COMPREENDENDO AS OPÇÕES DE ALINHAMENTO DE EIXO PARA ACIONAMENTOS DE TRANSPORTADORES

O alinhamento do eixo assume importância crítica quando você está lidando com motores de alta potência. A menor quantidade de desalinhamento angular ou deslocamento lateral levará a vibração, desgaste acelerado e possivelmente até mesmo uma falha catastrófica.

Esse é um problema específico dos transportadores pesados ​​usados ​​em mineração, pedreiras e outras aplicações de transporte de agregados. Esses transportadores transportam cargas pesadas por longas distâncias e podem se deslocar em altas velocidades. O desalinhamento entre o motor, o redutor de engrenagem e a polia do transportador pode levar a paralisações dispendiosas e até representar um risco à segurança.

Os sistemas de acionamento sem alinhamento são promovidos como a solução para este problema. No entanto, eles não são apropriados em todas as situações. Aqui está uma olhada em seus pontos fortes e fracos e uma discussão sobre quando uma unidade de montagem de base pode ser a melhor escolha.

BÁSICOS DE SISTEMAS DE ACIONAMENTO DE TRANSPORTADORES PESADOS

Os três elementos incluem um motor, uma caixa de engrenagens ou redutor de velocidade e um acoplamento. O motor gera a rotação, a caixa de engrenagens diminui a rotação enquanto aumenta o torque e o acoplamento liga a saída da caixa de engrenagens ao eixo da polia do transportador.

Alguns pontos a serem observados sobre eles são:

• Os motores são cada vez mais acionados por inversores de frequência variável (VFDs). Um VFD fornece mais controle sobre a velocidade e operação mais eficiente.
• As caixas de engrenagens/redutores são produzidos em configurações de ângulo reto e deslocamento paralelo.
• Os transportadores pesados ​​geralmente usam acoplamentos de fluido, pois reduzem a inércia e as cargas de inicialização.
• Motores, redutores e acoplamentos de fluido precisam de acoplamentos para unir seus eixos aos dos outros componentes do sistema. Estes são acoplamentos flangeados, buchas cônicas ou designs de disco de contração.

SEM ALINHAMENTO OU MONTAGEM DE BASE:QUAL A DIFERENÇA?

Quando o eixo de acionamento não está precisamente alinhado com o eixo da polia, as forças que atuam no eixo da polia variam à medida que os eixos giram. Isso causa vibração, desgaste rápido dos rolamentos e pode até cisalhar os eixos, especialmente quando o motor está gerando altos níveis de potência e torque.

Uma solução é montar o motor e o redutor em uma base sólida, geralmente uma almofada de concreto fundido, e alinhar cuidadosamente os eixos entre si e com o eixo da polia. Esta é uma atividade demorada que requer equipamentos de medição de precisão e habilidade considerável.

A alternativa é montar o redutor diretamente no eixo da polia e o motor no redutor, com o acoplamento hidráulico inserido em local apropriado do sistema.

Esta última abordagem, montada diretamente no eixo da polia, é chamada de livre de alinhamento. O ponto é que nenhum alinhamento é necessário porque é fornecido pelos eixos.

CONFIGURAÇÃO DE UNIDADE SEM ALINHAMENTO

Um sistema de acionamento sem alinhamento quase sempre usa um redutor de ângulo reto. Isso coloca o motor ao lado do transportador, em vez de deixá-lo a certa distância da correia.

Uma desvantagem da configuração sem alinhamento é que o redutor e o motor são suspensos no eixo da polia. Consequentemente, uma carga suspensa deve ser levada em consideração ao dimensionar um eixo de polia adequadamente. Além disso, um braço de torque deve ser incluído em sistemas de acionamento sem alinhamento para impedir que o conjunto de acionamento gire em torno do eixo da polia. Um braço de torque conecta o redutor à estrutura do transportador.

Em algumas situações, esse braço de torque é montado rigidamente no redutor e na estrutura do transportador. Mais comumente, porém, há alguma conformidade na articulação para acomodar o desvio no eixo da polia.

Uma consideração importante ao projetar um inversor sem alinhamento é saber se o motor será invertido. Se for esse o caso, o torque atuará na direção oposta e a maioria dos tipos de braço de torque, como um esticador, cederá sob a carga de compressão. Para combater isso, os acionamentos que funcionarão em ambas as direções geralmente serão equipados com dois braços de torque.

VANTAGENS DAS CONDUÇÕES LIVRES DE ALINHAMENTO

• Problemas de desalinhamento são evitados, evitando desgaste rápido, fadiga e até mesmo falhas catastróficas
• Requer trabalho limitado no local antes da instalação
• Simples de instalar
• Minimiza o espaço necessário para dirigir (uma característica especialmente atraente em locais confinados como minas subterrâneas).
• Mínimo desperdício de energia no sistema de transmissão de acionamento (portanto, muito eficiente)
• Usado em aplicações de transportadores de superfície e subterrâneos

LIMITAÇÕES DE MOVIMENTOS LIVRES DE ALINHAMENTO

Os sistemas livres de alinhamento são limitados a motores abaixo de 600 hp. Acima disso, o torque e a massa tornam-se demais para um sistema de montagem em eixo.

CONFIGURAÇÃO DA UNIDADE DE MONTAGEM BASE

Nesta configuração, o motor e o redutor são montados sobre uma base de concreto. Deve-se tomar cuidado para garantir que as duas unidades estejam alinhadas com precisão. Em algumas áreas de mineração, as unidades de montagem de base podem usar uma configuração de ângulo reto ou paralelo.

A saída do redutor, que pode ser do tipo offset paralelo, é ligada ao eixo da polia. Isso pode ser uma conexão direta e engrenada através do redutor ou por meio de correias. Normalmente, a base é deslocada para o lado do transportador ou localizada embaixo, em vez de fazer uma curva de 90°.

PONTOS FORTES DOS SISTEMAS DE MONTAGEM DE BASE

• Não há limite para o tamanho do motor que pode ser usado. A montagem de base é sempre usada quando os motores excedem os tamanhos NEMA.
• Bom para aplicações acima do solo onde o espaço não é um problema

LIMITAÇÕES DOS SISTEMAS DE MONTAGEM BASE

• Oferece vários pontos para desalinhamento
• Requer muita preparação do local antes da instalação
• Requer instalação cuidadosa e, portanto, demorada
• Manutenção mais intensa – alinhamento a laser, troca de componentes

ESCOLHER O SISTEMA DE ACIONAMENTO

Um aspecto fundamental do projeto do sistema transportador é a configuração do motor e do redutor.

O estilo sem alinhamento tende a ser a escolha padrão porque é mais compacto e rápido de instalar. No entanto, sua grande desvantagem é que ele é limitado a motores de 600 hp e menos. Para sistemas de acionamento maiores, não há escolha a não ser usar um layout de montagem base, apesar das penalidades de espaço e tempo.

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Embora as unidades sem alinhamento geralmente pareçam a escolha óbvia, sua aplicação pode ter características exclusivas que justificam uma abordagem de montagem em base. Como alternativa, mesmo que a montagem na base pareça a única maneira de acionar um transportador, nossa experiência pode nos permitir sugerir uma alternativa.

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