chute. A largura do chute de carregamento, em alguns casos, determina a largura da correia do transportador de recebimento. Exemplificando: no Porto de Tubarão (GEOPS), as maiores partículas são de 2” (50mm), mas o volume é grande, portanto, adotamos as seguintes medidas de saída do chute: largura igual ou inferior a 1/2” da largura da correia que recebe e comprimento igual ou superior a 2/3 da referida correia.
  13. 13. 13 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Ex.: Para uma correia de 60”= 1.500mm, utilizamos 600mm para a largura de saída e volumes de até 8.00t/h; 700mm em volumes de até 12.000t/h e 1.000mm, no mínimo, para comprimento. Correia Largura (X) Tonelagem por Hora Comprimento Área de até Mínimo m² 36” 400 mm 1.000 t 3.000 t 650 mm 0,26 m2 48” 500 mm 1.000 t 4.000 t 850 mm 0,43 m2 60” 600 mm 1.000 t 8.000 t 1.050 mm 0,63 m2 700 mm 1.000 t 12.000 t 1.050 mm 0,74 m2 72” 700 mm 1.000 t 12.000 t 1.200 mm 0,84 m2 800 mm 1.000 t 16.000 t 1.200 mm 0,96 m2 84” 1.000 mm 1.000 t 20.000 t 1.500 mm 1.50 m2 Ilustramos, a seguir, alguns chutes típicos, em diversas situações de transferência. Chute com peneiramento de finos que forram a correia (grelhas de fundo). Chute com caixa de pedra (a 90°).
  14. 14. 14 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Placa defletora Ângulo de abraçamento Chute de descarga Rolete de transição Placa defletora ajustável para pontos de transferência a 90°. Chute com caixa de pedra - permanente TRAJETÓRIA DA DESCARGA Chute de transferência simples, típico. Chute com cascata O cálculo da trajetória da descarga é de suma importância nos transportadores, para permitir o posicionamento dos chutes de descarga e das tremonhas de carga, no caso de um transportador descarregar em outro. Existem seis casos, sendo que o cálculo é o mesmo para todos os casos. Y = inclinação da correia (em graus) B = largura da correia (pol) e = espessura da correia (pol.) D = diâmetro do tambor (mm) V = velocidade da correia (m/s) g = aceleração local da gravidade (=9.8 m/s) a = distância do centro de gravidade do material transportado à correia (veja Tabela 01)
  15. 15. 15 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Seqüência de Cálculo { D } 1 (1) r = { + 25,4 • e + a } • (m) { 2 } 1000 (2) n = 60000 • V PI • D (3) Vt = r • n • pi 30 (4) Y = Vt² g • r onde: r = raio do centro de gravidade do material (m) n = rotação do tambor (RPM) Y = fator que determina o espaço percorrido pelo material durante a descarga Vt = velocidade tangencial do material no seu centro de gravidade (m/s) Quando Y> 1, m não existe, isto é, o material começa sua trajetória de descarga no ponto de tangência entre a correia e o tambor. Quando Y< 1, cos m = Y determina o espaço percorrido pelo material sobre a correia antes de ser descarregado. Sendo m = arc cos Y (5) i = 50 • Vt onde: i = espaçamentos tangenciais (mm) para a determinação da cota vertical da trajetória da descarga. (6) j = cotas verticais da trajetória (mm), marcadas a partir da reta tangente. Ver figuras correspondentes a cada tipo de trajetória na Tabela 02. Com os valores de y, m, i e j, obtém-se a trajetória.
  16. 16. 16 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Distância do Centro de Gravidade do Material à Correia (a) (TABELA 01) INCLINAÇÃO ÂNGULO DE VALORES DE A (mm) Cotas Verticais da Trajetória (j) (TABELA 02) DO ACOMODAÇÃO ROLETE (b) DO MATERIAL (@) 16” 20” 24” 30” 36” 42” 48” 54” 60” 72” 0° 10 15 18 20 28 33 38 43 48 58 5° 13 15 20 25 33 41 46 53 58 69 20° 10° 15 20 25 33 38 46 53 61 69 83 20° 20 25 33 41 48 58 69 75 86 107 25° 21 28 36 46 56 66 76 86 96 117 30° 23 33 38 50 61 74 84 96 109 130 0° 15 23 28 36 43 50 61 69 76 91 5° 18 25 30 38 48 56 66 76 84 102 35° 10° 21 25 33 43 53 64 74 84 91 112 20° 23 33 41 53 64 74 86 96 109 132 25° 25 36 43 46 69 79 94 104 117 142 30° 28 38 46 58 74 86 102 114 127 152 0° 20 25 33 41 50 61 69 79 89 107 5° 21 28 36 46 56 66 76 86 96 117 45° 10° 23 30 38 48 58 71 81 91 104 124 20° 25 36 43 56 69 79 94 107 117 142 25° 28 36 46 58 71 84 99 112 124 150 30° 30 38 48 61 76 89 104 117 132 160 5° 3 4 4 6 7 8 9 11 12 14 10° 6 8 9 10 14 17 19 22 24 29 plano 15° 9 11 13 15 20 25 27 33 35 43 20° 12 15 18 20 28 33 37 43 47 57 25° 14 20 22 24 34 41 45 54 59 71 30° 18 23 26 29 41 49 54 65 70 85 TEMPO DISTÂNCIA TEMPO DISTÂNCIA TEMPO DISTÂNCIA TEMPO DISTÂNCIA fração na fração na fração na fração na de vertical de vertical de vertical de vertical segundo j (mm) segundo j (mm) segundo j (mm) segundo j (mm) 1/20 13 6/20 441 11/20 1483 16/20 3137 2/20 49 7/20 600 12/20 1765 17/20 3542 3/20 111 8/20 784 13/20 2062 18/20 3974 4/20 197 9/20 1003 14/20 2402 19/20 4382 5/20 306 10/20 1226 15/20 2756 1 seg 4909
  17. 17. 17 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS TIPOS DE TRAJETÓRIA A forma da parábola depende do ponto de saída do material e será construída, ponto por ponto, marcando-se sobre a tangente o ponto de caída e, a partir dele, uma distância igual à velocidade, dividindo-se em 20 espaços (ou 10 espaços) iguais. Na vertical a estes pontos e a partir deles, marcam-se as distâncias J, de 2 em 2 pontos, conforme tabela, equivalentes às quedas, em metros, para um tempo de 1/20 segundos (ou 1/10 segundos). (Veja Figura C - Página 8). GUIAS LATERAIS Para se reter o material na correia, depois que este deixa o chute de carregamento até alcançar a velocidade da correia, utilizam-se guias laterais. Estas guias normalmente são uma extensão dos lados do chute de carregamento, prolongando-se em paralelo, por certa distância, ao longo da correia do transportador. As guias em geral são feitas de chapas de aço. As extremidades inferiores das guias posicionam-se, com uma certa folga, acima da correia. Esta folga é vedada por uma tira
  18. 18. 18 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS retangular de borracha, situada externamente às guias e presa através de fixação, de forma que permita fácil ajuste e troca da mesma. Se o material a ser transportado contiver partículas de maior dureza e arestas cortantes, a folga entre a extremidade inferior da guia e a correia deverá ser aumentada uniformemente no sentido do deslocamento da correia. Isto porque, se alguma partícula for forçada a entrar sob a extremidade da guia, ela será liberada rapidamente, devido ao aumento da folga no sentido do movimento da correia, sem danificar esta última. Se o material manuseado for abrasivo como o minério, carvão, coque, etc., as guias deverão ser internamente revestidas por chapas de desgaste, aparafusadas. ESPAÇAMENTO DAS GUIAS A máxima distância entre as duas guias laterais normalmente é de 2/3 da largura da correia. Entretanto, é desejável, quando possível, reduzir este espaço para 0,5 da largura da correia, especialmente para materiais de grande fluidez. Em correias planas, dependendo das condições de alimentação, de suporte da correia pelos roletes, e de manutenção das borrachas de vedação, o espaço entre as guias pode ser aumentado e ser somente poucos centímetros menor que a largura da correia. Usa-se comumente este espaçamento quando se manuseiam materiais que não tendem muito a fluir após deixar a área de carregamento. Dimensões recomendadas pela CEMA para guias laterais. TABELA 03 Trava (ajustada conforme necessidade) ROLETES COM ROLOS A 20° LARGURA h - ALTURA DA GUIA ( mm ) DA GRANULOMETRIA MÁXIMA DO MATERIAL B CORREIA 50 100 150 200 250 300 350 400 450 (mm) 24" 140 140 152 167 0 0 0 0 0 410 30" 147 160 178 193 210 0 0 0 0 510 36" 170 185 200 218 236 250 0 0 0 610 42" 195 210 230 244 261 280 295 0 0 710 48" 220 236 250 270 287 300 320 337 0 810 54" 246 261 280 295 312 330 345 363 386 910 60" 272 287 300 320 337 355 370 388 410 1010 66" 297 312 330 345 363 380 396 414 437 1110 72" 322 337 355 370 388 400 420 440 460 1210 84" 373 388 406 422 439 457 472 490 513 1310 96" 424 439 457 472 490 508 523 541 563 1410
  19. 19. 19 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS ROLETES COM ROLOS A 35° e 45° LARGURA h - ALTURA DA GUIA ( mm ) DA GRANULOMETRIA MÁXIMA DO MATERIAL B CORREIA 50 100 150 200 250 300 350 400 450 (mm) 24" 190 190 200 218 0 0 0 0 0 410 30" 223 223 241 256 274 0 0 0 0 510 36" 246 262 280 295 312 330 0 0 0 610 42" 284 300 317 332 350 368 383 0 0 710 48" 322 338 356 370 389 406 422 440 0 820 54" 373 376 394 409 426 444 460 477 500 920 60" 399 414 432 447 465 483 499 516 538 1000 66" 437 452 470 485 503 520 536 561 587 1100 72" 475 490 508 523 541 559 574 604 635 1200 84" 551 566 584 599 617 635 650 690 729 1400 96" 627 643 660 675 693 711 726 777 825 1600 Obs.: Para finos, utilize a altura da guia indicada na coluna “granulometria 50”. COMPRIMENTOS DAS GUIAS Quando, no carregamento, o material é transferido na mesma direção e sentido do movimento da correia, o comprimento das guias é uma função da diferença entre a velocidade do material que está sendo carregado, no momento em que ele toca a correia, e a velocidade da mesma. Na instalação, onde esta diferença for pequena, o comprimento das guias pode ser, seguramente, de 0,5m para cada 1,0m/seg. de velocidade da correia, mas não inferior a 0,9m. As guias de material devem terminar, de preferência, sobre um rolete e, não, entre dois, para serem mais eficientes. Quanto maior a guia, maior o consumo de energia exigido dos motores. ALTURA DAS GUIAS E BORRACHA DE VEDAÇÃO A altura das guias deve ser suficiente para conter o volume do material carregado na correia. A extremidade inferior da parte metálica da guia deve manter uma folga acima da superfície da correia de, no mínimo, 25mm. As tiras retangulares utilizadas para vedação da folga entre a chapa da guia e a correia são normalmente de borracha maciça de 1/4” a 1” de espessura e 60 a 100 Shore A de dureza. Tiras de correias transportadoras velhas nunca devem substituir as de borracha maciça. A borracha da extremidade pode ser instalada verticalmente, ou em ângulo. A instalação em ângulo permite uma vedação melhor no trecho entre os roletes onde a flecha da correia carregada é maior. Entretanto, deve-se tomar cuidado na fase de projeto, para se combinar boa vedação com o mínimo de desgaste na cobertura da correia. Onde as características do material tais como granulometria uniforme maior que 25mm, sem finos, permitem, pode-se dispensar a borracha da extremidade, mas somente nos casos em que as guias não estão posicionadas muito próximas da extremidade da correia do transportador. A ausência da borracha das guias elimina possíveis desgastes e a abertura de ranhuras na cobertura da correia.
  20. 20. 20 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS As tiras de borracha das guias devem ser ajustadas freqüentemente, de tal forma que a extremidade das mesmas toque a superfície da correia sem pressioná-la muito; do contrário, poderão surgir ranhuras na correia, exigindo-se do motor uma potência adicional para movê-la. “Recomendamos colocar um gabarito de 1mm entre a correia e a lateral de borracha, antes de apertar a cunha.” Em transportadores com guias contínuas, elevadas pressões na borracha podem sobrecarregar o motor de acionamento do transportador. Dependendo do tipo de material, devem-se cobrir as guias de material muito extensas para se minimizar a geração de pó. As chapas de cobertura são normalmente flangeadas na extremidade superior da guia. GUIAS DE MATERIAL PARA PONTOS DE CARREGAMENTO INTERMEDIÁRIO Quando a correia é carregada em mais de um ponto ao longo do transportador, deve-se ter cuidado quanto à disposição das guias laterais nestes pontos intermediários. As referidas guias devem ser projetadas para deixar o material carregado passar livremente. Isto normalmente se consegue, dispondo-se as guias em ângulo de ± 20º, isto é, alargando-as 1m nas laterais da correia, de forma que sua entrada, tenha largura 20% superior à largura normal da entrada de guias sob o chute intermediário. Quanto à utilização de borracha de vedação e/ou administração de maior folga entre a extremidade da chapa na guia e a superfície da correia, devem-se analisar as condições específicas de cada transferência. Poderá ocorrer algum derrame de material nos pontos de carregamento intermediário, devido a variações das condições iniciais de carregamento, mesmo com o mais cuidadoso projeto das guias. SISTEMA DE LIMPEZA DA CORREIA Os dispositivos de limpeza da correia destinam-se à limpeza de superfície, evitando o retorno da mesma com material impregnado sobre os roletes. Os materiais que aderem à correia aderirão também aos tambores tensores e de desvios, em permanente contato com o lado da correia que recebe a carga. Daí, a necessidade de limpeza da correia, por diversas razões, quais sejam: o acúmulo de material nos componentes vitais do transportador de correia (a saber; roletes de impacto, de retorno e carga); entre a correia e os tambores de acionamento, desvio e traseiro; sobre a estrutura metálica da mesma e em outros pontos, podendo causar sérios prejuízos, tais como rolos travados e desgaste nas coberturas dos tambores que, inclusive, diminuem muito a vida útil da correia. São três os tipos de vazamento que se podem notar em transportadores de correia: 1) O primeiro ocorre nos pontos de transferência, na região de carga dos transportadores. Normalmente, o sistema de vedação não consegue impedir a fuga de material, sobretudo o mais fino, causando, em certos casos, sérios problemas de acúmulo de materiais.
  21. 21. 21 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS 2) O segundo se refere ao material acumulado no retorno da correia, devido à falta de um bom sistema de limpeza (raspadores). 3) O terceiro tipo trata daquele material que cai do sistema devido ao desalinhamento das correias, ou sobrecarga (excesso de material). Comecemos por tratar do material que se acumula ao longo do transportador nos seguintes pontos: a) na descarga, logo após a caída do material, devido à vibração da correia; b) no retorno, quando a correia retorna sobre roletes, provocando a queda do material; e c) na zona de carga, quando a película do material agregado normalmente fica mais seca. A limpeza da correia, quando bem planejada, reduz consideravelmente a quantidade do material que se acumula debaixo do sistema de transporte, melhorando as condições ambientais. A redução do volume de material fugitivo favorece as condições de trabalho, contribuindo para um ambiente mais seguro e reduzindo os acidentes. Não se esquecendo do fato de que a limpeza da correia prolonga a vida útil de componentes vitais, além de evitar gastos desnecessários com limpeza industrial, o usuário deve definir claramente a eficiência do sistema de limpeza (quantidade e tipo de raspadores). Em alguns casos, seria suficiente atingir-se um resultado de 80% na limpeza, embora o sistema deva ser planejado para alcançar 100%. A preocupação com o meio ambiente tem que ser uma meta do usuário. A manutenção preventiva é fundamental para o bom funcionamento de um sistema de limpeza. O ideal é sempre montar este sistema na calha de descarga, para encaminhamento do material de volta ao circuito. Porém, quando não se tem acesso às lâminas do raspador para manutenção na área do chute, faz-se necessária a montagem do sistema de limpeza um pouco afastado do ponto de carga para os raspadores secundários; para os primários, o referido sistema deve ser colocado na polia de descarga. Para que um sistema funcione adequadamente, a correia tem que rodar alinhada. Recomenda-se o uso de roletes auto-alinhantes, lembrando que os mesmos destinam-se a corrigir desalinhamentos momentâneos e, não, aqueles causados por distorções na estrutura, ou por carregamento fora do centro da correia. Há vários tipos de dispositivos de limpeza e devem ser selecionados de acordo com as condições de manuseio de cada material, tais como: temperatura, teor de umidade, granulometria, dentre outros. Os dispositivos de limpeza requerem constantes manutenções e ajustes e devem ser instalados nos pontos de descarga de todos os transportadores. Um fator essencial no projeto do sistema de limpeza é prever amplo espaço para acesso, inspeção, reparos e manutenção do mesmo, o que se torna bastante difícil em alguns chutes, já montados. Os dispositivos que compõem o sistema de limpeza de ambas as faces da correia podem ser dos seguintes tipos: • Raspadores: primários e secundários • Limpadores: em “V”, ou simples (diagonal) • Raspadores de escovas • Limpadores com jato d’água • Viradores de correia
  22. 22. 22 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS A eficiência da limpeza, através do uso do sistema de limpadores de correia, é diretamente proporcional às variáveis que envolvem o referido sistema. 1) A pressão das lâminas contra a correia é fundamental e deve ser aplicada de maneira constante. 2) O desgaste uniforme das lâminas, também muito importante, é uma conseqüência da pressão aplicada e da qualidade e procedência do material utilizado. 3) Correias extremamente danificadas tornam-se muito difíceis de limpar. Emendas mecânicas mal aplicadas complicam muito o processo de limpeza. 4) A velocidade da correia é fator determinante na escolha do melhor sistema de limpeza. Quanto maior a velocidade, maior será o desgaste das lâminas, principalmente as de poliuretano. Isso se dá em virtude da temperatura gerada no ponto de contato das lâminas. Acima de 70°C, o poliuretano tende a cristalizar-se e ficar com pouca resistência ao desgaste. Neste caso, utiliza-se o raspador com lâminas de cerâmica, que também e usado nos casos dos materiais com elevada temperatura (ex.: pelotas quentes). 5) Quanto maior a vibração do sistema, maiores as dificuldades de limpeza da correia, dependendo da sua posição de instalação. Há casos em que se recomenda adaptar roletes de retorno para melhorar a eficiência de raspagem. 6) A eficiência da limpeza depende, sem dúvida, do tipo do material e de sua granulometria. As características de cada material (teor de umidade, granulometria, etc.) podem mudar durante o funcionamento do sistema. “Devemos nos preocupar com a pressão aplicada e o desgaste, tanto das lâminas, quanto das correias.” Todos os testes confirmam que a limpeza obtida relaciona-se diretamente com a pressão aplicada. Vide gráfico nº 01. Gráfico nº 01 Eficiência da limpeza Ponto X Pressão Kg/f Película de Material - Limpeza A análise do gráfico mostra a existência de duas regiões bem definidas. Na primeira, à medida que se aumenta a pressão, a película de material agregado diminui, até atingir a zona de pressão crítica (ponto X). A pressão crítica varia de acordo com o tamanho da lâmina e o diâmetro da mola. Na segunda, após a zona de pressão crítica, a quantidade de material aderido na correia mantém-se inalterada, apesar do aumento da pressão. Isto só aumenta o desgaste das lâminas.
  23. 23. 23 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Para que se possam entender os mecanismos de limpeza, faz-se necessário um exame das forças envolvidas, que obrigam o material a passar entre a lâmina e a superfície da correia. As forças interativas incluem: abrasão, aderência, coesão, inércia e colisão. A relação entre as diversas forças é bastante complexa. A figura nº 01 ilustra o fenômeno na região de contato da lâmina com a correia. É nessa região que o material pode passar, ou não, por entre as lâminas e a correia, provocando desgaste e acúmulo de material no seu retorno. Mostramos as duas regiões de pressão no gráfico nº 01. Na primeira, o material que passa entre a lâmina e a correia tende a separar a lâmina da correia. A separação é tanto maior, quanto maior for a quantidade de material aderido e a pressão efetiva exercida pelo material entre a lâmina e a correia. O fluxo de material é função do perfil da própria lâmina e da força de viscosidade, assumindo-se que o material dessa região funciona como um fluído. Daí, as variações de eficiência ocorrerem em função das variações de umidade do material. À medida que a lâmina se aproxima da correia, por efeito do aumento da pressão aplicada, não mais se aplica o efeito da força de viscosidade, pois algumas camadas, com partículas grandes em relação ao espaço lâmina/correia, não mais podem se comportar como um fluído. É o que acontece na segunda região do gráfico, tornando-se constante a película de material agregado com o aumento da pressão. A segunda conclusão fundamental, além daquela sobre a pressão aplicada, é a de que na região de pressão crítica, o material passa entre a lâmina e a correia, devido ao engaiolamento. Caracteriza-se, portanto, a eficiência natural do sistema (entendendo-se como sistema o tipo de lâmina e de correia), ou seja, todas as variáveis que atuam no conjunto. Material que tende a abrir o raspador Portanto, os dois conceitos básicos ficam assim definidos: Pressão contra o raspador Película de material aderido na correia 1) A pressão aplicada é fundamental. O valor da pressão crítica deve ser fornecido pelo fabricante dos raspadores de correia (limpadores). 2) Todo sistema de limpeza (e aí, referimo-nos a limpadores primários, secundários, etc.), têm uma eficiência característica das condições em que irá atuar. Se a limpeza não for feita de acordo
  24. 24. 24 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS com as necessidades de cada aplicação, a solução será o uso de limpadores múltiplos, quais sejam: primários, secundários, terciários, dentre outros, e nunca o aumento da pressão aplicada, simplesmente). Os mecanismos de desgaste foram estudados pelo monitoramento das alterações provocadas por desgaste, tanto da lâmina quanto da correia. A INFLUÊNCIA DO DESGASTE DAS LÂMINAS NOS MECANISMOS DE LIMPEZA A relação material aderido versus pressão aplicada, conforme se mostra no Gráfico 01, é altamente afetada pelo desgaste irregular das lâminas de limpeza. Testes mostraram claramente que a eficiência de limpeza é altamente prejudicada por esse desgaste (não o desgaste normal previsto, mas o despadronizado, onde a lâmina termina antes do tempo de garantia). Isto acontece quando a lâmina é inteiriça, sofre excesso de pressão e é de fabricação duvidosa, dentre outras causas. As lâminas se desgastam por erosão, e/ou abrasão. Com o passar do tempo, formam-se canais na superfície cortante das lâminas, devido à abrasão causada pelo material que passa entre estas e a correia. À medida que a abrasão avança, inicia-se a erosão, causada principalmente pelo efeito das forças de viscosidade. Testes mostraram que a única maneira possível de se minimizar o efeito da erosão é o uso de lâminas segmentadas. Além disso, materiais mais resistentes à abrasão comportaram-se melhor, no que se refere à erosão. Conclusão: para se evitar o desgaste irregular, devem-se utilizar lâminas segmentadas e material de alta resistência à abrasão (90 Shore, no mínimo). Pode-se dizer: • As lâminas devem ser as mais delgadas possíveis, quando se busca a pressão crítica de contato. • Para se evitar ao máximo a abrasão, devem-se utilizar os materiais mais resistentes. • De todos os materiais em uso, o mais indicado para as lâminas deve ser o poliuretano, para o raspador primário, exceto nos casos em que a cerâmica é mais indicada pela velocidade da correia. As lâminas nunca devem colocar a correia em risco, sobretudo por se tratar do componente mais valioso do sistema. Aconselha-se também a utilização do poliuretano ou, alternativamente, da cerâmica para os raspadores secundários; nunca lâminas de aço, ou carbeto de tungstênio, que podem causar danos à correia. O tungstênio deve ser monitorado a todo instante pois, apesar de mostrar-se eficiente na limpeza, agride a cobertura da correia, se não for regulado com a pressão ideal. Pode-se comprovar que tanto o material aderido à correia, quanto o desgaste dos componentes diminuem, até que se atinja a pressão ideal. No que se refere ao atrito, os testes mostram que, à medida que se aumenta a pressão, atingindo-se a zona de pressão crítica, a amperagem dos motores aumenta de forma constante.
  25. 25. 25 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS A partir da zona de pressão crítica, o consumo de energia sobe mais que o normal. Há um aumento drástico de temperatura no ponto de contato lâmina/correia, acentuando muito o desgaste dos componentes básicos. Por isso, é aconselhável manter-se uma equipe na manutenção regular dos sistemas de raspadores e regulagem das molas. O raspador com lâminas de borracha (poliuretano) talvez seja o mais simples e mais comum dos dispositivos de limpeza. Localizado na parte frontal do tambor, um pouco abaixo da linha de centro, atua por molas reguláveis, ou por contrapeso balanceado, para não pressionar muito a correia. Os raspadores primários normalmente possuem lâminas simples, inteiriças, de borracha, ou partidas em seções que variam de 100 a 150mm de largura x 200 a 300mm de altura. Estas são mais eficientes do que as inteiriças, pois atuam independentemente umas das outras. Em geral, são de poliuretano, com 90 a 95 Shore de dureza. Os raspadores secundários, muito eficientes para diversos tipos de material, ficam sob o tambor, onde os chutes oferecem melhores condições de montagem. São encontrados com lâminas inteiriças de borracha, ou poliuretano, e lâminas independentes de tungstênio, ou cerâmica de alumina, ajustadas por molas, ou contrapesos, quando se desgastam. As lâminas segmentadas oferecem maior eficiência, mesmo que a correia ou o tambor apresentem desgaste. Os raspadores devem ser providos de limitadores de curso, para evitarem que o suporte metálico toque a correia, após desgaste da lâmina. Um bom raspador deve reunir as seguintes características: • Ter capacidade máxima de raspagem • Não provocar desgaste excessivo à correia • Ser à prova de fogo • Ser auto-limpante • Ser adequado às operações de reversão • Ter vida útil longa (operacional) • Ser de fácil instalação • Ter custos reduzidos Vários tipos de raspadores de escovas, constituídos de uma escova cilíndrica giratória com fios ou cerdas, são também utilizados, tanto em baixa, quanto em alta velocidade. Eles são acionados por motores que lhe são acoplados, por transmissão de corrente a um tambor do transportador. A velocidade da escova varia de acordo com o material manuseado e é frequentemente ajustada após instalação da escova, cujo diâmetro varia até um máximo de 300mm. Escovas de baixa velocidade perimetral (2 a 3m/seg.) são adequadas para material seco, enquanto as de alta velocidade (5 a 7,5m/seg.) são usadas para materiais granulados úmidos. Nos raspadores rotativos, também se utilizam lâminas de borracha dispostas em paralelo, ou helicoidalmente, sobre o eixo. Há dois tipos, a saber: • o de baixa velocidade periférica (± 5,0m/seg.) - utilizado para materiais secos ou úmidos. Sua baixa velocidade aumenta a vida útil das lâminas de borracha;
  26. 26. 26 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS • o de alta velocidade periférica (± 7,0 m/s) - adequado para limpeza da correia com material molhado ou pegajoso, que poderá aderir aos raspadores de escovas com cerdas, impregnando-os do referido material. A rotação dos raspadores de escovas e lâminas é grande e a sua velocidade periférica tem o sentido contrário do movimento da correia do transportador. Pode-se utilizar ainda, com eficiência, uma escova de seção transversal móvel, como uma esteira móvel. Ela opera perpendicularmente à correia do transportador e o material é varrido da superfície da correia pela seção móvel da escova. Estas escovas usam fios metálicos de aço inoxidável, nylon, etc., e tendem a ser auto-limpantes. O contato da escova com a correia é mantido por contrapeso automático, ou regulagem manual. Jatos de ar sob alta pressão também podem ser usados para desprender o material úmido, ou molhado, da correia. Jatos d’água também são usados para limpeza de correias em aplicações especiais (não se pode admitir queda de material em locais tais como estradas, passagens de pedestres, residências, parques, dentre outros, por onde passe uma correia). Outro método de limpeza, após o lavador, seria um fino arame de aço inoxidável estendido transversalmente e próximo à superfície da correia (± 3mm), para retirar partículas de alguns minérios e materiais pegajosos que tendem a ficar presos à correia. Entretanto, uma lâmina secundária, ou outro dispositivo de limpeza, deve ser usado para completar o trabalho do lavador e retirar o excesso de água. Uma desvantagem deste sistema é a necessidade de se tomarem providências quanto à vazão de água do lavador de correia, que necessita ser recolhida por uma calha instalada sob o referido lavador e conduzida a drenagens adequadas. Mesmo utilizando-se chapas de proteção entre a parte da carga e o retorno do transportador, devem-se instalar limpadores de correia em “V” ou simples (diagonal), imediatamente antes do tambor de retorno. Estes limpadores devem ser colocados em contato com a correia, na parte do retorno, para prevenirem que materiais derramados sobre a mesma fiquem entre ela e o tambor, o que pode provocar grandes danos à correia e ao tambor. Também se recomenda a utilização dos referidos limpadores nos seguintes locais: • antes do tambor de esticamento; • sob a região de carregamento do transportador. Observação: Nas lâminas dos limpadores, ou raspadores, só pode ser utilizada borracha maciça, ou poliuretano, sem nenhuma fibra ou reforços, pois alguma partícula do material manuseado pode ficar alojada na lâmina, danificando seriamente a correia. Em hipótese alguma se utilizam tiras de correia de transportadores para este fim. As figuras abaixo ilustram alguns tipos de dispositivos de limpeza: Raspador Primário Raspador Secundário
  27. 27. 27 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Raspador rotativo (pode ser de escova ou lâminas) Limpador com jato d’água Limpador diagonal Limpador em “V”
  28. 28. 28 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS SISTEMA DE VIRADOR DE CORREIA É utilizado onde os sistemas tradicionais de limpeza de correia não são eficientes, pois dispensa os demais dispositivos de limpeza. Após passar pelo tambor da cabeça, a correia é girada 180°; e próximo ao tambor de retorno, é novamente girada para a posição original. Um par de rolos colocados na vertical, um de cada lado da correia, é posicionado próximo ao centro do giro, para auxiliar o seu alinhamento, minimizar sua tendência a enrugamentos e evitar o balanço da correia com o vento. Este método impede que o lado sujo da correia (lado da carga) entre em contato com os roletes de retorno, dispensa o uso de chapa de proteção entre os rolos de carga e retorno do transportador. Pode ser aplicado em qualquer transportador de correia convencional, devendo apenas ter espaço suficiente para a montagem dos tambores de giro. Nenhuma alteração se faz necessária na estrutura do mesmo. O fator mais importante neste tipo de instalação é a distância de giro da correia, para evitar tensões excessivas em sua borda. A distância requerida para girar a correia 180% é de aproximadamente 12 vezes a largura da correia, pelo critério da CEMA. Testes indicam que, ao se utilizar este sistema, principalmente com máquinas móveis sobre o transportador, seja recuperando ou empilhando, devem-se colocar limpadores em “V” ou diagonais antes da correia fazer o seu giro de 180°, pois o material que vem na correia acumula-se sobre os roletes de apoio dos viradores, travando-os. Recomenda-se montar no tambor de descarga, pelo menos o raspador primário, pois sem ele os roletes do virador de correia travam em poucas horas de trabalho, com o acúmulo de material. Exemplo de cálculo do aperto das molas, para melhorar a eficiência do sistema de raspagem. Como o tipo de mola e o tipo de raspador variam de acordo com o fornecedor, fizemos o referido cálculo com base na mola que tomamos por “ideal”.
  29. 29. 29 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS F = d4.G .f Þ F = K.f 64.n.r³ D = 55mm Ø mola H = 200mm altura P = 17 mm passo m = 7 mm distância entre espirais d = 9 mm Ø do fio r = 23mm raio n = 14 número de espiras G = 8.250 Kg/mm² (módulo de elasticidade tangencial) f = De acordo com o aperto na Mola comprimida = 116 mm K = d4.G Þ (9)4 . 8.250 Þ K = 4,96 Kg/mm 64.n.r³ 64 . 14. (23)³ Þ (K= 5 kg/mm) F = Carga (pressão) que a mola recebe em Kgf, de acordo com sua compressão (aperto). K = Constante da mola em Kgf/mm2 (de acordo com o tipo da mola). f = Compressão da mola em mm. Ex.: Ao se apertar a mola 5mm (f), obtém-se uma força transmitida de F = K.f Þ P = 5 .5 = 25 Kgf. onde F = 25 Kgf. Tabela da força que fazem as molas quando são apertadas f x K = F 1 5 Kg 5 Kgf 5 5 Kg 25 Kgf 10 5 Kg 50 Kgf 15 5 Kg 75 Kgf 20 5 Kg 100 Kgf 25 5 Kg 125 Kgf 30 5 Kg 150 Kgf 35 5 Kg 175 Kgf 40 5 Kg 200 Kgf
  30. 30. 30 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Observações: Tabela e gráfico para aperto de mola (pressão) em Kgf/cm² nos raspadores primários para boa eficiência APERTO CORREIA DE CORREIA DE CORREIA DE (mm) 60” 72” 84” Área de contato Área de contato Área de contato (1.200mm) (1.500mm) (1.800mm) 1 0,0175 0,0140 0,0117 5 0,0875 0,0700 0,0583 10 0,1750 0,1400 0,1167 15 0,2625 0,2100 0,1750 20 0,3500 0,2800 0,2333 25 0,4375 0,3500 0,2917 30 0,5250 0,4200 0,3500 35 0,6125 0,4900 0,4083 40 0,7000 0,5600 0,4667 45 0,7875 0,6300 0,5250 50 0,8750 0,7000 0,5833 Área de Área de Área de 0,048 m² 0,060 m² 0,072 m² 1. A pressão calculada na tabela acima é para uma mola; como nosso sistema usa 2 molas por raspador primário, devemos multiplicar o número indicado por 2. 2. As molas devem ser trocadas ao atingirem 180mm de altura, em repouso, período em que terá terminado a sua vida útil. (As novas devem ter 200mm, em repouso). Ex.: Em um raspador primário, para uma correia de 60”, temos 8 lâminas grandes, com 150mm de largura cada, e uma área de contato com a correia de 0.048m2, ou 48cm2. Área = L (largura) . e (espessura) A = L.e => a = 4cm .15cm => A = 60cm2 por lâmina A = 60 . 8 (nº de lâminas) => A = 480cm2 Ao se apertarem 10mm as molas de um conjunto de raspador, obter-se-á uma força de pressão atuando na correia para raspagem de 50 Kgf por mola, num total de 100 Kgf nas duas molas. Essa força, distribuída nas lâminas, dará uma pressão local nas lâminas de 0,1750 Kgf/cm² por mola, que multiplicada por 2, resultará em 0,3520 Kgf/cm2 para uma correia de 60”.
  31. 31. 31 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Uma correia de 60” utiliza 8 lâminas no raspador com área de raspagem de 8 . 0,006m2 = 0,048m2 = 480cm2 Uma correia de 72” utiliza 10 lâminas no raspador com área de raspagem de 10 . 0,006m2 = 0,060m2 = 600cm2 Uma correia de 84” utiliza 12 lâminas no raspador com área de raspagem de12 . 0,006m2 = 0,072m2 = 720cm2 M rasp. = Momento de raspador M mola = Momento de mola F rasp. = Força no raspador F mola = Força da mola (carga) P rasp. = Pressão do raspador d 1 = distância da mola ao eixo do raspador d 2 = Distância do ponto de A rasp = Área de contato da lâmina contato da lâmina ao eixo l = largura da lâmina e = espessura de lâmina A = área de raspagem A = e . l A = 0,04 . 0,15 = 0,006 A = 0,006 m² por lâmina mola raspador
  32. 32. 32 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Dados para um raspador primário D 2 = 290 mm D 1 = 245 mm A = Área de contato dos raspadores na correia M raspador = M mola M raspador = F raspador . d 2 M mola = 2 . F mola . d 1 F rasp. . d 2 = 2 . F mola . d 1 F rasp. = 2 . F mola . d 1 d 2 P rasp. = F rasp. A rasp. P rasp. = 2 . F mola . d 1 A d 2 P rasp. = 2 . d 1 . F mola = 2 . 245 . F mola = 1,69 . F mola d 2 A 290 A A CÁLCULO TEÓRICO DA QUANTIDADE DE MATERIAL QUE SE PERDE EM UMA CORREIA TRANSPORTADORA V = L x E x Vel. x T x M V = Volume do material L = Largura da correia x 0.9 Ex.: correia de 1000 (48”) = 900mm correia de 1500 (60”) = 1350mm correia de 1800 (72”) = 1600mm correia de 2100 (84”) = 1800mm E = Espessura da película do material que fica agregado na correia, quando sai do tambor de descarga = 0,1mm = 0,01dm = 0,001cm = 0,0001m. Vel.= Velocidade da correia em metros por segundos (m/s). T = Tempo de operação (01 hora = 60min. = 3600 segundos). M = Material que se solta da correia depois do tambor de descarga e cai ao longo do transportador, dependendo do tipo de minério, teor de umidade, etc.). Sem raspador = 1,00 (passa 100% do material) Com raspador primário = 0,30 (o raspador tira 70%) Com raspador primário e secundário = 0,10 (os raspadores tiram 90%)
  33. 33. 33 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Considerando-se 2,5 t/m3 como peso médio do minério: Esta fórmula funciona com os materiais secos que aderem pouco à correia; se o material estiver úmido, a espessura da película será maior, quando não houver raspador, principalmente no transporte de minérios finos. PERDA DE MATERIAL SOB O CHUTE E AO LONGO DO TRANSPORTADOR V = L X E X Veloc. X T X M TRANSPORTADOR COM CORREIA DE 36" Sem raspador V = 0,80 X 0,0001 X 3,3 X 3600 X 1 = 0,95 m³/h = 2,37 t/h Trabalhando 10h V = 0,95 X 10 = 9,5 m³ = 23,7 ton. Com raspador primário V = 0,80 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,30 = 0,29 m³/h = 0,71 t/h Trabalhando 10h V = 0,29 X 10 = 2,9 m³ = 7,1 ton. Com raspador primário e secundário V = 0,80 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,10 = 0,095 m³/h = 0,24 t/h Trabalhando 10h V = 0,095 X 10 = 0,95 m³ = 2,4 ton. TRANSPORTADOR COM CORREIA DE 48" Sem raspador V = 1,10 X 0,0001 X 3,3 X 3600 = 1,30 m³/h = 3,24 t/h Trabalhando 10h V = 1,30 X 10 = 13,0 m³ = 32,4 ton. Com raspador primário V = 1.10 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,30 = 0,39 m³/h = 0,97 t/h Trabalhando 10h V = 0, 39 X 10 = 3,9 m³ = 9,70 ton. Com raspador primário e secundário V = 1.10 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,10 = 0,13 m³/h = 0,32 t/h Trabalhando 10h V = 0, 13 X 10 = 1,30 m³ = 3,20 ton. TRANSPORTADOR COM CORREIA DE 60" Sem raspador V = 1,350 X 0,0001 X 3,3 X 3600 = 1,603 m³/h = 4,00 t/h Trabalhando 10h V = 1,603 X 10 = 16,03 m³ = 40 ton. Com raspador primário V = 1,350 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,30 = 0,480 m³/h = 1,2 t/h Trabalhando 10h V = 0, 480 X 10 = 4,8 m³ = 12 ton. Com raspador primário e secundário V = 1,350 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,10 = 0,16 m³/h = 0,40 t/h Trabalhando 10h V = 0, 16 X 10 = 1,6 m³ = 4,0 ton. TRANSPORTADOR COM CORREIA DE 72" Sem raspador V = 1,60 X 0,0001 X 3,3 X 3600 =1,90 m³/h = 4,47 t/h Trabalhando 10h V = 1,90 X 10 = 19 m³ = 44,7 ton. Com raspador primário V =1,60 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,30 = 0,57 m³/h = 1,42 t/h Trabalhando 10h V = 0, 57 X 10 = 5,7 m³ = 14,2 ton. Com raspador primário e secundário V = 1,60 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,10 = 0,19 m³/h = 0,47 t/h Trabalhando 10h V = 0, 19 X 10 = 1,9 m³ = 4,7 ton. TRANSPORTADOR COM CORREIA DE 84" Sem raspador V = 1,80 X 0,0001 X 3,3 X 3600 =2,14 m³/h =5,34 t/h Trabalhando 10h V = 2,14 X 10 = 21,4 m³ = 53,4 ton. Com raspador primário V = 1,80 X 0.0001 X 3,3 X 360O X 0,30 = 0,63 m³/h = 1,58 t/h Trabalhando 10h V = 0, 63 X 10 =6,3 m³ = 15,8 ton. Com raspador primário e secundário V = 1,80 X 0.0001 X 3,3 X 3600 X 0,10 = 0,21 m³/h = 0,53 t/h Trabalhando 10h V = 0, 21 X 10 = 2,1 m³ = 5,3 ton. Ao se descarregarem, por exemplo, em um dia (10 horas), 60,000 t de minério, transportando-as direto para a CN01, o minério passará por 07 transferências: equipamentos TR G02, TR A01, TR A02, TR A03a. TR A03b. TR A04 e CN01. Se estes equipamentos estiverem sem raspadores, teoricamente, haverá uma perda de 297 t de material.
  34. 34. 34 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS TR G02 = Correia de 72” - 6.000 t/h = Perda de 57.5 t TR A01 = Correia de 60” - 6.000 t/h = Perda de 40,0 t TR A02 = Correia de 60” - 6.000 t/h = Perda de 40,0 t TR A03a = Correia de 60” - 6.000 t/h = Perda de 40,0 t TR A03b = Correia de 60” - 6.000 t/h = Perda de 40,0 t TR A04 = Correia de 60” - 6.000 t/h = Perda de 40,0 t CN 01 = Correia de 60” - 6.000 t/h = Perda de 40,0 t Perda Total = 297,5 t Perda por Equipamento: Vol. = L x E x Vel. x T x M Vol. = 1.350 x 0,0001 x 3,3 x 3.600 x 1 Vol. = 1.603 m3 x 2,5 t/m3 = 4,0 t/h x 10 = 40,0 t Reduzindo-se essa perda para 297 t x U$ 24.00/t, haverá ainda prejuízo de U$ 7,128.00/dia, mais limpeza industrial, remoção, repeneiramento, etc. Considerando-se 200 dias, a perda será de U$ 1,425,600.00. COMENTÁRIOS 1. Cinqüenta por cento (50%) do material que cai dos transportadores e máquinas móveis, na hora da limpeza industrial, são recolocados nas correias transportadoras, ou levados para as pilhas dos pátios de estocagem. 2. Todo o material remanescente no fundo dos viradores de vagões é retirado através dos transportadores TR A01, TRC01, TRF01 e TR F02. Parte deste material é empilhada nos pátios da antiga área de estocagem, ou na nova, onde será analisada pelo pessoal da amostragem e, dependendo da rota a que se destina, seguirá para o repeneiramento, ou para as pilhas de minério, desde que não o contamine. 3. As correias transportadoras de pelotas recebem de volta o material remanescente da limpeza, geralmente pelotas não contaminadas por outros materiais. 4. Por isso, o volume de minério contabilizado na limpeza não corresponde ao real, pois só é transportado para o repeneiramento o que não pode ser reaproveitado diretamente. 5. Citem-se, ainda, os desgastes dos roletes de impacto, carga, retorno, gasto com equipamentos auxiliares na remoção, transporte, recuperação do material, mão de obra, paradas operacionais (P.O).
  35. 35. 35 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS DESENVOLVIMENTO DO POLIURETANO (Informações obtidas da Petropasy) O poliuretano começou a ser desenvolvido antes da 2ª guerra mundial. A patente original do processo de reação de poliuretano (DPR728981) foi registrada em 1937 por O. Bayer, H. Rinke, W. Siefken, L. Orthner e H. Schild, então trabalhadores da I. G. Farben e publicada por O. Bayer, em 1947, na revista Angwandte Chemie, pág. 257; e na Modern Plastics, em 1947, pág. 149. A disponibilidade do clorofluor alcona como agente de expansão do isocianato MDI e dos polios poliésteres a um baixo custo, desencadeou uma expansão das aplicações do poliuretano tais como: poliuretano termoplástico, soluções para revestimento de tecidos, adesivos e fibras elastoméricas. A fundição em moldes abertos foi o primeiro método desenvolvido para produzir peças moldadas em PUR sólico. Os senhores E. Christ e E. Hanford descrevem em uma patente “DUPONT”, de 1940, o processo do preparo de poliuretano elastômero. Os materiais contendo grupamentos relativos são despejados no molde e, sob cuidadosas condições de controle de matérias primas e processo, geram elastômeros com elevada resistência ao desgaste mecânico e características elastoméricas, mesmo a baixas temperaturas. Após a guerra, o produto expandiu-se comercialmente sob a forma de poliuretanos poliésteres, com suas vantagens técnicas e baixo custo. No ano de 1965, já se produziam no mundo 150.000 t/ano de TDI (tolueno diisocianato), das quais, 120.000 t/ano destinavam-se a espumas flexíveis e 25.000 t/ano às tintas e as demais 5.000 t/ano aos elastômeros, colas e termoplásticos. A química do poliuretano permite uma vasta gama de aplicações, muito maior do que a borracha por ele substituida. Em 1965, já havia mais de 17 fabricantes de poliuretano no mundo, a saber: Atlas Powder Co. Delaware, U.S.A. The Dow Chemical Co. Michigan, U.S.A. Frabenfabrik Bayer Ag. Alemanha Imperial Chemical Ind. Inglaterra Jefferson Chem. Co. Texas, U.S.A. Lankro Chemicals Ltda. Inglaterra Mobay Chem. Ltd. Pensylvania, U.S.A. Nippon Polyrethane Ind. Japão Olin Chemical Corp. N.Y., U.S.A. Pettsburgh Plate Class Co. Pensylvania, U.S.A.
  36. 36. 36 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Du Pont de Nemours Dellaware, U.S.A. Soc. Prog. Bayer Ugire França Deutsche Shell Chemie Alemanha Union Carbide Chemicals N.Y., U.S.A. Witco Chemical Co. N.Y., U.S.A. Uniroyal Química S/A U.S.A. Cyanamid / Air Products U.S.A. O QUE É POLIURETANO? (Informações obtidas da P.U.R.) Poliuretano é uma substância química sintética, do grupo dos polímeros. Foi desenvolvido em 1958, pela empresa Bayer, com a finalidade de substituir a borracha em todas as aplicações onde a mesma não alcançava durabilidade satisfatória. Em 1980, havia 4 fabricantes: a Bayer (Alemanha), a Cyanamid (U.S.A.), a Du Pont (U.S.A.) e a Uniroyal (U.S.A.). Em 1985, a Uniroyal adquiriu a parte de poliuretano da Du Pont, estabelecendo-se como o maior fabricante de polímeros no mundo. Nesta época, todas as matérias primas disponíveis no mercado eram de alta qualidade e, dependendo das aplicações, tinham como bases os Polióis: Éter (PTMG) e Éster, sendo este último desenvolvido especialmente para oferecer alta resistência à abrasão. Estes materiais era, então, transformados em peças pelos “Processadores”, empresas que utilizavam alta tecnologia e contavam com a assistência técnica dos “Fabricantes” da matéria-prima supra citados. Foi um período de grande aprimoramento das técnicas de aplicação e formas de utilização do poliuretano. Descobriu-se, por exemplo que, nas rodas do skate board, o poliuretano aumentou 1000% a durabilidade do artefato, em comparação com a borracha, fato este que, somado à sua utilização em colchões, isolamentos térmicos e aplicações na indústria automobilística, triplicou o consumo mundial. Também neste período, em função das várias combinações a outras substâncias, novas características somaram-se ao produto. É o que ocorreu, com relação à utilização do poliuretano no revestimento de cilindros gráficos, onde se exigia que a superfície fosse macia, de baixa dureza. Descobriu-se, rapidamente, que ao se adicionar até 50% de plastificantes, material relativamente barato, ao poliuretano de alta dureza, obtinha-se a maciez necessária, por um custo até 60% menor. O QUE É POLIURETANO FUNDIDO? Elastômeros de poliuretano são ligas de alto peso molecular, cujas bases se identificam por vários grupos de uretanos. Todos os elastômeros de poliuretano são fabricados por adição de isocianatos e resinas de base poliéter (éter, ou éster), acrescidas de produtos que definem as características do material, tais como aditivos para a resistência hidrolítica; silicone, para aumentar a resistência ao desgaste e ou auto-lubrificação; anti-ozônio; anti-microbiano, etc.
  37. 37. 37 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS A princípio, temos que separar os poliuretanos fundidos em dois grupos, dependendo da sua aplicação. A) Poliuretanos de alta performance, ou superpoliuretanos Eles foram desenvolvidos especificamente para os trabalhos severos, resistindo ao máximo às exigências operacionais. De uma forma geral, para os poliuretanos de alta performance, há o “fabricante” da matéria-prima e o processador. O primeiro garante as características do produto, desde que definida a sua aplicação, “fabricando-o” dentro das normas estabelecidas para cada produto. O processador transforma-o em artefato, de acordo com as formulações básicas do “fabricante” da matéria-prima. As empresas que dominam o mercado mundial em matérias-primas são: • Uniroyal Química S/A U.S.A., U.S.A. • Air Products, U.S.A. (antiga Cyanamid) • Bayer, Alemanha (todas estas Empresas com filiais e fábricas no Brasil) B) Poliuretanos de baixa performance Eles foram desenvolvidos para um consumidor de baixa exigência. Não suportam trabalho pesado, razão pela qual, raras vezes são usados para a fabricação de peças técnicas. Apesar do seu custo ser três vezes menor que o dos poliuretanos de alta performance, seu custo operacional acaba sendo o dobro, ou o triplo do primeiro. “As lâminas do raspador de correia devem ser em poliuretano, base éster de alta performance, com resistência a abrasão, conforme norma DIN 53516, menor que 60mm³, resistência a tração, conforme norma ASTM D-412, maior que 5000PSI e dureza entre 80 a 95 Shore A”. CHAPAS DE REVESTIMENTO Os revestimentos dos chutes de transferência começaram a ser feitos com aços comuns dos tipos 1020, 1045 e outros, que não ofereciam muita resistência à abrasão, ou ao impacto. Por isso, tinham que ser trocados, em alguns casos, com 100 horas de trabalho, no máximo. O problema foi parcialmente resolvido na área de impacto dos chutes de transferência, criando-se bancadas internas (mortos), nesta região, onde o material se acumulava e servia de proteção para os chutes (o material acumulado aumentava muito o peso na área de transferência). Nas rampas de direcionamento do material para outra correia, não se podem colocar bancadas muito grandes, pois o acúmulo de material causa entupimento, persistindo o problema de desgaste, não só nesta área, como nas guias de material. Havia necessidade de um material mais resistente à abrasão, que durasse mais tempo, evitando as paradas operacionais para substituição. Iniciaram-se, então, os testes com chapas de revestimentos em ligas dos tipos PAB, NIHARD, dentre outras. As referidas chapas são de alta dureza, mas não podem ser cortadas para serem colocadas nos cantos dos chutes e rampas, gerando, assim, a necessidade de se continuar utilizando chapas de corte comuns para estes fins. A evolução tecnológica na produção de aços especiais possibilitou o atendimento da necessidade de produção de peças resistentes à abrasão, com a utilização de aços de boa
  38. 38. 38 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS soldabilidade, que podem ser cortadas a um custo baixo. Desenvolveram-se também, chapas com revestimento de solda resistente ao impacto e abrasão e outras, dentre as quais figuram as chapas com revestimento em cerâmica e carbeto de tungstênio. Em face da exigência, por parte dos clientes, de melhor qualidade dos serviços prestados e considerando-se a crescente variedade de materiais transportados, as bancadas internas das regiões de impacto tiveram que ser bastante reduzidas, para facilitar a limpeza na hora da troca de um material por outro, surgindo assim a necessidade de revestimento das referidas bancadas, com maior resistência ao impacto. DESGASTE Conceito O desgaste é um fenômeno gerado pelo contato de superfícies, uma das quais em movimento, o que resulta na deformação gradual das peças, ou na modificação de suas dimensões, com redução gradativa das mesmas, criando-se tensões seguidas de ruptura decorrente de sobrecarga, fadiga, ou outro esforço dinâmico. Sob estas condições, ocorre o deslocamento, ou retirada de partículas da superfície metálica. Este fenômeno pode ser causado pelo contato entre duas superfícies metálicas, entre uma superfície metálica e outra não metálica, ou de uma superfície metálica com líquido ou gases em movimento. Assim sendo, pode-se considerar que há três tipos de desgaste: • Desgaste metálico (metal contra metal) • Desgaste abrasivo (metal contra substância não metálica) • Erosão (metal contra líquidos, ou vapores) O desgaste abrasivo é causado pela penetração de partículas não metálicas na superfície do metal, provocando o arrancamento (retirada) das partículas metálicas. RESISTÊNCIA AO DESGASTE A resistência dos metais ao desgaste depende dos seguintes fatores: 1) Acabamento da superfície metálica, que deve apresentar-se tão plana quanto possível, de modo a eliminar as depressões e ou projeções que, em contato, produzem o arrancamento das partículas metálicas. 2) Dureza do metal, que deve ser elevada, para que o mesmo resista à penetração inicial de partículas não metálicas, ou de abrasivos e outras substâncias. 3) Resistência mecânica e tenacidade - quanto mais altas, mas difícil se torna o arrancamento de partículas metálicas. 4) Estrutura metalográfica - em um metal de duas fases, a presença de partículas relativamente grandes de um constituinte de baixa dureza, em matriz dura, prejudica a sua resistência ao desgaste, ainda que o conjunto seja duro. Se, por outro lado, uma liga apresenta um constituinte de partículas duras em matriz mole, a estrutura apresenta maior resistência ao desgaste, especialmente se estas partículas não forem excessivamente frágeis, bem distribuídas na matriz e de baixa granulometria.
  39. 39. 39 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Comparativo entre a chapa de revestimento PAB e a de cerâmica Quando a chapa PAB (liga de aço/manganês) é nova, ela possui película de proteção, que é a carepa de laminação. Após o primeiro uso, esta película é arrancada apelo atrito com o minério, ficando, então, exposto o substrato, que reage com a água, ou umidade do ar, quando da parada do material na correia por mais de 20 minutos, formando um película de Fe2O3 (óxido de ferro), que não adere à superfície da chapa. Quando o material passa novamente, ele limpa o óxido de ferro, provocando um desgaste (químico) maior que o normal e maior que o desgaste causado pelo atrito (desgaste físico). Se o material deixa de passar, o processo recomeça. Por isso, a chapa metálica se desgasta com mais rapidez do que a chapa de cerâmica, pois, além de ser mais resistente ao atrito, não reage com a água, nem com o ar; portanto, não se oxidando. PROPRIEDADES Obtêm-se aços de altos valores de dureza, de resistência à tração e tenacidade, além de estrutura adequada, através da adoção de: a) composição química adequada; b) tratamento térmico É comumente sabido que um aço contendo 0,15% de carbono pode ser facilmente soldado; porém, que não se consegue o seu endurecimento por tratamento de têmpera. Por outro lado, pode-se endurecer um aço com teor de carbono de 0,50% por têmpera, mas a sua soldabilidade é pequena. A adição de elementos como o boro, em baixos teores, além de não alterar a soldabilidade do aço, permite a obtenção de aços temperáveis, com baixos teores de carbono. A tecnologia disponível até 40 anos atrás não permitia, de forma eficaz, a adição de boro ao aço líquido, sem acarretar problemas operacionais de difícil solução. O domínio da técnica de fabricação de aços de baixo teor de carbono e baixa liga é que tornou possível o desenvolvimento dos aços temperáveis e soldáveis de alta resistência à tração, alta dureza e boa resistência ao choque (resiliência). A adição, em quantidades muito pequenas, de outros elementos tais como o titânio, com maior afinidade ao carbono e nitrogênio, permitiu que a adição de boro fosse efetiva e sua dispersão no aço, uniforme. O boro, quando utilizado em teores extremamente baixos, aumenta a temperabilidade do aço; seu teor ótimo oscila entre 0,0005% a 0,003%, além do que sua endurecibilidde não é mais afetada. Além disso, como elemento de liga, o boro confere maior profundidade de endurecimento. Outros elementos, como o molibidênio, adicionado em pequenas quantidades, aumentam a temperabilidade do aço. A condição essencial para que se tenha o aumento da temperabilidade do aço é a sua dissolução na austenita em elevadas temperaturas. Ademais, é de conhecimento mais recente, que a adição simultânea de vários elementos de liga em pequenas quantidades aumenta a temperabilidade do aço de modo mais eficaz que a edição, em maiores quantidades, de um ou dois elementos, apenas.
  40. 40. 40 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS O desenvolvimento dos processos de refino e tratamento do aço líquido tem permitido a eficiente adição de elementos em pequenas quantidades e faixa de composição muito estreitas, que resultam na obtenção de aço carbono - manganês de baixa liga e temperabilidade profunda. Estes aços apresentam temperatura consideravelmente mais alta do que os aços-liga temperáveis, na transformação de austenita para martensita. UTILIZAÇÃO DE CERÂMICAS À BASE DA AI203, COMO SOLUÇÃO PARA PROBLEMAS DE DESGASTE E CORROSÃO. As pastilhas de cerâmica possuem excelente resistência à abrasão, pois são fabricadas a partir de pós cerâmicos de alta alumina que, após o processo de fabricação (moldagem e sinterização), resultam em placas com baixa porosidade e microestrutura que permite uma excelente coesão na região intergranular, além de possuir uma fase vítrea, que reduz o contato entre os grãos e, mais efetivamente, as tensões residuais na ligação dos grão de alumina. As aplicações de componentes cerâmicos tem crescido nos últimos anos, à medida que suas excepcionais propriedades são reconhecidas, particularmente sua resistência ao desgaste e à abrasão. Componentes sujeitos ao desgaste e à corrosão exercem uma grande influência sobre a vida de uma planta ou máquina e, portanto, sobre a lucratividade de um processo de manufatura. As indústrias de matérias primas são as principais vítimas do desgaste e da corrosão. Há um grande atrito no processo de manufaturamento de sólidos (carvão, minério, grãos, areia) em plantas e máquinas utilizadas para a extração, transporte, tratamento, classificação e processamento de matérias primas, produtos intermediários e materiais acabados. Nessas áreas, os materiais cerâmicos têm sido utilizados com sucesso. As propriedades típicas das cerâmicas são: • dureza extremamente alta e resistência ao desgaste e à abrasão; • alta resistência à compressão e à flexão, mesmo em altas temperaturas; • boa resistência ao choque térmico; • alta resistividade elétrica; • excelente resistência ao ataque químico; • baixa densidade. Estas propriedades permitem o projeto de peças cerâmicas que irão operar sob condições extremas, onde os materiais tradicionais poderiam falhar. As cerâmicas à base de AL2O3 são mais utilizadas hoje, não só pela confiabilidade e durabilidade, quando comparadas aos metais, como também pelo baixo custo, se comparadas a outros materiais cerâmicos como o ZrO2, Si3N4, SiC, sendo, portanto, um dos mais atrativos materiais estruturais disponíveis no mercado. São as seguintes suas mais importantes propriedades físicas: • Densidade: 3,5 a 3,7 g/cm3 • Dureza: (Knoop, 100g): 20.000 a 23.000 MPa • Resistência à compressão: 3.000 a 3.500 MPa • Resistência à flexão: 280 a 350 MPa
  41. 41. 41 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS • Módulo de elasticidade: 3,5 a 3,8 . 105 MPa • Porosidade: 0% • Coeficiente de expansão térmica: 8,5 . 10-6 / K • Calor específico: 900 J/kgK • Condutividade térmica: 25 a 30 W/mK • Temperatura máxima de operação: 1500°C a 1700°C Obs.: As propriedades dependem do teor de AL203 da composição. Isso torna possível a aplicação das cerâmicas à base de AL203 em revestimentos resistentes ao desgaste e à corrosão em locais como: • calhas transportadoras, chutes, guias de materiais; • funis de alimentação; • silos; • ciclones; • separadores; • misturadores; • moinhos, dentre outros. As chapas de cerâmica não podem ser utilizadas em locais que sofrem o impacto direto de granulados; somente naqueles por onde passa apenas material fino, onde as referidas chapas têm maior durabilidade. Análise Química de Algumas Chapas de Revestimento Elementos PAB NIHARD AR360 AR400 AR 500 % C 2,96 3,04 0,22 0,32 0,35 % Mn 0,99 0,56 1,50 1,50 1,50 % Si 1,02 0,34 0,40 0,40 0,40 % P 0,09 0,050 0,030 0,030 0,03 % S 0,017 0,012 0,025 0,025 0,015 % Cr 16,2 1,99 0,80 0,80 0,80 % Ni 0,14 3,49 - - - % Mo 0,03 - 0,40 0,40 0,40 % Cu 0,14 0,03 - - - % W 0,066 - - - - % Ti - - 0,030 0,030 0,030 % B (ppm) - - 50 50 50 Dureza (HB) 440 HB 500 HB 360 HB 400 HB 470 HB
  42. 42. 42 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS DENSIDADE DOS MATERIAIS RECEBIDOS E EMBARCADOS PELA GEOPS Minério Granulado Tipos Abrev. Densidade (t/m3) Lump LMP 2,70 Run of Mine ROM 3,20 Pebble PBL 2,80 Tubarão A TA 3,10 Ruble RBL 2,60 Natural Pellet NP 2,60 Natural Pellet Capanema NPCM 2,11 Novo Tubarão A NTA 2,84 Natural Pellet Casa Pedra NPCP 2,73 Natural Pellet de Pico NPPC 2,53 Natural Pellet Carajás NPCJ 2,56 Natural Pellet Feijão NPFJ 2,389 Natural Pellet Ferteco NPFE 2,389 Minérios Finos Tipos Abrev. Densidade (t/m3) Sinter Rebritado Conceição SRCE 3,00 Stander Sinter Feed SSF 2,79 Fino Rebritado São Luiz FRSL 2,37 Pellet Feed Cauê/Conceição PFCA/CE 2,50 Fino Rebritado Cauê (Fino 2) F2CA 2,80 Sinter Fino Carajás SFCJ 2,73 Fino Comum Tubarão FCTU 2,48 Fino Comum Tubarão Casa Pedra FCTUCP 2,37 Fino Comum Tubarão Feijão FCTUFJ 2,48 Fino Comum Tubarão Capanema FCTUCM 1,90 Fino Comum Tu. Hematita Ferteco 2,54 Sinter Feed Especial SFE 3,00 Sinter Feed Ferteco SFFE 2,57 Sinter Alta Sílica Ferteco SAFE 2,50 Sinter Feed Feijão SFFJ 2,51 Fino Comum Alegria FCAL/NVRV 2,43 Sinter Feed Alegria SFAL 2,48 Pellet Feed Alegria PFAL 2,95 Fino Comum Morro Agudo FCMA 2,70 Sinter Especial Alegria SEAL 2,38
  43. 43. 43 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Minérios Pelotizados Tipos Abrev. Densidade (t/m3) Pelota Alto Forno PAF 2,10 Pelota Redução Direta PRD 2,15 Pelota Alta Sílica PAS 2,10 Pelota Hispanobrás PLH 2,10 Pelota Itabrasco PLI 2,10 Pelota Nibrasco PLN 2,31 Pelota Kobrasco PLK 2,31 Pelota Ferteco PLFE 1,93 Fino Pelota FPN 2,22 Outros Produtos Tipos Abrev. Densidade (t/m3) Enxôfre 1,46 Coque Fino 0,61 Linhito 0,80 Ilmenita Granulada 2,45 Serpentinito 1,16 Calcáreo 1,29 Carvão Mineral 0,90 Carvão Energético Escória de Alto Forno 1,31 Escória de Aciaria 1,86 Escória Granulada 1,04 Concentrado Anatásio 1,45 Titânio 1,35 Carepa 3,07 Coque 0,61 Gusa Granular 4,20 Sinter 1,81 Rocha Fosfática 1,30 Ferro Liga de Manganês 4,00 Manganês 4,00 Antracito AN 1,60 Grãos 0,4 a 0,5 Farelo 0,2 a 0,3 Sal 0,6 a 1,3 Cloreto De Potássio 1,2 Uréia Fertilizante Containers
  44. 44. 44 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS ROLETES INTRODUÇÃO As correias transportadores constituem o meio mais difundido de transporte para grandes quantidades de materiais a granel. Os sistemas em operação atingem, hoje, capacidades de até 40.000 t/h, cobrindo distancias de até 50 quilômetros. Os dados levantados em 1991 revelam que o dispêndio energético em transporte de materiais compromete 40% da energia utilizada em processos 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 1% 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 a manutenção/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, diretamente no tubo, os anéis de borracha por borracha vulcanizada. O transportador de correia mantém praticamente a mesma configuração básica, quanto ao arranjo dos rolos, desde os tempos de sua invenção. Isto significa dizer que se utilizam normalmente 3 rolos por suporte; e 2 rolos laterais, inclinados, com angulação variando de 0° a 45°.
  45. 45. 45 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Roletes são um conjunto de rolos cilíndricos, com um eixo, dois rolamentos, vedação e suportes de sustentação. Os rolos são capazes de efetuar livre rotação em torno do seu eixo, e são usados para suportar e/ou guiar a correia transportadora. Normalmente, dividem-se em 8 tipos: 1. Roletes de Carga - conjunto de rolos no qual se apóia o trecho carregado da correia transportadora. 2. Roletes de Retorno - conjunto de rolos no qual se apóia o trecho de retorno da correia transportadora. 3. Roletes de Impacto - conjunto de rolos localizados nos pontos de carregamento, destinado a absorver o choque resultante do impacto do material sobre a correia. 4. Roletes Auto-Alinhadores - conjunto de rolos dotado de mecanismo giratório acionado pela correia transportadora, de modo a controlar o deslocamento lateral da mesma. Usualmente utilizados, tanto no trecho carregado, quanto no retorno. 5. Roletes de Transição - conjunto de rolos localizados no trecho carregado próximo aos tambores terminais, com a possibilidade de variação do ângulo de inclinação dos rolos laterais para sustentar, guiar e auxiliar a transição da correia entre roletes e tambor. 6. Roletes de Anéis - Tipos de roletes de retorno onde os rolos são consituídos de anéis de borracha espaçados, de modo a evitar o acúmulo de material no rolete e promover o desprendimento do material aderido à correia. 7. Roletes em Espiral - Tipos de roletes de retorno onde os rolos têm forma espiral destinada a promover o desprendimento do material aderido à correia. 8. Roletes em Catenária - conjunto de rolos suspensos dotados de interligações articuladas entre si. A eficiência de qualquer equipamento industrial bem projetado depende do seu tempo de vida útil, da mão de obra e do seu custo de manutenção. Em transportadores de correia, os rolos são o fator principal, já que eles determinam a vida dos transportadores de correia. Por isto, devem ter o máximo de vida útil, requerendo um mínimo de manutenção. Os rolamentos devem ser de ótima qualidade e ter proteção absoluta contra o pó, partículas abrasivas e contra infiltração de água. A seleção dos rolos, para cada transportador, se faz em função do material transportado (peso específico), velocidade da correia, espaçamento entre cavaletes e capacidade de carga desejada, considerando-se um percentual de 70% de sua capacidade. Os rolos são projetados segundo as normas da ABNT, ou CEMA. Os rolos possuem corpos metálicos para carga; metálicos e revestidos com borracha, para retorno; e revestidos com borracha, para impacto.
  46. 46. 46 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS A flecha máxima admissível no eixo é de 9 minutos e os rolamentos deverão ser montados obedecendo-se o padrão mínimo de concentricidade permitido. O encosto deverá ser diretamente no eixo. Obs.: Originalmente, os rolos de retorno e impacto possuíam anéis de borracha. A partir de 1997, passaram a ser vulcanizados diretamente no eixo; e a partir de 2000, estão sendo vulcanizados com uma proteção de cerâmica refratária no local dos rolamentos, para evitar que se incendeiem. Seção transversal típica de um rolo metálico (rolo de carga) Ver Nota nº1 Notas: 1 - Encher espaços vazios entre os labirintos com graxa à base de litio grau NGLI-2 na montagem. 13 Anel Ø (158.5/114.5) x 6 1.00 SAE 1020 2 12 Anel elástico carga pesada Ø 45 x 2.5 DIN 471 2 11 Tampa Ø (150/45.5) x 7 0.80 GSG 13 Galvanizado 2 9 Retentor Ø (84/49) x 8 1.00 B. Nitrílica 2 8 Labirinto Ø (134/45) x 14 1.3 GSG # 14 Galvanizado 2 7 Labirinto Ø (88/45.1) x 7 0.40 GSG # 14 Galvanizado 2 6 Labirinto Ø (123/87) x 30 0.60 GSG # 14 Galvanizado 2 5 Rolamento SFF Nº 309 ZZ 1.90 SKF 2 3 Tubo Ø (168/158.7) x L3 Tab. ASTM A120 1 2 Tubo (Ø 4”) - Ø (114.3/97.18) x L2 (SCH 80) Tab. ASTM A120 1 1 Eixo Ø 50 x L Tab. SAE 1045 1 Grupo Peça Descrição do Material Peso (KG) Material Referência Quant.
  47. 47. 47 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Seção transversal típica de um rolo vulcanizado (rolo de impacto) Notas: Ver Nota nº1 Ver Nota nº3 Ver Nota nº 04 Ver Nota nº 2 1 - Encher espaços vazios entre os labirintos com graxa à base de litio grau NGLI-2 na montagem. 2 - Os rolamentos deverão ser lubrificados na montagem com graxa ‘Alvânia EP2 Shell’. 3 - Material refratário - Propriedades Físicas: • Refratariedade simples (cone Orton): 30 • Temperatura máxima de utilização: 1.500°C • Massa específica aparente - Após secagem a 110°C: 2.20 a 2.30 g/cm3 - Após queima a 1.100°C: 2.15 a 2.20 g/cm3 - Após queima a 1.400°C: 2.10 a 2.15 g/cm3 • Resistência a Compressão a Frio - Após secagem a 110°C: 19 a 28 MPa - Após queima a 1.100°C: 30 a 45 MPa - Após queima a 1.400°C: 38 a 52 MPa • Variação Dimensional Linear - Após queima a 1.100°C: - 0.10 - Após queima a 1.400°C: +0.10 4 - Colar peça do item nº 14 no tubo, com massa refratária. 14 Bucha Ø (141/116.5) x 80 1.80 2 13 Retentor Modelo R5 Nº 33120 - Ø (60/50) x 7 Vedabras 12 Anel elástico carga pesada Ø 45 x 2.5 DIN 471 2 11 Espaçador Ø (74/45.1) x 5 0.20 SAE 1020 2 10 Retentor Ø (84/49) x 8 B. Nitrílica 2 9 Labirinto Ø (134/45) x 31.3 - CH 1.994 1.3 GSG # 14 Galvanizado 2 8 Labirinto Ø (96.5/50) x 14 1.30 GSG # 14 Galvanizado 2 7 Labirinto Ø (88/45.1) x 7 - CH 1.994 0.40 GSG # 14 Galvanizado 2 6 Labirinto Ø (123/87) x 30 - CH 1.994 0.60 GSG # 14 Galvanizado 2 5 Rolamento SKF Nº 21309C - Ø (100/45) x 25 1.90 SKF 2 4 Tampa interna Ø (100/51) x 15 1.10 SAE 1020 2 3 Borracha Ø (204/107 x L3 Tab. Ver Nota Nº 1 1 2 Tubo (Ø4”) - Ø 114.3 x L2 (SCH 80) Tab. ASTM A120 1 1 Eixo Ø 50 x L Tab. SAE 1045 1 Grupo Peça Descrição do Material Peso (KG) Material Referência Quant.
  48. 48. 48 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Seção transversal típica de um rolo vulcanizado (rolo de retorno) Notas: 1 - Encher espaços vazios entre os labirintos com graxa à base de litio grauG-2 na montagem. 2 - Material refratário - Propriedades Físicas: • Refratariedade simples (cone Orton): 30 • Temperatura máxima de utilização: 1.500°C • Massa específica aparente - Após secagem a 110°C: 2.20 a 2.30 g/cm3 - Após queima a 1.100°C: 2.15 a 2.20 g/cm3 - Após queima a 1.400°C: 2.10 a 2.15 g/cm3 • Resistência a Compressão a Frio - Após secagem a 110°C: 19 a 28 MPa - Após queima a 1.100°C: 30 a 45 MPa - Após queima a 1.400°C: 38 a 52 MPa • Variação Dimensional Linear - Após queima a 1.100°C: - 0.10 - Após queima a 1.400°C: +0.10 3 - Colar peça do item nº 14 no tubo, com massa refratária. 14 Bucha Ø (141/116.5) x 80 1.80 2 13 Arruela Ø (74/76) x 5 0.20 SAE 1020 2 12 Labirinto Ø (134/45) x 31.3 1.30 GSG #14 2 11 Retentor Ø (84/49) x 8 B. Nitrílica 2 10 Labirinto Ø (96.5/50) x 14 1.60 GSG #14 2 9 Labirinto Ø (123/87) x 30 0.60 GSG # 14 2 8 Labirinto Ø (88/45.1) x 7 - CH 1.994 0.40 GSG # 14 Galvanizado 2 7 Rolamento SKF Nº 630922 - Ø (100/45) x 25 1.70 SKF 2 6 Anel Elástico Ø 45 x 1.75 DIN 471 2 5 Anel de Borracha Ø (204/107) x 50 Tabela Ver Nota nº1 TAB. 4 Anel de Borracha Ø (204/114) x P1 Tabela Ver Nota nº1 1 3 Anel de Borracha Ø (204/114) x 324 17,34 Ver Nota nº1 2 2 Tubo (Ø4”) – Ø 14.3 x L2 (SCH 80) Tabela ASTM A120 Galvanizado 1 1 Eixo Ø 50 x L1 Tabela SAE 1045 1 Grupo Peça Descrição do Material Peso (KG) Material Referência Quant. Ver Nota nº3
  49. 49. 49 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Seleção do Espaçamento entre Roletes Os seguintes fatores devem ser considerados, quando da seleção do espaçamento dos roletes: peso da correia, peso do material, capacidade de carga dos rolos, flecha da correia, vida útil dos rolamentos e a tensão na correia. Para cálculo do referido espaçamento, pode-se adotar o padrão ABNT NBR 6678, ou o padrão Americano CEMA. Largura Espaçamento a dos Roletes de Carga Espaçam. b Espaçam. da Peso Específico do Material (t/m³) dos Roletes dos Roletes Correia 0,8 1,6 2,4 do Retorno Impacto 16" 1,5 m 1,5 m 1,35 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 3,00 m 0,3 a 0,4 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 Observações: 1. O espaçamento indicado ficará restrito à flecha que ocorre entre dois roletes sucessivos. O valor desta flecha (f) será: (wm + Wb) . a² f = –––––––––––– 8 T0 Onde: T0 = tensão para garantir uma flecha mínima da correia entre os roletes (kg) WM = peso do material transportado (kg/m) Wb = peso da correia (kg/m) a = espaçamento dos roletes de carga (m) f = flecha da correia (m)
  50. 50. 50 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS 2. Porcentagens da flecha da correia recomendadas: INCLINAÇÃO MATERIAL DOS todo fino pedaços de pedaços de ROLETES tamanho máximo (50%) tamanho máximo (100%) 20° 3% 3% 3% 35° 3% 2% 2% 45° 3% 2% 1,5% 3. Na região de impacto, usa-se flecha máxima de 1%. Rolete Flecha Exemplo de trabalho feito no transportador D15, para evitar que os rolos de retorno se incendiassem em decorrência de espaçamento grande entre eles. Reduziram-se os espaços entre os mesmos, estendendo-se o seu tempo de vida útil, com distribuição melhor da carga nos pontos de apoio. Largura da correia: 84” Velocidade da correia: 3,6 m/s Peso da correia: 76,19 Kg/m Peso do rolo: 135 kg Fator Kdr: 1,90 (Kdr = coeficiente de segurança do rolo de retorno) Peso das partes móveis: 97 kg Eixo analisado: 50mm Rolo de retorno plano Espaçamento 3.020 m 2.400 m 2.170 m Carga atuante Par Kg 230 183 165 Carga de seleção Psr Kg 534 444 411 Carga atuante sobre o rolamento Prr N 2617 2178 2015 Momento de inércia calculado Jr Cm4 25,42 21,15 19,56 Diâmetro do eixo calculado Dr Cm 4,77 4,56 4,47 Verificação da deflexão do eixo B’ Rad 0,002891 0,002406 0,002225 Limite admissível de flecha = 9,00 Min. Min 9,94 8,27 7,65 Rotação do rolo rpm min 338 338 338
  51. 51. 51 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Rolete de carga ou de impacto duplo Rolete de carga ou de impacto triplo Rolete de retorno duplo (com e sem anéis) Rolete em catenária Rolete auto-alinhante de carga Rolete auto-alinhante de retorno Rolete de retorno (com e sem anéis) Rolete de transição
  52. 52. 52 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS TRANSIÇÃO DE CORREIA TRANSPORTADORA 1. OBJETIVO A norma ABNT estabelece os procedimentos para o cálculo da distância mínima de transição entre as regiões de carregamento e descarga de transportadores de correias. 2. DEFINIÇÃO Transição é a distância mínima a ser mantida entre o último rolete com inclinação normal no transportador e o tambor mais próximo (descarga ou retorno), com o objetivo de se evitarem tensões excessivas na correia. Esta Norma permite determinar as distâncias mínimas de transição para transportadores de correia que empregam correias de alma de tecidos (lonas) e de cabo de aço. Quando se empregam cavaletes com rolos inclinados, o topo do tambor de descarga será sempre levantado (Figura 02). É opcional o levantamento do topo do tambor de retorno. Este procedimento não se aplica aos transportadores de correia com cavaletes de rolos planos (Figura 01). As Tabelas 01 e 02 apresentam as distâncias mínimas de transição com almas de tecidos, ou cabos de aço. Nas referidas tabelas, a percentagem de tensão admissível é o valor determinado por: P = 100 . T / T1 Onde: T = tensão atuante na correia, região onde se quer determinar a distância mínima de transição. T1 = tensão admissível da correia Quando a distância mínima de transição indicada nas Tabelas 01 e 02 for maior que o espaçamento normal dos roletes de carga, utilizam-se roletes de transição no intervalo compreendido entre o último rolete de carga e o tambor.
  53. 53. 53 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS Calculam-se as alturas, ou espessuras dos calços dos roletes na área de transição por: S1 = RL1 / L . s2 = RL2 / L ....... Exemplo de cálculo dos calços para uma correia de 60” com alma de tecido, tensão admissível <60%, espaçamento = 900mm, R = 160 e L = 2745. 160 . 900 160 . 1800 s1 = ----------------- = 52 mm s2 = --------------- = 105 mm 2745 2745 ^
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  55. 55. 55 CORREIAS TRANSPORTADORAS • JONES GAVI • GEOPS

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