1. Introdução
O desvio da correia transportadora em relação ao eixo central é uma das falhas mais comuns e críticas em sistemas transportadores industriais. Este problema resulta em perdas operacionais significativas, incluindo derramamento de material, aumento do desgaste da correia e dos componentes do transportador, paradas de produção não planejadas e ameaças potenciais à segurança do pessoal. Uma abordagem sistemática à análise da causa raiz é obrigatória para a eliminação e prevenção eficazes de tais disfunções.
2. Visão geral do componente e sistema
A correia transportadora é um elemento vital para o transporte de materiais a granel na maioria das indústrias. Consiste em um tambor de acionamento, um tambor tensor, suportes de rolos (em forma de tubo, retos, centralizadores), a própria fita e uma moldura. Cada um desses elementos desempenha um papel fundamental para manter a correia se movendo em linha reta.
- Tambor de transmissão: transmite movimento para a correia. Sua superfície geralmente apresenta uma protuberância (coroa) para centralizar a fita.
- Suportes de rolos (rolos): Apoie a esteira e a carga na perna de trabalho e a esteira vazia na perna de retorno. O alinhamento dos rolos é fundamental para um movimento estável.
- Correia transportadora: principal elemento para transporte de materiais. O seu estado, a tensão e a qualidade das juntas afetam a centralização.
Em sistemas de transporte modernos, especialmente os de grande porte ou de alta velocidade, podem ser utilizados sistemas automatizados de centralização de correias. Esses sistemas geralmente incluem atuadores hidráulicos controlados por válvulas proporcionais, como a REXROTH LC40A10D7X. Projetada para controle de fluxo preciso, esta válvula hidráulica pode ser integrada a um tensionador hidráulico ou a um sistema de alinhamento ativo de rolos. Seu mau funcionamento, por exemplo, por contaminação, desgaste de vedações ou calibração incorreta, pode levar ao posicionamento impreciso dos atuadores, o que afeta diretamente a centralização da fita e leva ao seu desvio. A pressão de trabalho para tais válvulas é geralmente de até 350 bar e a precisão de posicionamento pode estar dentro de ±0,1 mm quando funcionando corretamente.
3. Evidência de mau funcionamento
O mau funcionamento da centralização da correia transportadora é manifestado por uma série de sinais visuais, acústicos e de medição:
- Sinais visuais:
- A correia se desloca constantemente para um lado, tocando os elementos da estrutura do transportador.
- Vestígios visíveis de abrasão (5-10 mm de profundidade) nas bordas da fita ou nos elementos laterais da estrutura.
- Derramamento de material fora da correia, principalmente nas áreas de carga e descarga.
- Desgaste irregular da superfície da fita.
- Deformação ou danos nas bordas da fita.
- Dados de medição:
- Alinhamento do rolo: Usando um nivelador a laser, foi detectado um desvio de mais de 3 mm verticalmente ou horizontalmente em uma área de 1 metro. De acordo com EN 14973, o desvio máximo permitido para rolos não deve exceder 2 mm por metro de comprimento.
- A temperatura dos rolamentos de rolos: A análise termográfica (por exemplo, usando um termômetro infravermelho) mostra um aumento local na temperatura dos rolamentos de rolos para 80-100°C, que é 40-60°C mais alto que a temperatura ambiente (20-30°C). Isso indica aumento de atrito ou emperramento.
- Vibração: A análise de vibração (de acordo com ISO 10816-3) nas caixas de rolamentos de rolos mostra uma velocidade RMS superior a 4,5 mm/s, enquanto os valores de referência para rolos saudáveis são inferiores a 2,8 mm/s. Os valores de pico podem atingir 10-15 mm/s.
- Tensão da correia: A medição da tensão da correia (com um dinamômetro ou extensômetros) mostra desvios dos valores recomendados pelo fabricante (por exemplo, um desvio de 10-15% da tensão ideal de 100 N/mm para um tipo específico de correia).
- Indicadores operacionais: Paradas não planejadas frequentes, produtividade reduzida, aumento do consumo de eletricidade (até 5-10% devido ao aumento do atrito).
4. Investigação das causas raízes
Para a identificação sistemática das causas raízes, é aplicado o método “Espinha de Peixe” (diagrama de Ishikawa), focado nas principais categorias que afetam o funcionamento do transportador.
4.1. Equipamento (Máquina)
- Coroa incorreta do tambor de acionamento/tensão: A coroa do tambor, que deveria ser igual a 1/200 da largura do tambor, pode estar faltando, definida de forma insuficiente ou desgastada. Isto leva à perda da centralização natural da fita.
- Suportes de rolos desalinhados: Os rolos podem ser instalados em ângulo, inclinados ou não perpendiculares ao eixo de movimento da correia. A inclinação permitida dos rolos de acordo com DSTU EN 14973:2018 não deve exceder 0,5% da largura da correia. Rolos bloqueados ou emperrados também criam maior arrasto e descascam a fita.
- Desgaste dos rolamentos: rolamentos com folga aumentada ou emperrados impedem que os rolos girem livremente, causando atrito e deslocamento da correia. Um MTBF típico para rolamentos de qualidade é de 50.000 a 100.000 horas, mas pode ser significativamente reduzido devido a contaminação ou sobrecarga.
- Deformação da estrutura do transportador: A estrutura de suporte pode ser dobrada ou inclinada devido a impactos mecânicos, instalação inadequada ou afundamento da fundação.
- Mau funcionamento do sistema de centralização automática: Em sistemas com elementos ativos, como rolos de direção hidráulicos, um mau funcionamento da válvula proporcional (por exemplo, REXROTH LC40A10D7X) devido a sujeira, desgaste ou falha eletrônica pode levar a ajustes imprecisos ou ausentes.
4.2. Material (Fita e Carga)
- Carga irregular: o material alimentado na esteira descentralizado ou distribuído de maneira desigual ao longo da largura cria uma pressão assimétrica, fazendo com que a esteira se desloque. O carregamento ideal envolve a distribuição da carga em 80% da largura da correia.
- Danos ou desgaste nas bordas da fita: bordas da fita danificadas (por exemplo, cortes, desgaste) podem fazer com que a fita fique deformada e desviada.
- Defeitos nas juntas das pontas: As juntas de fita feitas incorretamente, danificadas ou desgastadas podem variar em espessura, rigidez ou não ser perpendiculares ao eixo da fita, criando pontos de deflexão.
- Tensão incorreta da correia: A tensão insuficiente leva à flacidez da correia e ao seu movimento instável. A tensão excessiva aumenta a carga nos rolamentos e pode deformar a correia.
4.3. Método (Manutenção e Operação)
- Manutenção insuficiente: Falta de verificações regulares do alinhamento dos rolos, condição dos rolamentos, tensão da correia e coroa do tambor.
- Instalação incorreta: Erros durante a montagem inicial do transportador ou substituição de componentes, que levam ao enviesamento inicial da estrutura ou rolos.
- Treinamento de pessoal inadequado: Os operadores e o pessoal de manutenção não têm conhecimento suficiente sobre configuração, operação e diagnóstico adequados de problemas de centralização.
4.4. Pessoal
- Falta de qualificação: o pessoal técnico não tem qualificação suficiente para realizar alinhamento e diagnóstico precisos.
- Violação de tecnologia: ignorar procedimentos estabelecidos durante a configuração ou reparo.
5. Causas raiz identificadas
- Rolos desalinhados ou emperrados (probabilidade: alta). Confirmado por medições de alinhamento a laser (>3 mm por metro) e temperatura elevada do rolamento (>80°C). Este é o motivo mais frequente que requer controle regular.
- Carregamento desigual da fita (probabilidade: alta). Um deslocamento do material para uma borda da fita na área de carregamento é observado visualmente. Isso cria uma carga assimétrica que resulta em deslocamento permanente.
- Tensão incorreta da correia (probabilidade: média). As medições mostram desvios dos valores recomendados em 10-15%. Tensão insuficiente permite que a fita
