Parede frontal do britador de mandíbula

Introdução detalhada ao componente da parede frontal dos britadores de mandíbula

I. Composição e Estrutura da Parede Frontal

1. Prato Principal
   A estrutura de suporte de carga central, moldada como uma placa plana inclinada com um ângulo de 25° a 35° em relação ao plano horizontal (otimizando a trajetória de queda do material e reduzindo os riscos de bloqueio), possui espessuras que variam de 30 a 50 mm para britadores pequenos a 80 a 120 mm para britadores grandes. É feita de aço fundido de alta resistência (p. ex., ZG30Mn) ou aço estrutural de baixa liga (Q355B) com dureza superficial ≥200 HBW para resistir ao impacto e ao desgaste do material. A parte superior da placa principal conecta-se à placa superior da estrutura, e a parte inferior estende-se até a seção central-inferior da câmara de britagem, proporcionando suporte total para a placa da mandíbula fixa.
2. Estrutura de montagem de placa de mandíbula fixa

• Ranhuras em T e furos para parafusos: A face interna da placa principal (voltada para a câmara de britagem) é usinada com ranhuras em T horizontais (largura de 20 a 50 mm) ou furos para parafusos em série (espaçamento de 150 a 300 mm) para fixar a placa da mandíbula fixa por meio de parafusos em T ou parafusos escareados. As ranhuras em T permitem o ajuste lateral da placa da mandíbula fixa (± 5 mm), enquanto os furos para parafusos utilizam parafusos de alta resistência (grau 8.8) para garantir conexões firmes, evitando afrouxamentos sob cargas de impacto.

• Localizando Chefes: Saliências de 5 a 10 mm de altura são fornecidas nas bordas da placa principal, encaixando-se nas ranhuras nas bordas da placa da mandíbula fixa para restringir o deslocamento lateral. A precisão de posicionamento deve ser ≤ 0,5 mm para evitar o emperramento do material devido a folgas excessivas.

3. Flange de conexão
   Estrutura flangeada em ambos os lados e na parte superior da placa principal, 10 a 20 mm mais espessa que a placa principal, para conexão fixa à estrutura (soldada ou parafusada). A superfície da flange é usinada com furos para pinos de localização (diâmetro de 16 a 30 mm) e furos para parafusos de conexão (M20 a M48) com tolerância posicional de ± 0,5 mm para garantir a coaxialidade durante a montagem da estrutura. Os flanges das paredes frontais grandes são fundidos integralmente com a placa principal, enquanto os das paredes frontais pequenas/médias são conectados por soldagem por ranhura (altura da perna ≥ 10 mm), com soldas inspecionadas quanto a defeitos por meio de ensaios não destrutivos.
4. Estruturas de reforço

• Reforços longitudinaisNervuras longitudinais (seção transversal em L ou retangular) são soldadas ou fundidas na parte externa da placa principal (lado da câmara não-esmagadora) em intervalos de 200 a 400 mm. Sua altura é de 1,5 a 2 vezes a espessura da placa principal para aumentar a resistência à flexão.

• Placas de reforço de canto: Placas de reforço triangulares (10–20 mm de espessura) são soldadas nos cantos dos flanges e da placa principal para dispersar a concentração de tensões, evitando rachaduras nas áreas de conexão sob cargas de impacto.

5. Estruturas de Proteção Auxiliar

• Lábio de prevenção de vazamento:A borda inferior da placa principal é dobrada para dentro em 5–10 mm, com uma folga de 3–5 mm da borda da mandíbula oscilante para evitar que materiais finos vazem de ambos os lados da câmara de britagem.

• Revestimentos resistentes ao desgaste (opcional): Para triturar materiais de alta dureza, revestimentos resistentes ao desgaste de aço com alto teor de manganês (ZGMn13) (10–15 mm de espessura) podem ser aparafusados no lado interno da placa principal (áreas não cobertas pela placa da mandíbula fixa) para prolongar a vida útil.

II. Processo de Fundição da Parede Frontal (Exemplo de Aço Fundido)

1. Preparação de moldes e moldes de areia

• Utiliza-se fundição em areia de resina (pequena/média) ou fundição em areia de silicato de sódio (grande). Moldes de madeira ou espuma são feitos a partir de modelos 3D, com uma margem de contração de fundição de 2,0% a 2,5% (contração linear para aço fundido). Dimensões críticas (por exemplo, espessura do flange, posição da ranhura em T) reservam uma margem de usinagem de 3 a 5 mm.

• As superfícies dos moldes de areia são revestidas com tinta em pó de zircônia (0,8–1,2 mm de espessura) e secas a 200 °C por 2 horas para formar uma superfície lisa, evitando a aderência do metal durante o vazamento. Os cantos dos moldes de areia nos reforços e na placa principal são arredondados (R≥10 mm) para reduzir a concentração de tensões na fundição.

2. Derretendo e Derramando

• Sucata de aço com baixo teor de fósforo e enxofre (P≤0,03%, S≤0,02%) é fundida em um forno elétrico a arco a 1520–1560 °C. Ferromanganês (Mn 1,2%–1,5%) e ferrosilício (Si 0,5%–0,8%) são adicionados para ajustar a composição. Após a desoxidação (desoxidação do alumínio), a pureza do aço fundido atinge mais de 99,9% (inclusões não metálicas ≤ Grau 2).

• Utiliza-se um sistema de vazamento pelo fundo, com comportas posicionadas em áreas de flanges espessas. A temperatura de vazamento é de 1460–1500 °C e o tempo de vazamento é de 5–20 minutos (dependendo do peso da parede frontal: 500 kg–5000 kg) para evitar o aprisionamento de escória ou fechamentos a frio devido ao enchimento rápido.

3. Shakeout e tratamento térmico

• As peças fundidas são desmoldadas após o resfriamento abaixo de 250 °C. Os risers são removidos por corte a gás e retificados nivelados com a superfície, e rebarbas, rebarbas e aderência de areia são removidas.

• Recozimento para alívio de tensões: as peças fundidas são aquecidas a 620–660 °C, mantidas por 4–6 horas e, em seguida, resfriadas no forno a 300 °C e resfriadas a ar para eliminar tensões residuais (≤120 MPa) e evitar deformações durante o processamento ou uso subsequente.

III. Processo de Usinagem da Parede Frontal

1. Usinagem de desbaste

• Utilizando o lado externo da placa principal como referência, o lado interno (superfície de montagem da garra fixa) e a superfície de conexão do flange são fresados em uma fresadora de pórtico, deixando uma margem de acabamento de 3 a 5 mm. A planura do lado interno é ≤ 1 mm/m, e a perpendicularidade entre a superfície do flange e a placa principal é ≤ 0,5 mm/100 mm.

• Ranhuras em T ou furos para parafusos são usinados de forma grosseira: os blanks para ranhuras em T (2–3 mm mais largos do que o projetado) são fresados em uma fresadora vertical, ou os furos para parafusos (1–2 mm maiores do que o projetado) são perfurados em uma broca radial.

2. Semi-acabamento e Envelhecimento

• As superfícies são semiacabadas (com folga de 1 a 2 mm) e as ranhuras em T são semifresadas (com folga de 0,5 mm). O envelhecimento por vibração (50 a 100 Hz por 2 horas) alivia ainda mais o estresse da usinagem para evitar deformações pós-acabamento.

3. Usinagem de Acabamento

• Superfície de montagem da mandíbula fixa: usinada com acabamento em uma fresadora CNC para planicidade ≤0,1 mm/m, rugosidade da superfície Ra≤6,3 μm e erro de ângulo de inclinação ≤0,1° (garantindo folga uniforme com a placa da mandíbula oscilante).

• Ranhuras em T e rosqueamento: As ranhuras em T são usinadas com uma fresa específica (tolerância de largura de ±0,1 mm), com perpendicularidade da base da ranhura em relação à superfície de montagem ≤0,05 mm/100 mm. Os furos dos parafusos são rosqueados com precisão de 6H para garantir um aperto firme com parafusos de garra fixa.

• Furos para pinos de localização: Perfurados e alargados em conjunto com a estrutura, utilizando encaixe de transição H7/m6. A tolerância posicional entre os furos para pinos e os furos para parafusos é ≤ 0,3 mm para garantir o alinhamento preciso entre a parede frontal e a estrutura.

4. Tratamento de Superfície e Montagem Usinagem Auxiliar

• As superfícies não usinadas são jateadas com areia (Sa2,5) e revestidas com primer epóxi rico em zinco (50–70 μm) e acabamento de borracha clorada (40–60 μm) para resistência à corrosão. As superfícies usinadas recebem óleo antiferrugem (grande) ou fosfatização (pequena/média, película de 5–8 μm).

• Chanfradura de bordas: todas as bordas afiadas são arredondadas (R2–R3) e as aberturas das ranhuras em T são chanfradas (1×45°) para evitar danos à placa da mandíbula fixa ou aos operadores durante a montagem.

IV. Processo de Controle de Qualidade da Parede Frontal

1. Controle de Qualidade de Fundição

• Inspeção visual: inspeção completa para detectar trincas, retração ou falhas de funcionamento. As áreas de concentração de tensões (por exemplo, juntas entre a placa principal e o reforço, raízes de flanges) são submetidas a testes de partículas magnéticas (MT) para garantir a ausência de trincas superficiais ou subsuperficiais (comprimento ≤ 0,5 mm).

• Qualidade interna: Paredes frontais grandes (peso >2000 kg) requerem teste ultrassônico (UT). A área central da placa principal (1/2 da espessura) deve estar livre de poros, inclusões ou retração ≥φ3 mm, com cobertura de inspeção ≥80%.

2. Inspeção de Precisão Dimensional

• Uma máquina de medição de coordenadas verifica a planura (≤0,1 mm/m), o ângulo de inclinação (desvio ≤0,1°), a posição da ranhura em T (tolerância ±0,3 mm) e a posição do furo do parafuso (desvio ≤0,5 mm) da superfície de montagem da mandíbula fixa.

• Teste de deflexão: Uma carga de impacto nominal de 1,5× (simulando impacto do material) é aplicada ao centro da placa principal. A deformação residual é medida com um relógio comparador após a descarga, exigindo ≤ 0,2 mm para garantir a rigidez estrutural.

3. Teste de Propriedades Mecânicas

• Ensaios de tração: Ensaios de amostragem para propriedades do aço fundido. O ZG30Mn deve apresentar resistência à tração ≥600 MPa e alongamento ≥15%; o Q355B deve apresentar resistência à tração ≥500 MPa e alongamento ≥20%.

• Teste de dureza: a dureza Brinell da superfície da placa principal (≥200 HBW) é medida, com uma diferença de dureza ≤30 HBW na mesma superfície para garantir a uniformidade do material.

4. Verificação de desempenho da montagem

• Montagem de teste com a placa de fixação e a estrutura: O encaixe entre a placa de fixação e a superfície de montagem é verificado (usando um calibrador de folga de 0,1 mm, com profundidade de inserção ≤ 20 mm em ≥ 80% das áreas). A folga de encaixe do flange entre a parede frontal e a estrutura é ≤ 0,1 mm (teste com calibrador de folga).

• Teste de carga: Uma força de esmagamento nominal de 1,2x é aplicada por 30 minutos. Os parafusos de conexão entre a parede frontal e a estrutura não devem apresentar afrouxamento (perda de torque ≤ 5%), e não é permitida deformação visível ou ruído anormal na placa principal.