Calculadora de Balanceamento de Rotor de Britador

Fórmulas Principais

Onde G é o grau de balanceamento (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M é a massa do rotor (kg), e_per é o desbalanceamento específico admissível, U_per é o desbalanceamento residual admissível e F é a força centrífuga resultante.

Seleção do Grau de Balanceamento para Britadores

Tipo de Britador	Grau Típico	RPM Típico
Britador de impacto de eixo horizontal (HSI)	G16 – G40	500–800
Britador de impacto de eixo vertical (VSI)	G6.3 – G16	1000–2000
Moinho de martelos	G16 – G40	1000–1800
Britador de mandíbula (volante)	G16	200–400
Britador de cone	G6.3 – G16	300–600

Tolerância de Massa por Elemento

Ao substituir martelos ou barras de impacto, a variação de massa de cada elemento contribui diretamente para o desbalanceamento do rotor. Cada elemento está posicionado a um raio específico do eixo de rotação. A tolerância de massa por elemento deve ser:

Onde r_element é o raio do CG do elemento e N_elements é o número de elementos.

Impacto na Vida Útil do Rolamento

A força de desbalanceamento atua como uma carga radial rotativa adicional nos rolamentos. A vida útil nominal básica do rolamento (L10) é altamente sensível à carga aplicada:

• Rolamentos de esferas: L10 ∝ (C/P)³
• Rolamentos de rolos: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Mesmo forças moderadas de desbalanceamento podem reduzir significativamente a vida útil do rolamento quando combinadas com as cargas de processo já elevadas nos britadores.

Procedimento Prático de Balanceamento para Britadores

• Passo 1: Pese todos os martelos/barras de impacto individualmente e registre as massas
• Passo 2: Organize os elementos por massa e agrupe-os em pares de massa quase igual (o mais pesado com o segundo mais pesado, e assim por diante)
• Passo 3: Instale os dois elementos de cada par combinado em posições diametralmente opostas (180°) no rotor, para que as massas em posições opostas se cancelem
• Passo 4: Verifique se a diferença total de massa entre as posições opostas está dentro da tolerância por elemento
• Passo 5: Após a instalação, ligue o britador e meça a vibração em ambos os rolamentos
• Passo 6: Se a vibração exceder os limites, realize balanceamento em campo em plano único

Força Centrífuga e Vida Útil do Rolamento

A força centrífuga decorrente do desbalanceamento adiciona uma carga radial rotativa aos rolamentos. A relação de vida útil L10 do rolamento é:

• Rolamentos de esferas: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Rolamentos de rolos: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Onde C é a capacidade de carga dinâmica, P é a carga dinâmica equivalente (incluindo a força de desbalanceamento) e n é a RPM. Mesmo uma pequena força de desbalanceamento pode reduzir significativamente a vida útil quando adicionada às cargas de processo já elevadas nos britadores.

Limites de Vibração para Britadores

Devido à natureza inerentemente impactante dos britadores, os limites de vibração são mais altos do que para máquinas de operação suave:

• Bom: < 10 mm/s de velocidade RMS nos mancais
• Aceitável: 10–18 mm/s — típico para britadores em operação
• Alerta: 18–28 mm/s — investigar, verificar itens de desgaste
• Perigo: > 28 mm/s — desligar e inspecionar

Considerações sobre Fundação e Estrutura

As fundações dos britadores devem ser projetadas para absorver forças de impacto. A massa da fundação deve ser de 3 a 5 vezes a massa do britador para um isolamento de vibração adequado. Principais verificações:

• Parafusos de ancoragem: Verifique o torque em cada evento de manutenção principal
• Suportes de isolamento: Inspecione os isoladores de borracha quanto a deterioração e deflexão correta
• Condição do concreto: Verifique a presença de trincas, especialmente ao redor dos bolsões dos parafusos de ancoragem
• Integridade do grauteamento: Verifique a ausência de vazios entre a placa de base e a fundação

Tipos de Britadores e Considerações de Balanceamento

• Britador de Impacto de Eixo Horizontal (HSI): As barras de impacto são o principal item de desgaste. Substitua-as como um conjunto e pese individualmente. O rotor é tipicamente balanceado para G16.
• Britador de Impacto de Eixo Vertical (VSI): Velocidades mais altas exigem balanceamento mais rigoroso (G6.3–G16). A mesa de desgaste e o anel de bigorna afetam o balanceamento indiretamente.
• Moinho de Martelos: Múltiplos martelos em pinos de pivô. Martelos reversíveis devem ser girados em pares correspondentes. G16–G40 dependendo da velocidade.
• Britador de Mandíbulas: O balanceamento do volante é crítico. O desbalanceamento do eixo excêntrico é inerente ao projeto, mas deve estar dentro da tolerância.
• Britador de Cone: O desgaste da manta e da tigela afeta o balanceamento. O balanceamento do conjunto da cabeça é verificado durante reconstruções principais.