Equilibragem do Veio de Acionamento de um Britador de Maxilas — Pedreira no Brasil

Contexto

Uma pedreira de granito 80 km a norte de Belo Horizonte opera um britador de maxilas PE-400×600 que processa 60 toneladas por hora. O britador funciona a 300 RPM com um volante de ferro fundido de 420 kg em cada extremidade do veio excêntrico. Após uma substituição das placas de desgaste, o volante do lado do acionamento desenvolveu uma vibração acentuada que se agravou ao longo de dois turnos.

A medição inicial com um vibrómetro portátil indicou 14,8 mm/s RMS na chumaceira do lado do acionamento e 11,2 mm/s no lado oposto ao acionamento. Ambos os valores excediam o limite de alarme da instalação, de 7,1 mm/s. A prática anterior consistia em retirar o volante com uma grua e transportá-lo de camião até uma oficina de equilibragem em São Paulo — 14 dias entre ida e volta, incluindo trânsito e tempo de espera.

Preparação

O britador foi bloqueado e deixado arrefecer. Dois sensores de vibração foram montados magneticamente no eixo horizontal de cada chumaceira — lado do acionamento (DE) e lado oposto ao acionamento (NDE). A fita refletora do tacómetro foi aplicada no aro do volante, visível através de uma janela de inspeção. Todos os cabos foram afastados dos pontos de entalamento e fixados com abraçadeiras de plástico.

O Balanset-1A foi configurado para equilibragem em dois planos a 300 RPM, com janelas de integração de 20 segundos.

Medição

Ensaio 1 — Referência.
Britador arrancado em vazio (sem alimentação de material). Leituras a 300 RPM estáveis:

• DE: 14,8 mm/s RMS, fase 78°
• NDE: 11,2 mm/s RMS, fase 194°

Componente forte a 1× em ambos os canais. A diferença de fase de 116° entre as chumaceiras confirmou o desequilíbrio de binário — e confirmou que a equilibragem em dois planos era a decisão certa.

Ensaio 2 — Massa de ensaio no Plano 1 (volante DE).
Uma massa de ensaio de 250 g foi aparafusada ao aro do volante a 0°. Ensaio registado:

• DE: 10,1 mm/s, fase deslocada para 142°
• NDE: 9,8 mm/s

Coeficientes de influência calculados.

Ensaio 3 — Massa de ensaio no Plano 2 (volante NDE).
Massa de ensaio do DE retirada. Massa de ensaio de 250 g colocada no volante NDE a 0°. Ensaio registado.

O software passou a dispor da matriz completa 2×2 de coeficientes de influência e calculou os vetores de correção:

• Volante DE: 185 g a 312°
• Volante NDE: 130 g a 47°

Ensaio 4 — Verificação da correção.
Massas de correção soldadas por arco na face interior do aro de cada volante. Ensaio final em vazio:

• DE: 2,3 mm/s RMS
• NDE: 1,8 mm/s RMS

Ambas as leituras confortavelmente dentro da Zona A da ISO 10816-3. O britador regressou à produção com alimentação de material — a vibração manteve-se estável em 2,5 mm/s no DE e 2,0 mm/s no NDE sob carga.

Resultado

Tempo total decorrido entre o bloqueio e o regresso ao serviço: 55 minutos. Sem grua, sem transporte, sem duas semanas de espera. A pedreira estimou a paragem evitada em aproximadamente R$ 85.000 (≈ US$ 16.000) em produção perdida — o Balanset-1A ficou pago logo na primeira utilização.