Comparação entre alguns sistemas de vibração de peneiras

Quem acompanha essa série de artigos desde o início, deve lembrar que propomos trazer na sequência das edições algumas informações que poderiam ser úteis para todos que estão envolvidos no setor, procurando facilitar o dia a dia de trabalho na planta de britagem, com o entendimento de algumas características técnicas de equipamentos, nesse caso as peneiras vibratórias.

Um dos objetivos foi tentar ajudar a identificar os diferentes sistemas de vibração com informações técnicas, de maneira mais simples possível. 

O intuito não foi entrar tão profundamente no assunto, mas levantar alguns pontos e questões que pudessem ajudar a identificar os tipos de vibrações existentes e com isso entender suas características, possíveis ajustes e limitações.

Lembramos que as peneiras vibratórias são desenvolvidas normalmente para determinado uso e para isso são desenhadas com certas particularidades. Isso permite alguns ajustes, mas geralmente não uma mudança drástica de função.

Nestes artigos, começamos falando do Movimento Livre Circular, que é um dos mais utilizados por sua simplicidade e facilidade de ajustes, chegando a ser considerado por alguns como o “Fusca das peneiras”.

Na sequência tratamos do Movimento Circular Excêntrico, que tem uma diferença fundamental comparado ao Livre Circular, apesar do tipo de movimento ser o mesmo, e que, portanto, tem possibilidade de regulagem diferente.

Abordamos também os movimentos Livre Linear, Elíptico e de Alta Frequência.

Como comentado também no início da série, terminaríamos com uma comparação de características e utilização entre eles. Pois chegou esse momento.

Antes de apresentar o quadro comparativo entre os sistemas de vibração abordados nessa série, vamos rever algumas informações que permitam fazer desse artigo um resumo um pouco mais amplo para utilização diária.

Então, vamos relembrar inicialmente e superficialmente, o que é vibração?

Vibração ou oscilação é qualquer movimento que se repete, regular ou irregularmente dentro de um intervalo de tempo. Na engenharia estes movimentos se processam em elementos de máquinas e em estruturas quando submetidos a ações dinâmicas.

Em geral, o que se busca é evitar vibrações na maioria dos equipamentos ou estruturas em função dos danos que podem causar, podendo chegar a resultados catastróficos. É só lembrar de edifícios ou pontes que desabaram em função de entrar em ressonância com a oscilação natural da estrutura. No caso das peneiras vibratórias, o que se busca é justamente produzir vibração para que o trabalho possa ser efetuado.

Por que vibrar?

Para estratificar a camada de material, fazendo com que as partículas finas tenham maior possibilidade de exposição aos furos da tela e, portanto, melhor eficiência de classificação ou separação dos materiais desejados, como pode ser visto na Figura A:

Figura A

Mas se usa qualquer tipo de vibração? 

Não. Além de existirem diferentes tipos de movimento que geram essa vibração, como comentado acima, é necessário que ela seja adequada ao propósito e, portanto, dentro das condições dinâmicas ideais, ou seja,  condições dinâmicas de uma peneira vibratória para se atingir a melhor eficiência possível de classificação (mantendo-a fora da sua frequência natural), imprimindo a mais alta aceleração específica no material a ser classificado, além de ser adotado a melhor configuração e especificação do tipo de superfície de peneiramento (telas), item que não será tratado nesse artigo.

Observação importante: A tabela comparativa e o gráfico apresentados nessa matéria, tem caráter apenas orientativo e não podem ser utilizados como base para decisões e/ou cálculos de equipamentos. São dados empíricos focados apenas no tipo de movimento vibratório que não levam em conta uma série de outros pontos importantes para uma tomada de decisão, como: material, curva granulométrica, densidade, umidade, etc.

Lembramos também que peneiras são calculadas para trabalharem numa condição dinâmica que está determinada com uma amplitude e uma frequência específica para aquela aplicação a que se destina e com um peso vibrante previsto para essa determinada aplicação. 

Como o fator de peneiramento (K) depende da amplitude e da rotação do eixo, conforme fórmula simplificada abaixo, para mudar as condições dinâmicas na maioria dos acionamentos descritos é possível mudar a amplitude de vibração (aumentando ou diminuindo o peso centrífugo) e/ou mudando a frequência, ou seja, a rotação, por meio de troca de polias ou com utilização de inversores de frequência (ver Figura B).

Nota: O único movimento citado que não permite mudança de amplitude com facilidade, é o movimento Circular Excêntrico, que para essa mudança exige a substituição do eixo por outro com diferente amplitude, o que praticamente inviabiliza essa modificação. (Ver matéria completa na edição 4).

Não entramos no mérito do K ideal, já que ele depende de cada aplicação e da experiência de cada fabricante. O importante é que o equipamento tenha projeto que permita o trabalho com o fator de peneiramento adequado sem causar problemas estruturais.

Importante: Essas mudanças requerem o cuidado para que as condições dinâmicas não ultrapassem o limite para o qual o equipamento foi projetado, principalmente quando a caixa da peneira faz parte do conjunto vibrante, portanto recomendamos contato com o fabricante antes de qualquer modificação.

Caso você não tenha lido ainda, seguem os links das matérias anteriores, que fizeram parte desta série especial sobre alguns dos sistemas de vibração das peneiras, em suas respectivas edições da Agregados Online:

Movimento Livre Circular  – Edição 3

Movimento Circular Excêntrico  – Edição 4

Movimento Livre Linear  – Edição 5

Movimento Elíptico  – Edição 6

Movimento de Alta Frequência  – Edição 7

Fontes: Imagens e publicações de trabalhos das empresas Astec, Derrick, Haver & Boecker, Kuttner/IFE, Metso, Schenck Process , Simplex e trabalhos técnicos disponíveis na internet.

* Carlos Trubbianelli é Engenheiro Mecânico e Técnico Eletromecânico com mais de 30 anos de experiência no setor de bens de capital, conhecendo diferentes equipamentos e mercados. Possui destacada atuação na área comercial nos setores de Mineração, Fertilizantes, Siderurgia, Cimento, Química e Alimentos, ocupando posições de liderança e consolidando-se como especialista na abertura de novos mercados e implantação de novas tecnologias. Com participação ativa na ABIMAQ – Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos, por mais de 25 anos e hoje Vice-Presidente da Câmara Setorial de Cimento e Mineração; Diretor Conselheiro e membro do Conselho de Mineração e Metalurgia e do Conselho de Eólica e do Conselho de Competitividade. Ministra cursos, treinamentos, palestras e seminários nacionais e internacionais nos mais diversos níveis e mercados para indústrias, comércio e instituições, pela Camatru Consultoria e Treinamentos.

Colunista da revista Agregados Online, além de publicações de matérias em várias revistas de diferentes setores.
Autor do livro “Como Vender Mais e Melhor“, da Editora Letramento.