Ao longo dos anos e por muito tempo os usuários de tambores rotativos de grande porte, notadamente para a industria de fertilizantes, os departamentos de manutenção tem convivido com os problemas de trincas na região dos apoios dos anéis de rolamento. Ver figuras abaixo:
Tais trincas quando não tratadas adequadamente pode levar a um comprometimento severo do equipamento a ponta de requerer a substituição completa da virola na região afetada, causando uma parada prolongada da planta e incorrendo em custos elevados para a operação.
Porém a simples recuperação da trinca, por meio de paradas anuais programadas, ou paradas eventuais de manutenção não resolvem em definitivo o problema, devido a sua natureza de origem.
Podemos observar na figura abaixo uma trinca que progrediu por baixo das sapatas , corrompendo completamento a virola e condenando de modo irreversível o costado do rotativo.
Origem do problema:
Via de regra a trinca se origina na solda de fixação da sapata que apoia diretamente a pista de rolamento. Nota-se que a trinca parte de um ponto de alta concentração de tensões de cisalhamento, onde a sapata de apoio se une ao costado pela soldagem típica. Este ponto de concentração de tensões de cisalhamento são submetidos a ciclos de tração e compressão em função da rotação do equipamento. Ao longo dos primeiros anos de uso do equipamento essa ciclagem tração/compressão gera fadiga nos pontos de união da solda resultando nas trincas observadas, que se propagaram de modo contínuo e ininterrupto.
Mesmo com o uso de recuperação por solda, furações localizadas nas terminações das trincas, ou reforço do costado, os modos de falha permanecem, e invariavelmnte as trincas voltarão.
Novo modelo construtivo:
Baseado nessas observações e em históricos de fornecimento foi desenvolvido um novo modelo construtivo para eliminar o ponto de origem das trincas sob os anéis de rolamento de rotativos.
O modelo de apoio para a a pista de rolamento passa a ser um conjunto de sapatas soltas, sem a solda típica. Essas sapatas são travadas radialmente ao costado pelo próprio anel de rolamento e axialmente por meio de batentes soldados, fora da área de compressão do anel.
A solda desses batentes suportam exclusivamente as cargas axiais oriundas da inclinação do rotativo e do cruzamento de rolos, portanto sem os componentes de força que dão origem a fadiga.
Os novos equipamentos projetados já contam com essa inovação e os fabricantes já se deram conta da importancia desse sistema de apoio dos anéis de rolamento, evitando a solda das sapatas nas regiões sob risco de fadiga.
Várias são as formas de projeto desse sistema, dependendo do fabricante e dos recursos de usinagem e calderaria disponíveis.
A situação a ser evitada é a conscentração de esforços cíclicos nas soldas sob carga radial da pista de rolamento.
Evidentemente há outras questões importantes que aumentam ou diminuem a probabilidade de ocorrer essas trincas em curto espaço de tempo, como a rigidez do costado e do anel por exemplo.
Vale lembrar que a rigidez do costado e do próprio anel de rolamento são determinantes para uma boa recuperação, considerando ainda que o próprio conjunto de novas sapatas acrescenta mais rigidez ao apoio do anel de rolamento, se corretamente dimensionado e a geometria do rotativo o permitir.
Nossa equipe de Campo, junto com nossa engenharia, já realizou desenhas de recuperações bem sucedidas e está capacitada a projetar a solução ideal para cada caso e fornecer os componentes para solução.
A equipe de campo conta com a experiencia de dezenas de rotativos recuperados, desde a por soldagem das trincas e inclusão das novas sapatas soltas até a substituição completa das virolas afetadas, já incorporando o conjunto de novas sapatas.
