Introdução

Os tambores são componentes rotativos, presentes em transportadores de correia, que possuem a função de transmitir movimento, desviar a direção ou mesmo de esticar a correia. Esse equipamento é formado por quatro componentes estruturais principais: o eixo, o cubo, o disco e o cilindro. É possível visualizar a seguir, na Figura 1, a distribuição desses elementos em um tambor.

Os tambores ainda são compostos pelos anéis de expansão, que são comumente utilizados para acoplar o eixo ao cubo, e pelas caixas de mancais e rolamentos, que serão os responsáveis por permitir o movimento de rotação dos tambores. Por conta disso, inicialmente é selecionado o rolamento e, com base nessa definição, a caixa de mancal é selecionada, posto que cada rolamento requer uma caixa de mancal específica. Os rolamentos e as caixas de mancal são selecionados com base nos requisitos mínimos de vida por fadiga e de acordo com as cargas limites dos mancais.

Tipos de tambores

Os tambores possuem diferentes funções em um transportador de correia, de acordo com a posição em que é alocado, como a de proporcionar desvios e dobras na correia. Com isso, podemos então definir algumas das classificações para o componente, sendo elas:

1. Retorno: localizado na extremidade oposta ao terminal de descarga, tem a função de retornar a correia à sua posição inicial, além de poder atuar também no tensionamento da correia;
2. Esticador: responsável por manter a tensão ideal para o funcionamento adequado do transportador;
3. Acionamento: responsável por transmitir torque. Este tipo de tambor pode se localizar na descarga, no centro ou no retorno do transportador;
4. Desvio: tem a função de desviar o curso da correia;
5. Encosto: tem a função de aumentar o ângulo de abraçamento da correia com o tambor de acionamento;

Projeto e aplicações

Para o dimensionamento desse tipo de equipamento as informações mais relevantes são a largura e as tensões da correia, além do tipo construtivo. Conforme apresentado na Figura 2, os discos podem ser fabricados de forma integral e serem ligados ao cilindro por solda, ou podem ser construídos soldados ao cubo e ao cilindro. O tambor deve ser dimensionado levando em consideração as posições e tipos de solda, além dos esforços solicitantes em cada uma delas.

Estes equipamentos são geralmente fabricados em aço e, como já mencionado, uma de suas principais funções é tracionar a correia para que o funcionamento esperado do transportador seja atingido. Neste caso, o tambor a ser utilizado é o motriz, que está acoplado ao conjunto de acionamento, composto por motores e redutores. Em alguns casos em que se fazem necessários, um disco de freio ainda pode ser acoplado ao eixo do tambor para ser utilizado junto a um sistema de frenagem do transportador.

Para operações onde são exigidas tensões de correia elevadas, podem ser utilizadas diferentes configurações de acionamento. Dentre elas, a utilização de conjunto de acionamento em mais de um tambor pode ser considerada, assim como a utilização de duplo acionamento em um mesmo tambor.

Na Figura 3, logo abaixo, é possível visualizar o sistema de frenagem em um transportador de correia, além de um tambor com duplo acionamento.

Devido às diversas aplicações deste equipamento em transportadores de correia, que por sua vez se utilizam de cargas variadas, seu cálculo e dimensionamento nos projetos é feito de acordo com a capacidade de carga de cada transportador. Sua fabricação também segue os padrões e normas técnicas aplicáveis a este tipo de equipamento.

Outro componente fundamental na utilização dos tambores é o revestimento, que tem como finalidade proteger o equipamento contra desgastes e também aumentar sua capacidade de tração. Tendo em vista as diversas variações de projeto, muitos fatores devem ser analisados no momento de escolher um tambor para a sua correia transportadora, como o custo do equipamento, o ambiente no qual ele será instalado, a facilidade e o custo para manutenção, além de, claro, os parâmetros de utilização do transportador de correias, como tensão, ângulo de abraçamento, quantidade de ciclos de partida e parada, velocidade da correia, dentre outros. A Figura 4 traz alguns modelos de revestimento, que serão selecionados de acordo com a finalidade de sua utilização.

Vantagens de mercado

Com o mercado em constante crescimento, surgem novas oportunidades de projeto e aplicabilidade desse componente, em ambientes que requerem maior capacidade, eficiência ou mesmo segurança. Isso resulta em um desenvolvimento contínuo de tecnologias, com novos revestimentos, dimensões e geometrias, cada vez mais específicos de acordo com a necessidade de sua aplicação.

Uma das principais vantagens da utilização dos tambores é no transporte de materiais em longa distância, já que a aplicação de correias transportadoras proporciona uma redução de custos significativa. Isso se dá por meio da diminuição do número de caminhões utilizados no transporte de material, reduzindo de forma global o trabalho a ser executado. Além disso, também é possível reduzir a interação direta dos colaboradores com o processo de transporte de material e com o próprio material em si, o que proporciona uma maior segurança operacional. Outro benefício obtido com a aplicação de correias transportadoras é um melhor controle de emissões de material particulado. Alguns métodos aplicados em correias transportadoras, com essa finalidade, são apresentados a seguir:

1. Enclausuramento de correias transportadoras: evitam o arraste de poeira durante as transferências de material;
2.  Aplicação de supressor de pó: este produto forma uma película em volta do material, reduzindo as emissões de poeira;
3. Sistema de despoeiramento: responsável por filtrar o ar antes da liberação de partículas na atmosfera;

Outro fator de atenção é a conformidade dos tambores com os transportadores nos quais eles serão implementados. É fundamental a verificação de compatibilidade entre tambores e correias, evitando posteriores ajustes no projeto inicial, ou mesmo retrabalhos para adequação entre componentes.

Conclusão

Tambores são componentes rotativos que estão submetidos a altas ciclagens e elevadas cargas, provenientes das tensões de correia. Acresce-se ainda que processos de soldagem são inerentes à construção desses equipamentos, sendo sabido também que tais processos propiciam o surgimento de regiões onde a nucleação de trincas é favorecida. Por esse motivo, é imprescindível que o projeto de tambores apresente alta confiabilidade, levando em consideração os corretos procedimentos de fabricação e dimensionamento, com base nas normas aplicáveis, evitando assim falhas por fadiga tanto de sua estrutura quanto de seus componentes, elevando sua vida útil e a produtividade do equipamento.

Após as considerações apresentadas, fica evidente a relevância dos tambores para a utilização de transportadores de correia. É necessária uma atenção especial à manutenção e gerenciamento destes componentes, evitando interrupções produtivas e prezando sempre pela eficiência e segurança operacional. O conjunto do tambor engloba diferentes peças, de modo que falhas em componentes individuais, como no rolamento ou anel de expansão, podem comprometer todo o funcionamento do sistema. Por isso, a realização de inspeções e avaliações estruturais garantem uma maior confiabilidade do equipamento, proporcionando maior produtividade e previsibilidade para a manutenção desses ativos.

A Kot Engenharia possui ampla experiência na execução de serviços envolvendo tambores e transportadores de correia, realizando desde análises por elementos finitos até análises de falha de tambores, além de proposições de melhorias de projetos. Caso possua necessidades em inspeções e soluções estruturais, contamos com uma mão de obra especializada para auxiliar seu negócio. Entre em contato com nossa equipe!

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Referências

1. THE FUNCTION AND MECHANISM OF CONVEYOR PULLEY DRUMS – Terry J King Pr. Eng.
2. Manual de Transportadores Contínuos Faço, Ed. Faço, 1996.
3. Manual CEMA (Conveying Equipment Manufacturers Association), versão 93.
4. Conveying Machines, Spivakovisky e Diaachkov, Editorial Mir, 1989.
5. Transporte y Elevacion, P. Alexandrov, Ed. Mir, 1994.