PENEIRAS VIBRATÓRIAS_Relatório

7/23/2019 PENEIRAS VIBRATRIAS_Relatrio

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RELATRIO SOBRE PENEIRAS VIBRATRIAS

(Alana Indah Boaventura)

1. PENEIRAS VIBRATRIAS

As peneiras so utilizadas para classificar materiais, separando-os por tamaho de particula

atravs de uma malha de tela. O movimento vibratrio das peneiras vibratrias

caracterizado por impulsos rpidos, normais superfcie, de pequena amplitude (1,5 a 25

mm) e de alta frequncia (600 a 3600 movimentos por minutos), sendo produzidos por

mecanismos mecnicos ou eltricos.

Elas podem ser divididas em duas categorias: pelo movimento vibratrio praticamente

retilneo em um plano normal superfcie de peneiramento, chamadas peneiras

vibratrias horizontais; e pelo movimento circular ou elptico, chamadas peneiras

vibratrias inclinadas.

A Figura 1 traz uma representao esquemtica de uma peneira vibratria utilizada em

minerao, empregada nos circuitos de britagem e de preparao de minrio para os

processos de concentrao. Sua capacidade varia entre 50 a 200 t/m2/mm de abertura/24h.

Figura 1. Representao esquemtica de uma peneira vibratria. (CETEM, 2004).

1.1.Tipos de Peneiras

Peneiras Inclinadas


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As peneiras inclinadas de movimento circular ainda tm grande predominncia no

segmento de agregados, devido a capacidade e eficincia de classificao, associado ao

baixo custo de fabricao, por requerer somente um eixo para gerar o movimento.

A inclinao usual varia de 18o a 20o, sendo o mnimo prtico de 15o. Para reduzir a

velocidade do material e aumentar a eficincia de classificao, possvel inverter o

movimento e trabalhar na rotao no sentido de contra-fluxo.

Figura 2. Peneiras vibratria inclinadas. (METSO MINERALS)

Figura 3. Peneira vibratria inclinada. (IMIC)

Peneiras Horizontais

Usadas principalmente no peneiramento de via mida e/ou malhas finas. Por ser

horizontal, a menor velocidade permite maior tempo de residncia, melhorando a

eficincia de classificao, condio apropriada para malhas mais finas.


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Usam movimentos lineares, o que requer duas linhas de vibradores para gerar este

movimento, tornando-as mais caras que as peneiras inclinadas. Possuem maior tendncia

ao entupimento, comparado as peneiras de movimento circular.

Peneiras tipo Banana

Essas peneiras possuem decks de inclinaes variveis ao longo do comprimento da

peneira. No trecho da alimentao, comeam com ngulos bem maiores que as inclinadas

convencionais (faixa de 25 a 35) e terminam usualmente na faixa de 5 a 10 graus.

A grande vantagem deste tipo de peneira est nas aplicaes onde o material contm alta

quantidade de finos. O ganho relativo, comparado com as peneiras inclinadas

convencionais, depende da quantidade de finos presentes na alimentao. Considera-se

que, com a alimentao contendo menos de 30% de frao passante, no existem ganhos

no uso da peneira banana. Porm, podem ter a capacidade dobrada quando existem grande

quantidades de finos, como no caso de minrio de ferro. A figura 4 traz um exemplo de

peneira tipo banana.

Figura 4. Peneira do tipo banana. (METSO)

O princpio de funcionamento baseado na alta velocidade no trecho incial, permitindo

manusear grande volume sem derramamento. A alta velocidade resulta em menor altura

da camada de produto, o que provococa o contato rpido das partculas finas desde o

trecho inicial da peneira, conseguindo-se retirar grande quantidade de finos rapidamente.

Os trechos seguintes, de inclinaes decrescentes, possuem velocidades cada vez menores


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e tm a funo de obter maior eficincia de classificao. A Figura 5 traz um comparativo

de eficincia entre uma peneira convencional e do tipo banana.

Figura 5. A) Peneira convencional; B) Peneira tipo banana. (METSO)

Alm da classificao pelo tipo de movimento vibratrio, as peneiras so subdivididas de

acordo com o tipo de acionamento que estas possuem. Na listagem abaixo so

apresentados os tipos de acionamento:

Figura 6. Tipos de acionamento de peneiras vibratrias.

A B


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Ser apresentadas as principais caractersticas das classes de peneiras mais usuais a

seguir:

Peneira de acionamento livre circular

um dos sistemas mais simples e antigos que realiza a operao de peneiramento,

necessitam ser inclinadas em relao ao plano horizontal. A inclinao varia de 10 a 30o,

a abertura de maha destas peneiras varia entre 1 e 150 mm.

Em geral, possuem uma forma construtiva simples, compostas basicamente de chapas

laterais reforadas com perfis Uou cantoneiras. O sistema de acionamento formado

por um tubo mecnico de proteo, um eixo que atravessa transversalmente toda a peneira

e que possui, em suas extremidades, contrapesos (massas) que realizam o

desbalanceamento do mesmo. Um motor eltrico acoplado ao eixo por um sistema de

correias V utilizado para o movimento do mesmo. A caixa da peneira apoiada sobre

molas helicoidais ou coxins e vibra livremente sobre os mesmos. A figura 7 ilustra um

exemplo de peneira vibratria de acionamento livre linear, com 2000 mm de largura da

malha por 6000 mm de comprimento.

Figura 7. Peneira vibratria de acionamento livre linear.

Peneira de acionamento excntrico

Possuem movimento circular ou seja, necessitam trabalhar inclinadas. A construo da

caixa das peneiras excntricas similar das peneiras livres circulares, a maior diferena


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entre as duas classes est no acinamento, o qual possui um eixo com excentricidade

usinada em suas extremidades. No acionamento existem dois mancais internos fixados

caixa da peneira, e outros dois mancais externos montados em uma base esttica. Uma

vez que os mancais da caixa esto fora de centro em relao aos mancais estacionrios, a

rotao do eixo impe um movimento circular a parte vibrante da peneira. O comprimento

mximo do eixo de acionamento restrito 2500 mm, acima deste valor, a contruo

deste equipamento se torna economicamente invivel.

A Figura 8 apresenta uma peneira excntrica de 2200 mm por 6000 mm.

Figura 8. Peneira vibratria de acionamento excntrico.

Peneiras de acionamento por motovibradores

Os motovibradores so sistemas formados por um motor eltrico acoplado massas

desbalanceadas em suas extremidades, como pode ser visto na Figura 9


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Figura 9. Esquema do motovibrador.

Dependendo do tipo de montagem dos motovibradores, pode-se obter um movimento

circular ou um movimento linear da peneira. Para transportadores, separadores, peneiras

vibratrias, alimentadores vibratrios, etc, recomendado o movimento linear.

Em geral, as peneiras acionadas por motovibradores possuem largura mxima da

superfcie de peneiramento de 1800 mm. Normalmente, so utilizadas para o

desaguamento e a classificao. A Figura 10 ilustra uma peneira desaguadora de 1200

mm por 3000 mm.

Figura 10. Peneira vibratria para aplicao em desaguamento com acionamento por

motovibradores.

Peneira de acionamento por duplo eixo


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Este acionamento composto por dois eixos que possuem o desbalanceamento usinado

ou fixado no seu comprimento. A Figura 11 ilustra uma peneira com acionamento por

duplo eixo:

Figura 11. Esquema de funcionamento das peneiras de acionamento por duplo eixo.

Devido ao desbalanceamento incorporado ao corpo do eixo, a largura mxima da

superfcie de peneiramento restrita a 2200 mm. A Figura 12 apresenta uma peneira

desaguadora de 1800 mm por 3500 mm.

Figura 12. Peneira vibratria para aplicao em desaguamento com acionamento por

duplo eixo.


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Peneira de acionamento por excitadores

A principal aplicao deste tipo de peneira a classificao. O sistema de acionamento

por excitadores permite uma maior largura da superfcie de peneiramento assim, peneiras

de alta capacidade normalmente utilizam este tipo de acionamento, podendo atingir

larguras de at 4000 mm e comprimento de 12000 mm.

O princpio de funcionamento do excitador similar ao do motovibrador e duplo eixo

porm, um nico excitador mecnico unidirecional possui dois eixos com contrapesos em

suas extremidades que giram em sentido oposto. A seguir a Figura 13 apresenta um

esquema de excitador.

Figura 13. Esquema do excitador.

1.2.Mecanismos Vibratrios

possvel classificar os mecanismos vibratrios mais usados em trs tipos bsicos, so

eles:

Eixo concntrico

So vibradores para peneiras de pequeno porte (geralmente de tamanho mximo interno

de 1500 mm), com contrapesos externos, para regulagem da amplitude.

Eixo desbalanceado

O eixo excntrico, contm parte da massa excntrica necessria e contrapesos montados

na extremidade do eixo, os quais permitem o ajuste pelo lado externo da peneira, sem a

necessidade de desmontagem do conjunto.

Caixa de engrenanges


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Tambm denominado excitador, utilizado para peneiras que usam movimento linear

(peneiras horizontais e tipo banana). Cada caixa possui no seu interior dois eixos curtos

montados sobre rolamentos. Os eixos com os contrapesos giram em sentidos opostos,

gerando movimento linear. A sincronizao entre os dois eixos feita por engrenagens.

2. PENEIRAS UTILIZADAS PARA CLASSIFICAO DE CASTANHAS E

NOZES

Pouco material encontrado referente a classificao de nozes ou outras castanhas.

Algumas agroindstrias no monstram o como realizado o processo de classificao do

fruto, e outras que mostram, a classificao final feita manualmente.

A empresa Palini & Alves mostra um de seus classificadores de castanhas, mostrado na

Figura 14, onde utiliza-se sistema de peneiras sobrepostas. As informaes tcnicas do

equipamento porm no so apresentadas, dificultando o melhor entendimento do total

funcionamento da peneira.

Figura 14. Peneira utilizada na classificao de castanhas.


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3. ALGUMAS CARACTERSTICAS IMPORTANTES NO

DIMENSIONAMENTO DE PENEIRAS VIBRATRIAS

Dois pontos devem ser analisados primeiramente quando feita a classificao de

material por peneiras, so eles: comportamento do conjunto de partculas e o

comportamento individual das partculas.

No comportamento coletivo do peneiramento, a ao do movimento vibratrio faz com

que a camada de material sofra uma extratificao, onde as partculas menores escoam

atravs dos vos criados pelas partculas maiores e encaminham-se para a parte inferior

da camada. Em seguida ocorre o peneiramento de saturao o leito da camada est

completamente extratificado. A terceira etada, chamada de peneiramento de baixa

probabilidade, as partculas finais tm que atingir a superfcie de peneiramento at

conseguirem ultrapass-la. Desta forma, quanto mais extensa for a peneira, maior sua

eficincia, por outro lado, peneiras mais largas tm maior capacidade de produo. A

figura 15 a seguir, ilustra um corte longitudinal de peneira ideal, onde nota-se que a curva

de quantidade de passante se torna assinttica ao eixo do comprimento da peneira.

Figura 15. Comportamento coletivo das partculas peneiradas. (Iizuka, 2006)

No comportamento individual, o material a ser peneirado composto por partculas de

diferentes tamanhos da, que possuem comportamento distinto quando apresentadas

superfcie de peneiramento de abertura Da, conforme Iizuka (2006) traz, temos:


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A Figura 16, a seguir ilustra o comportamento das diversas classes de tamanho de

partculas submetidas ao peneiramento.

Figura 16. Comportamento individual das partculas peneiradas.

3.1.Eficincia de Peneiramento

A eficincia de peneiramento definida como a qualidade de separao que a peneira

fornece. Podem ser obtidas, baseadas no produto final, duas eficincias sendo elas:

Eficincia de remoo dos passantes; Eficincia de recuperao dos passantes.A eficincia de remoo dos passantes dada pela Eq. 1:


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=

. 100% (1)

Onde: - Eficincia de remoo dos passantes;RA- Porcentagem de retido na alimentao;

RR- Porcentagem realmente retida.

A eficincia de recuperao dos passantes dada pela Eq. 2:

=

. 100% (2)

Onde: - Eficincia de recuperao dos passantes;

PR- Porcentagem realmente passante;

PA- Porcentagem de passante na alimentao.

REFERNCIAShttp://www.metso.com/br/miningandconstruction/mineracaoeconstrucao.nsf/WebWID/

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Iizuka, Eduarno K. Anlise de Tenses em Peneiras Vibratrias atravs de Modelagem

Numrica Utilizando o Mtodo dos Elementos Finitos e Experimentalmente por

Extensometria. Dissertao de Mestrado em Engenharia Mecnica, Unicamp, 2006.
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