Este artigo aborda a polia dos britadores cônicos, um componente essencial na transmissão de potência que transfere o movimento rotacional do motor para o eixo intermediário por meio de uma correia de transmissão, ajusta a velocidade do eixo intermediário e absorve vibrações. Detalha sua composição e estrutura, incluindo o corpo da polia, ranhuras em V, cubo, aro e alma. O processo de fundição do corpo da polia é descrito, abrangendo a seleção do material (ferro fundido cinzento), modelagem, moldagem, fusão, vazamento, tratamento térmico e inspeção. Também descreve o processo de usinagem (usinagem de desbaste/acabamento, tratamento de superfície) e as características de montagem. Além disso, são especificadas medidas de controle de qualidade, como testes de material, verificações de precisão dimensional, balanceamento, testes funcionais e inspeção da qualidade da superfície. Esses processos garantem que a polia permita uma transmissão de potência eficiente, reduzindo o desgaste da correia e aumentando a confiabilidade operacional do britador cônico.
Introdução detalhada ao componente da polia do britador cônico
1. Função e papel da polia do britador cônico
A polia (também chamada de polia) é um componente crítico de transmissão de potência em britadores cônicos, responsável por transferir o movimento rotacional do motor para o eixo intermediário por meio de uma correia de transmissão (correia em V ou correia em cunha). Suas principais funções incluem:
Transmitir torque do motor para o sistema de transmissão do britador, possibilitando a rotação do contraeixo e posterior operação do mecanismo de britagem.
Ajuste da velocidade do contraeixo através da variação do diâmetro (em conjunto com os tamanhos das polias do motor), otimizando a eficiência de britagem para diferentes materiais.
Absorve pequenas vibrações e choques do motor, reduzindo o impacto nos componentes de transmissão do britador.
2. Composição e Estrutura da Polia
As polias do britador cônico são normalmente polias com ranhuras em V, projetadas para combinar com o perfil da correia de transmissão. Sua estrutura inclui:
Corpo da polia: Estrutura principal cilíndrica ou cônica com ranhuras para colocação da correia. Geralmente é uma peça única fundida ou forjada, com um cubo no centro para montagem no eixo intermediário.
Ranhuras em V: Múltiplas ranhuras circunferenciais (número correspondente à contagem da correia, por exemplo, 2 a 6 ranhuras) com um ângulo de 34° a 40°, projetadas para prender as laterais da correia em V e transmitir torque por atrito. A profundidade e a largura das ranhuras são padronizadas (por exemplo, séries SPZ, SPA e SPB) para corresponder às dimensões da correia.
Eixo: Uma projeção cilíndrica central com um furo para montagem no eixo intermediário. Pode apresentar uma ranhura para chaveta, furos para parafusos de fixação ou trava cônica para fixar a polia ao eixo, evitando deslizamento durante a rotação.
Aro: Borda externa do corpo da polia, reforçando a estrutura e limitando o movimento lateral da correia. Pode incluir furos de alívio (para polias grandes) para reduzir o peso e a inércia.
Rede: Estrutura radial que conecta o cubo ao aro, proporcionando resistência mecânica e minimizando o peso. Pode ser sólida (para polias pequenas) ou nervurada (para polias grandes) para aumentar a rigidez.
3. Processo de fundição do corpo da polia
A maioria das polias é fundida para melhor custo-benefício e geometria complexa, com as seguintes etapas:
Seleção de materiaisFerro fundido cinzento (HT250 ou HT300) é o preferido por sua boa fundibilidade, resistência ao desgaste e amortecimento de vibrações. Para aplicações pesadas, utiliza-se ferro dúctil (QT500-7) ou aço fundido (ZG270-500) para maior resistência à tração.
Criação de padrões: Um padrão de madeira, metal ou impresso em 3D replica a geometria da polia, incluindo ranhuras, cubo e alma. Tolerâncias de contração (1–2%) e ângulos de inclinação (2–3°) são adicionados para remoção do molde.
Moldagem: Moldes de areia aglomerada com resina são moldados ao redor do molde. Os machos criam o furo central e os furos de alívio (se houver). O molde é curado para garantir a estabilidade dimensional.
Derretendo e Derramando: O ferro fundido é derretido em um forno de indução a 1400–1450 °C. O metal fundido é despejado no molde por meio de um sistema de passagem, com velocidade controlada para evitar turbulência e garantir o preenchimento completo das ranhuras.
Resfriamento e Shakeout: A peça fundida esfria lentamente no molde para reduzir o estresse e, em seguida, é removida por vibração. Os risers e canais de entrada são cortados e a areia da superfície é limpa.
Tratamento térmico: O recozimento para alívio de tensões (550–600 °C por 2–3 horas) elimina tensões residuais, evitando empenamento durante a usinagem.
Inspeção de Fundição: Verificações visuais de rachaduras, porosidade ou ranhuras incompletas. Testes ultrassônicos (UT) detectam defeitos internos em áreas críticas (cubo e alma).
4. Processo de Usinagem e Fabricação
Usinagem de desbaste:
A borda externa e o cubo são girados para remover o excesso de material, estabelecendo dimensões básicas com margem de acabamento de 1–2 mm.
O furo central é perfurado grosseiramente e alargado até atingir o tamanho aproximado.
Usinagem de Acabamento:
As ranhuras em V são torneadas com precisão usando um torno com uma ferramenta de corte de ranhuras, garantindo que o ângulo (±0,5°), a profundidade (±0,1 mm) e a largura (±0,05 mm) correspondam às especificações da correia.
O furo do cubo é retificado com acabamento de acordo com a tolerância IT7, com rugosidade superficial de Ra1,6 μm. As ranhuras são fresadas em dimensões padrão (p. ex., DIN 6885) com tolerâncias rigorosas.
A face da polia é usinada para ficar perpendicular ao eixo do furo (desvio ≤0,05 mm) para evitar desalinhamento da correia.
Tratamento de superfície:
Os sulcos são jateados para remover rebarbas e melhorar o atrito com a correia.
A superfície externa é pintada ou revestida com acabamento anticorrosivo (por exemplo, zincagem) para maior durabilidade.
Características de montagem:
Buchas de travamento cônico (se usadas) são pressionadas no cubo, com cones correspondentes para garantir uma montagem segura do eixo.
Os parafusos de fixação são instalados em furos roscados, com pontas endurecidas para penetrar no eixo e evitar deslizamentos.
5. Processos de Controle de Qualidade
Teste de materiais: As peças fundidas são analisadas quanto à composição química (espectrometria) e propriedades mecânicas (resistência à tração, dureza: 180–240 HBW para HT250).
Precisão dimensional:
CMM (Máquina de Medição de Coordenadas) verifica as dimensões da ranhura, o diâmetro do furo e o desvio da face.
O ângulo da ranhura é verificado com um transferidor; o diâmetro do passo (distância entre os centros das ranhuras) é medido para garantir o alinhamento da correia.
Balanceamento:
O balanceamento dinâmico é realizado para polias que giram acima de 1000 RPM, garantindo um desequilíbrio residual ≤10 g·mm/kg para reduzir a vibração.
Teste Funcional:
Teste de ajuste da correia: correias em V são instaladas para verificar o engate das ranhuras (sem aperto ou folga excessivos).
Teste de torque: a polia é montada em um eixo de teste e submetida ao torque nominal para verificar se não há deslizamento ou deformação.
Qualidade da superfície:
As superfícies das ranhuras são inspecionadas quanto a rachaduras ou bordas afiadas (por meio de microscopia) que possam danificar as correias.
A adesão da tinta é testada com um método de corte transversal (ISO 2409), não exigindo descascamento.
A fabricação precisa e o controle de qualidade da polia garantem uma transmissão de potência eficiente, minimizando o desgaste da correia e maximizando a confiabilidade operacional do britador cônico
Para superar as deficiências mencionadas, a Shilong fornece uma estrutura de conexão do eixo de transmissão e da polia do britador cônico que pode ser facilmente instalada e removida. Ao mesmo tempo, garante que a superfície de conexão do eixo de transmissão e da polia não sofra danos durante a montagem e instalação do eixo de transmissão. A solução técnica que adotamos é uma estrutura de conexão entre o eixo de transmissão e a polia do britador cônico, que inclui a polia e o eixo de transmissão. O centro da polia possui um furo para o eixo, e a seção de conexão do eixo de transmissão é colocada nesse furo. Ela possui um furo para luva de expansão, que é coaxial com o furo do eixo. O diâmetro do furo para luva de expansão é maior que o do furo do eixo. A superfície circunferencial interna do furo para luva de expansão e a superfície circunferencial externa da seção de conexão do eixo de transmissão envolvem uma cavidade para luva de expansão. Uma luva de expansão é disposta na cavidade para luva. Uma placa de pressão é fixada na extremidade externa da polia, e o centro da placa de pressão é conectado à cabeça do eixo do eixo de transmissão por meio de um parafuso de conexão. A solução técnica que adotamos é uma estrutura de conexão entre o eixo de transmissão e a polia do britador cônico. O eixo de transmissão e a polia são conectados por meio de uma luva de expansão disposta na cavidade da luva de expansão, eliminando a necessidade de rasgos e pinos de chaveta na estrutura de conexão tradicional, especialmente com centralização. Alta precisão; fácil instalação, ajuste e desmontagem; conexão de alta resistência, estável e confiável; proteção do equipamento contra danos em caso de sobrecarga. Além disso, a placa de pressão fixada na extremidade externa da polia impede que impurezas entrem na cavidade de expansão e contaminem a luva de expansão.
