RELATRIO DE ANLISE DE FALHAS TAMBOR DE DESCARGA DO TR-117K-06JOS CLBER RODRIGUES DA SILVAVALE0UTUBRO - 2010Jos Cleber Rodrigues da Silva, VALESumrio Introduo Viso Geral Desenvolvimento Analise dos resultados Consideraes Finais Propostas de Novas AesOBJETIVOIdentificar as causas e propor solues para diminuir oueliminar as ocorrncias de falhas reincidentes noconjunto de descarga do transportador de correia TR-117K-06 (cavalete, tambor-eixo e rolamentos).O Ansys foi usado como ferramenta de anlise estruturalpara suportar o estudo dimensional do conjunto.LOCALIZAO DE CARAJSUSINA DE TRATAMENTO DE MINRIO DE FERRO DE CARAJS - PAFLUXOGRAMA DA PLANTABSM 3 FLUXO DE PROCESSOA instalao tem capacidade de projeto para 8000t/h e consiste de um britador demandbulas, grelha vibratria, alimentador de sapatas com acionamento pormotores hidrulicos, alimentador de finos e nove transportadores de correia.A BSM 3 responsvel por aproximadamente 40% da alimentao da Usina; HISTRICO DE PARADAS DA BSM3 EM 2009 / 2010Principais causas das paradas MECNICA na BSM 3 - JANEIRO A MAIO - 201036,8532,6327,27 26,9910,268,357,09 6,95 6,8338,8937%54%67%86%90%93%97%100%80%19%010203040Rolete Tambor deretornoAcoplamentohidrulicoRedutorDesalinhamentoChuteRompedor Cavalete Guia lateralEncolderHoras Paradas0%20%40%60%80%100%120%Principais causas das paradas mecnicas na BSM 384,0540,5130,4928,8927,3622,43 21,99 21,2637,6170,7440%60%68%76%83%89%94%100%51%22%0102030405060708090SapataTambor deretornoRolete ChuteDesalinhamentoEixoAcoplamentohidrulicoAtrasomanutenoPrev.Rompedor Caixa deengrenagemHoras Paradas0%20%40%60%80%100%120% De JANEIRO a DEZEMBRO DE 2009Paradas na BSM 3 dos Equipamentos por TAMBOR DE RETORNO -MARO 201036,85100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%100%010203040TR 117-06Horas Paradas0%20%40%60%80%100%120%ESFOROS NO TAMBOR E CAVALETEClculo das tenses na correia entre os tambores de acionamento 2 a capacidade Nominal at o TB 793,335m12.284,12 m 120 m Dados: Revestimento Cermico= 0,35= 200,73623,503507618Tenso efetiva no tambor de acionamento 2TeTB2= 20997,8 KgFETB2 TB1PT=2468,83 CVPnT=2200,57 CV T2TB2= 8718,75 Kg Tenso no lado frouxo da correia no tambor de acionamento 21100,28 CV CV1100,28 CV CV T1TB2 29716,53 Kg Tenso no lado tenso da correia no tambor de acionamento 2Pi= 4X600 CV Potncia Instalada Clculo das tenses na correia entre o tambor de acionamento 1 a capacidade de Nominal at o TB 8Motores4 X 561,37 CV (Nominal) a um rendimento de 98%Motores4 X 629,80 CV (Projeto)a um rendimento de 98%= 98% Rendimento TeTB1= 20997,78 Kg Tenso efetiva no tambor de acionamento 1Peso do ContrapesoT2TB1= 29716,53 Kg Tenso no lado frouxo da correia no tambor de acionamento 1FE= 17437,50 KgT1tb1 =50714,30 Kg Tenso no lado tenso da correia no tambor de acionamento 1Acionamento 02(projeto)1234,42TRANSPORTADOR TR-117K-06BSM 3Acionamento 01(nominal)Acionamento 02(nominal)Potncia Requerida pelo TransportadorAcionamento 01(projeto)1234,42VPTeTB=45002) 1 (122 =| eTe TTB2 2 2 2 1 TB eTB TBT T T + =VPTeTB=450012 1 1 2 TB TBT T =1 2 1 1 1 TB eTB TBT T T + =2 22TBT FE =( ) ( )( ) CVH Q L L Q f L L V w fPtt t270 270045000++ ++ =Tt= T1+T2= 29716,53kg + 50714,30kg= 80430,83KG(Tenso total da correia transportadora sobre o tambor)Potencia total do transportadorANLISE ESTRUTURAL TAMBOR / EIXO CONDIES DE CONTORNOAPOIO NO EIXO - ROLAMENTO ESQUERDOAPOIO NO EIXO - ROLAMENTO DIREITO ESFORO DE TRAO PROVOCADO PELA CORREIA TRANSPORTADORA MAIS 12% DE SOBRECARGAANLISE ESTRUTURAL TAMBOR / EIXO MALHAStatisticsNodes 53905Elements 9074ANLISE ESTRUTURAL TAMBOR / EIXO DEFORMAO TOTALZONADE MAIOR DEFORMAOANLISE ESTRUTURAL TAMBOR / EIXO TENSO EQUIVALENTE DE VON MISESANLISE ESTRUTURAL TAMBOR / EIXO TENSO NOS DISCOS E ESPELHOZONAS DEMAIOR TENSOTenso mxima de trabalho no ultrapassa a tenso limite de escoamento do ao (210 Mpa).ANLISE ESTRUTURAL EIXO COEFICIENTE DE SEGURANA NO EIXOO Coeficiente de segurana mnimo no eixo 4,8.ANLISE ESTRUTURAL DO CAVALETE DE DESCARGACONDIES DE CONTORNOApoios fixos na casa de transferncia Esforos Resultantes provocados pela tenso de trao da correia mais o peso do Tambor.ANLISE ESTRUTURAL DO CAVALETE DE DESCARGADEFORMAO TOTALO Mximo valor de deformao est na mesa dos mancais que variam entre 2 a 3 mmANLISE ESTRUTURAL CAVALETE DE DESCARGA COEFICIENTE DE SEGURANAO coeficiente de segurana da estrutura varia de 2,5 a 5 nas zonas em destaque.O CS mnimo indicado pela simulao refere-se ao concentrador de teno nas soldas da nevura.FALHAS APONTADAS POR LAUDOS PREDITIVOSEquipamentoSubconjunto (ativo) Condio PreditivaData AnliseData Execuo Diagnstico RecomendaoTR-117-06 TB-08 LD/LE Executado 10/06/2010O Rolamento do mancal LD apresenta sinais de defeito na pista externa.Substituir rolamento do mancal LD.TR-117-06 TB-08 LD/LE Alerta 27/05/2010O Rolamento do mancal LD apresenta sinais de defeito na pista externa.Substituir rolamento do mancal LD.TR-117-06 TB-08 LD/LE Executado 19/08/2009O rolamento do mancal apresenta defeito na pista externa e gaiola.Substituir rolamento do mancal.TR-117-06 TB-08 LD/LE Alerta 13/08/2009O rolamento do mancal apresenta defeito na pista externa e gaiola.Substituir rolamento do mancal.TR-117-06 TB-08 LD/LE Executado 08/05/2009Rolamento com defeito na pista externa.Substituir rolamento do lado direito.TR-117-06 TB-08 LD/LE Interveno Solicitada 14/04/2009Rolamento com defeito na pista externa.Substituir rolamento do lado direito.TR-117-06 TB-08 LD/LE Executado 11/03/2009Mancal LD ? Rolamento com incio de defeito na pista externa.Abrir mancais, descontaminar e medir folgas do rolamento dos mancais ld e le. TR-117-06 TB-08 LD/LE Alerta 05/02/2009Mancal LD ? Rolamento com incio de defeito na pista externa.Abrir mancais, descontaminar e medir folgas do rolamento dos mancais ld e le. Histrico de Laudos 01/01/2009 a 11/07/2010LEVANTAMENTO DOS ESFOROS NO ROLAMENTOT1 = 8.719 kgfT = 50.714 kgfa = 180 grausW = 7146 kgfP= 72.773 kgfR= 73.123 kgfaT1P TWRd1d2c a aLPoyt365KN 365615N R36561,5Kgf 2 / 123 . 73= == = Kgf RDADOS DE CAPACIDADE TOTAL DO ROLAMENTODe acordo com a tabelaapresentada as cargas estticas edinmicas do rolamento estomuito acima do carregamento totalsolicitado pelo transportador vistoanteriormente, apresentando umcoeficiente de segurana de:63 , 183656800= =KNKNCSDIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO EM ROLAMENTOS Diagrama de Causa x EfeitoCategorias de Causas:4 1 3 1 - Mo - de - Obra2 - Mtodos3 - Mquinas4 - Materiais5 - Meio Ambiente4 2 23 4 5Armazenamento Inadequado?Desalinhamentotopogrfico do eixoCausa 9Falhas no RolamentoRolamento de Baixa Qualidade Contaminao Falta de MinitoramentoIdentificao das CausasCausas Provveis:Deficiencia na LubrificaoErros na Montagem?SubdimensionamentoProblemaDEFEITO CONSTATADO NO ROLAMENTOS DO TB 8 DO TR-117-06 APS EXECUO DO LAUDO PREDITIVOO defeito evidenciado nas fotos mostra que houve falha prematura por abraso ,na pista externa do rolamento, provavelmente ocorridos por passagem de corrente eltrica ou contaminantes no lubrificante.OBS.: Atualmente utilizada a graxa Mobilith SHC 220 (indicada para rotaes e cargas moderadas) com intervalo quinzenal de relubrificao.DIMENSIONAMENTO LUBRIFICANTED.Externo (D): 580 mmD.Interno (d): 340 mmLargura (B): 190 mmN: 51 rpmUse 0,002 p/ W33 0,005 e 0,005 p/ demaisEsfera 1Cilindricos 5Radial Esferas 10DmN: 23.460Qtde Graxa Relub: 551 GramasInterv. Aut. Rolos: 13527 Horas*Intervalo Cilind.: 73077 Horas*Inter. Radial Esf.: 147.514 Horas*DmN acima de 400.000: graxa recomendada: Mobiltemp SHC 22/32 ou Mobilith SHC 32 (rotao altssima).DmN entre 200.000 e 400.000: graxa recomendada: Mobilith SHC 100 (rotao alta).DmN entre 100.000 e 200.000: recomendao: Mobilith SHC 220/PM 220 (rotao moderada).DmN abaixo de 100.000: graxa recomendada: Mobilith SHC 460/PM 460 ou SHC 1500 (rotao baixa).GRAXA RECOMENDADA -->> Mobilith SHC 460/PM 460 ou SHC 1500* Ver intervalo corrigido conforme condies de trabalho e de ambiente (DialSet). Dados do RolamentoGraxa utilizadaCONSIDERAES FINAIS Aps a anlise realizada podemos concluir: A estrutura do cavalete, tambor e eixo no apresentamsub-dimensionamento estrutural; Com a substituio do revestimento dos tambores de acionamento, de borracha natural paracermica, que aumenta o coeficiente de atrito entre a correia e o tambor, verificou-se anecessidade de reduo da carga de contra-peso. Devido ao grande numero de laudos preditivos pudemos constatar que h problemas com orolamento, porm, aps anlise dimensional do mesmo pudemos constatar que no hsobrecargas (CS=18,63); Analisando as possveis causas de falha em rolamentos identificamos os seguintes modosabaixo: Lubrificao deficiente, Erros de montagem, Contaminao, Armazenamento inadequado Desalinhamento topogrfico do eixo do tambor e/ou carro de tensor.PROPOSTA DE NOVAS AES Carga de contra-peso Reduzir carga do contra-peso em 4 T de acordo com calculo apresentado. Lubrificao deficiente Realizar teste com o novo lubrificante dimensionado e acompanhar resultados. Desalinhamento topogrfico do eixo do tambor e/ou carro de tensor Realizar levantamento topogrfico da estrutura do tambor de descarga e carro tensor, ecorrigir possveis falhas. Erros de montagem Qualificar equipesdemanutenoemTecnologiadosrolamentosI eTecnologiadosrolamentos II. Contaminao Nos locais de contaminao excessiva substituir mancais atuais por de vedao especial(Estudo feito por Oiti Paiva Preditiva GAAUN). Armazenamento inadequado Verificar o cumprimento das inspees no almoxarifado; Garantir cumprimento do plano de inspeo.AGRADECIMENTOS A todos que contriburam diretamente com a elaborao deste estudoem especial contribuio.Elirson Araujo Tcnico de manuteno industrial GAAUN.Samir Birani Eng. de Manuteno GAAUN.Oiti Paiva Supervisor de Preditiva GAAUN.Bruno Silva Supervisor de Preventiva da BSM3 GASMN.INFORMAES DO APRESENTADORJos Clber Rodrigues da SilvaValeDiretoria de Ferrosos NorteUsina de Tratamento de Minrio CarajsEngenharia de Manutenojose.cleber@vale.com55 94 3327-466955 94 8142-9776