Um alimentador vibratório é a primeira máquina de uma linha de britagem, doseando um fluxo controlado e uniforme de rocha bruta da tremonha de alimentação para o britador primário. A Constmach fabrica alimentadores vibratórios com grelha CPG em quatro modelos, do CPG-09 com 80-100 t/h até ao CPG-13 com 350-500 t/h, com volumes de tremonha tipicamente de 8, 10 ou 15 m3 e uma secção de grelha integrada que permite aos finos contornar o britador.
O Que É um Alimentador Vibratório
O alimentador vibratório fica diretamente por baixo da tremonha de alimentação, à cabeça da linha de britagem. A sua função é simples de enunciar e mais difícil de executar bem: receber tudo o que um balde de pá carregadora ou um camião basculante despeja na tremonha e entregá-lo ao britador primário a um caudal constante e regulado. Os alimentadores vibratórios com grelha CPG da Constmach combinam duas funções num só corpo. A secção de alimentação faz avançar o material sob vibração controlada; a secção de grelha, formada por barras espaçadas na extremidade de descarga, separa os finos e o material abaixo da medida antes de estes chegarem ao britador.
O termo inglês "grizzly" designa essas barras paralelas robustas. Os intervalos entre elas são dimensionados para a sua aplicação. Tudo o que seja menor do que o intervalo cai através dele e contorna por completo o britador primário. Tudo o que seja maior segue para as maxilas ou para o rotor do britador. Essa separação é a razão de ser do conceito e altera a economia de toda a linha.
Como Funciona um Alimentador Vibratório
O material cai na tremonha vindo de cima. O corpo do alimentador, montado sobre molas, é levado a uma oscilação controlada por um par de motores vibratórios desequilibrados ou por um excitador montado em veio. Essa oscilação projeta a rocha para a frente em pequenos saltos repetidos ao longo da calha do alimentador. Ajustando o acionamento, o operador define a velocidade a que o material avança e, por conseguinte, as toneladas por hora entregues ao britador.
À medida que o leito de material percorre a calha, chega às barras de grelha junto ao lábio de descarga. A vibração contínua liberta os finos e o material abaixo da medida, que caem pelos intervalos entre barras para uma conduta situada por baixo. O material acima da medida que fica retido desliza pela extremidade para a entrada do britador. Como o caudal de alimentação é definido no acionamento, o britador recebe um fluxo regular e previsível, em vez das cargas súbitas e das interrupções típicas do despejo direto.
A mecânica merece um olhar mais atento. Os dois motores desequilibrados rodam em sentidos opostos e as suas massas excêntricas anulam as forças laterais, reforçando ao mesmo tempo a força na direção do avanço. O resultado é um lançamento retilíneo, orientado segundo um ângulo em relação à calha, que eleva ligeiramente cada fragmento e o desloca para a frente antes de voltar a assentar. A amplitude e a frequência determinam em conjunto a agressividade com que o leito avança. Uma amplitude maior a frequência mais baixa adequa-se a material grosseiro e em blocos; uma amplitude menor a frequência mais elevada lida melhor com material mais fino e de escoamento livre. A inclinação da calha acrescenta a gravidade ao esforço, razão pela qual a maioria dos alimentadores assenta com uma ligeira pendente descendente na direção do britador.
Porque Este Tipo de Máquina É Importante na Linha
As pás carregadoras e os camiões descarregam em picos. Um balde de rocha chega de uma só vez, depois nada durante um minuto, depois outro balde. Um britador primário alimentado diretamente com esse padrão fica sem material num momento e sufocado no seguinte. O alimentador vibratório separa o despejo da admissão do britador. A tremonha absorve o pico; o alimentador retira o material a um caudal constante.
Essa separação tem dois efeitos. Evita a sobrecarga súbita, em que uma massa repentina de rocha satura o britador e o faz parar ou disparar a proteção. E evita as descargas bruscas, em que um bolo de finos e rocha atravessa a linha e sobrecarrega o transportador ou o crivo a jusante. Um alimentador bem regulado dá ao britador uma alimentação regular e protege todas as máquinas que vêm a seguir.
O Desvio pela Grelha e Porque Poupa Dinheiro
É na grelha integrada que um CPG da Constmach justifica o investimento. A rocha tal-qual saída da pedreira transporta sempre uma fração de material já inferior à regulação do lado fechado do britador. Fazer passar essa fração pelo britador é trabalho desperdiçado. Consome capacidade de britagem e acelera o desgaste das maxilas, dos revestimentos ou das barras de percussão sem alterar minimamente o produto.
As barras de grelha encaminham esses finos para fora do britador. Os finos desviados caem para um crivo ou seguem diretamente para um depósito, consoante o seu circuito. O britador passa então a trabalhar apenas o material acima da medida que realmente precisa de redução. O resultado é um débito efetivo maior a partir do mesmo britador, menor consumo de peças de desgaste e menos energia por tonelada. Numa alimentação suja ou rica em finos, a poupança é substancial.
Ajuda pôr números na questão. Suponha que a alimentação tal-qual chega a 300 t/h e que uma análise granulométrica mostra que 20 por cento já está abaixo da regulação do lado fechado de 100 mm do britador. Sem grelha, as 300 t/h passam todas pelas maxilas, mas 60 t/h dessas não fazem qualquer britagem útil. Continuam a roçar nos revestimentos, continuam a consumir potência, continuam a ocupar a câmara de que o material acima da medida precisa. Desvie essas 60 t/h para fora do britador através da grelha e o britador trata apenas das 240 t/h que efetivamente precisam de redução. A mesma máquina passa a ter capacidade sobrante, os revestimentos duram mais porque é arrastado sobre eles menos material fino abrasivo, e os quilowatts-hora por tonelada de produto acabado descem. Ao longo de um ano de laboração em dois turnos, só a diferença em revestimentos e em energia costuma pagar a secção de grelha muitas vezes.
A Gama CPG da Constmach
A Constmach oferece quatro modelos de alimentador vibratório com grelha CPG, dimensionados para corresponder ao britador primário que servem. O mais pequeno adequa-se a um único britador de maxilas primário de gama de entrada; o maior foi construído para as maiores instalações de britagem fixas. Os volumes de tremonha são tipicamente de 8, 10 ou 15 m3, consoante o modelo e a configuração.
| Modelo | Corpo (mm) | Capacidade (t/h) | Acionamento |
|---|
| CPG-09 | 2,500 x 520 | 80-100 | Motores vibratórios desequilibrados ou excitador |
| CPG-10 | 3,000 x 850 | 150-200 | Motores vibratórios desequilibrados ou excitador |
| CPG-11 | 4,600 x 1,100 | 200-300 | Motores vibratórios desequilibrados ou excitador |
| CPG-13 | 4,880 x 1,370 | 350-500 | Motores vibratórios desequilibrados ou excitador |
O CPG-09 é o modelo de entrada, adequado a um único britador de maxilas primário. O CPG-10 e o CPG-11 cobrem as instalações de gama média que a maioria das pedreiras utiliza. O CPG-13, com um corpo de 4,880 x 1,370 mm e um débito de 350-500 t/h, alimenta as maiores instalações. A escolha certa é determinada pela capacidade de admissão do britador primário e não apenas pelo alimentador.
Na leitura da tabela, duas dimensões contam quase toda a história. A largura do corpo define a largura da cortina de material que o britador recebe e tem de ser compatível com o maior bloco que o primário aceita; uma maxila larga alimentada por um alimentador estreito vai originar abóbadas e canalização do material. O comprimento do corpo define a área de leito sobre a qual a grelha pode fazer o seu trabalho de separação, pelo que os corpos mais longos do CPG-11 e do CPG-13 dão aos finos mais tempo e mais área aberta para caírem antes de o material acima da medida chegar ao lábio. As faixas de capacidade sobrepõem-se propositadamente nos extremos, o que significa que uma alimentação situada na fronteira entre dois modelos pode muitas vezes ser servida por qualquer um deles, ficando a decisão final dependente do tamanho dos blocos, do volume da tremonha e do britador já escolhido.
Acionamento: Motores Desequilibrados ou Excitador
Estão disponíveis duas soluções de acionamento. Os motores vibratórios desequilibrados montam-se aos pares diretamente no corpo do alimentador; as suas massas excêntricas em rotação geram o lançamento e a sincronização entre eles produz o movimento linear que faz avançar a rocha. Esta solução é compacta e dispensa redutor exterior.
O acionamento por excitador utiliza uma unidade vibratória montada em veio, acionada por um motor separado através de correias. Os excitadores são normalmente preferidos nos alimentadores maiores e de maior tonelagem, onde as forças são superiores. Ambas as soluções proporcionam a alimentação controlada e regulável de que o britador precisa; a escolha decorre do modelo e do serviço.
Existe um compromisso prático entre as duas. Os motores desequilibrados colocam menos peças na máquina e reduzem a manutenção à lubrificação e à substituição pontual de um motor, o que agrada a operadores que procuram o acionamento mais simples possível. O excitador separa a unidade geradora de vibração do motor de acionamento, pelo que o próprio motor fica afastado do pior da vibração e o serviço pesado é suportado por rolamentos de excitador concebidos para o efeito. Nas maiores instalações, onde as forças necessárias para movimentar 500 t/h são consideráveis, essa separação prolonga a vida dos componentes e é normalmente a razão pela qual se especifica o excitador. Nenhuma das soluções altera a forma como o operador conduz a máquina no dia a dia.
Qualidade de Construção e Proteção contra o Desgaste
A calha do alimentador recebe todo o impacto de cada balde carregado despejado em altura. A Constmach constrói o corpo como uma estrutura robusta em aço soldado e protege as zonas de maior desgaste com chapas de revestimento substituíveis, para que a abrasão incida em peças que pode trocar e não na própria estrutura. As barras de grelha são de secção robusta e substituíveis, uma vez que suportam simultaneamente a carga e o atrito constante dos finos que passam entre elas.
As fixações por mola isolam a vibração da estrutura de suporte e da fundação. Esse isolamento é importante: mantém a energia na calha do alimentador, onde faz trabalho útil, e impede que a estrutura à volta do alimentador se solte com a vibração. Tudo é fabricado internamente, o que mantém a construção uniforme e simplifica o fornecimento de peças de reserva.
Onde Se Integra na Linha de Britagem
O alimentador vibratório é a primeira máquina da linha, sem exceção. O fluxo de material segue a sequência tremonha, alimentador, britador primário e depois os transportadores e crivos que se seguem. Nada chega ao britador que não passe pelo alimentador, e é exatamente por isso que ele comanda o ritmo de toda a linha.
Numa instalação de britagem fixa, o alimentador é aparafusado sob uma tremonha fixa, na sua própria fundação. Numa instalação de britagem móvel, está integrado no chassis, à frente da maxila primária. Em ambos os casos é o alimentador que impõe o ritmo. Se estiver subdimensionado, o britador fica sem material e toda a instalação rende abaixo do esperado. Se estiver corretamente ajustado, o britador trabalha cheio e a um ritmo constante.
O circuito dos finos desviados também faz parte deste esquema e merece planeamento em vez de ser deixado para depois. A partir da conduta da grelha, os finos podem cair para um transportador de desvio dedicado que os leva para o seu próprio depósito, ou podem juntar-se à descarga do britador primário num transportador coletor que alimenta um crivo a jusante. A primeira via mantém um produto fino limpo e separado, pronto a vender ou a utilizar; a segunda mistura tudo para crivagem mais adiante. Em qualquer dos casos, o transportador que leva o desvio tem de ser dimensionado para a tonelagem de finos que se espera que a grelha deixe cair, porque numa alimentação rica em finos esse caudal pode representar uma grande parte do total. Ajustar o alimentador, o seu transportador de desvio, o transportador principal de produto e o primeiro crivo, para que nenhum deles se torne o ponto de estrangulamento, é o que faz a frente da instalação funcionar sem sobressaltos.
Capacidade e Dimensionamento
A capacidade do alimentador tem de exceder folgadamente a admissão do britador primário, nunca o contrário. A função do alimentador é manter o britador alimentado, pelo que tem de ser capaz de entregar pelo menos tanto quanto o britador consegue receber, com margem para os picos. A gama Constmach evolui de 80-100 t/h no CPG-09 até 350-500 t/h no CPG-13, para corresponder ao britador que serve.
Vários fatores condicionam o valor real. A densidade do material de alimentação, a proporção de finos que será desviada pela grelha, o tamanho dos blocos e o teor de humidade afetam todos o desempenho de um determinado corpo. O comprimento e a largura do corpo definem a área de leito e, por isso, o caudal máximo. Os intervalos indicados pressupõem rocha dura típica; alimentações muito finas, húmidas ou pegajosas comportam-se de forma diferente e devem ser discutidas no dimensionamento.
Um pequeno exemplo prático mostra como as peças encaixam. Suponha que uma pedreira opera uma maxila primária capaz de receber 250 t/h de granito na regulação escolhida, com uma alimentação que ronda os 15 por cento de finos. O alimentador tem de entregar as 250 t/h completas de material acima da medida que a maxila aceita, mais os 15 por cento que a grelha vai retirar, pelo que o material total que atravessa a calha se aproxima das 290 t/h. Acrescente uma margem para que um pico forte de um ciclo de carga rápido não deixe momentaneamente a maxila sem material e o serviço fica confortavelmente dentro da faixa do CPG-11 e não do CPG-10. O volume da tremonha decorre depois do padrão de carga: um único balde grande de pá carregadora a chegar a cada quarenta segundos exige reserva suficiente para que o alimentador nunca esvazie a tremonha entre despejos. A densidade também conta aqui, porque uma rocha mais densa enche a mesma área de calha com mais toneladas, empurrando a escolha para o modelo maior.
Materiais e Aplicações
Os alimentadores CPG da Constmach processam os materiais tal-qual comuns em pedreiras e minas. As alimentações típicas incluem:
- Rocha dura, como granito, basalto e gabro
- Calcário e dolomite
- Gravilha de rio e agregado tal-qual
- Materiais reciclados e entulho de demolição, quando a dimensão e a contaminação o permitirem
Os produtos finais abastecem os mercados habituais dos agregados: base de estradas, balastro ferroviário e pedra calibrada para betão e betuminoso. A secção de grelha é tanto mais valiosa quanto maior for a proporção de finos naturais na alimentação, pois desviar essa fração liberta capacidade real de britagem. As alimentações abrasivas desgastam mais depressa a calha e as barras, razão pela qual essas peças são substituíveis.
A Economia do Desgaste ao Longo da Vida do Alimentador
Compensa encarar o desgaste como um custo de exploração e não como uma despesa pontual. O alimentador tem apenas dois verdadeiros grupos de consumíveis: as chapas de revestimento da calha e as barras de grelha. Ambos são aparafusados, ambos foram concebidos para ser trocados e ambos se desgastam a um ritmo ditado pela alimentação. Em calcário mole duram muito tempo; em granito ou basalto duros e angulosos gastam-se mais depressa. Como as peças são substituíveis, o custo é previsível e uma pedreira pode orçamentar revestimentos e barras da mesma forma que orçamenta os revestimentos do britador.
A grelha altera também a aritmética do desgaste de toda a linha e não apenas do alimentador. Ao manter os finos abrasivos fora do britador, retarda o desgaste dos revestimentos ou das barras de percussão do britador, muito mais caros. Um jogo de barras de grelha é barato ao lado de um jogo de placas de maxila, pelo que cada tonelada de finos desviada no alimentador é uma tonelada que não raspa o britador. Inspecionar as barras e os revestimentos a intervalos regulares, encomendar substituições antes de uma peça falhar e trocar as peças de maior desgaste como trabalho planeado e não como avaria mantêm o custo estável e a linha em funcionamento. A economia favorece a substituição ligeiramente antecipada de uma barra de grelha desgastada, em vez de esperar até que os intervalos tenham aberto tanto que os finos deixem de cair corretamente e voltem a carregar o britador.
Manutenção e Peças de Desgaste
Um alimentador vibratório é mecanicamente simples e grande parte da sua manutenção é rotineira. As tarefas recorrentes são claras:
- Inspecionar e substituir as chapas de revestimento da calha à medida que a abrasão as adelgaça
- Substituir as barras de grelha quando os intervalos abrirem para além da dimensão pretendida
- Verificar se as molas apresentam fissuras ou cedência e substituí-las como conjunto
- Manter o acionamento: relubrificar e inspecionar os motores vibratórios ou verificar os rolamentos do excitador e a tensão das correias
- Manter todos os elementos de fixação da estrutura e do acionamento verificados e apertados ao binário, já que a vibração constante solta os parafusos
Os elementos de fixação merecem menção especial. A vibração vai soltando os parafusos com o tempo, e um apoio de acionamento ou um parafuso de motor solto falha rapidamente e de forma ruidosa. Uma volta rápida à máquina em cada turno deteta a maior parte dos problemas antes de estes pararem a linha.
Conselhos de Operação para uma Frente de Instalação Estável
Alguns hábitos mantêm um alimentador a produzir no seu melhor. Regule o caudal de alimentação para manter a câmara do britador cheia mas não afogada; um britador a trabalhar a um nível constante e quase cheio faz o melhor produto e consome potência de forma mais regular. Observe o padrão de carga e peça aos operadores que distribuam os despejos por toda a tremonha em vez de tombarem todos os baldes no mesmo ponto, porque uma carga irregular traduz-se em desgaste irregular da calha. Ouça a máquina: uma alteração no som da vibração assinala muitas vezes um parafuso a soltar-se ou uma mola cansada antes de surgir qualquer sinal visível. Mantenha as barras de grelha livres de pedras encravadas e de argila que possam cegar os intervalos, sobretudo em alimentação húmida ou pegajosa, pois uma grelha cega deixa de desviar e devolve silenciosamente os finos ao britador. E resista à tentação de perseguir tonelagem forçando o alimentador para além do seu serviço; o débito adicional é pequeno e o custo em vida dos componentes não é. A atenção regular e constante ao alimentador é recompensada ao longo de toda a linha.
Erros Frequentes a Evitar
O erro mais frequente é subdimensionar o alimentador em relação ao britador. Um alimentador que não consegue manter o britador cheio limita o débito de toda a instalação, e nenhuma capacidade de britagem o recupera. Comece por adequar o alimentador ao britador.
O segundo erro é o espaçamento errado das barras de grelha. Com o intervalo demasiado apertado, material que deveria ser desviado passa pelo britador, desperdiçando capacidade. Com o intervalo demasiado largo, material que o britador deveria reduzir cai sem ser processado. O espaçamento tem de ser escolhido em função da sua alimentação e da sua regulação do lado fechado.
Outros problemas recorrentes incluem forçar o acionamento na esperança de mais tonelagem, o que apenas encurta a vida dos componentes, e adiar a verificação dos parafusos até que algo se solte. Nenhum destes erros é difícil de evitar; todos eles são comuns.
Como Escolher o Alimentador Vibratório Certo
Comece pelo britador primário. A admissão que ele exige define a capacidade mínima do alimentador, e o alimentador deve superar esse valor com margem para os picos. A partir daí, percorra as variáveis práticas: material de alimentação e densidade, fração de finos que espera desviar, tamanho dos blocos, volume de tremonha necessário para amortecer o seu ciclo de carga e se a instalação é fixa ou móvel.
O CPG-09 combina com um único britador de maxilas primário de gama de entrada. O CPG-10 e o CPG-11 cobrem a maioria das instalações de pedreira de gama média. O CPG-13 é dimensionado para as maiores instalações. Os engenheiros de aplicação da Constmach dimensionam o alimentador, definem o espaçamento da grelha e selecionam o acionamento em função da sua alimentação real e do débito pretendido, para que a primeira máquina da sua linha esteja ajustada a tudo o que vem a seguir.
