Serviço de Inspeção de engrenagens – Cálculo de Backlash

O backlash é a folga que existe entre as superfícies de contato das engrenagens, incluindo a coroa e o pinhão de um moinho de bolas. Para calcular o valor de backlash recomendado para ajustar o pinhão e a coroa de um moinho, é necessário seguir os seguintes passos:

1. Verificar a especificação do fabricante do equipamento para determinar o valor de backlash recomendado. Esse valor pode variar dependendo do tipo e tamanho do moinho.
2. Verificar as dimensões da coroa e do pinhão, incluindo o número de dentes, diâmetro e largura.
3. Analisar a temperatura operacional do pinhão em relação a coroa para o cálculo da dilatação térmica da coroa.
4. Calcular o pitch da engrenagem, que é a distância entre dois dentes consecutivos, usando a fórmula:

Pitch = (π x diâmetro)/número de dentes

Onde π é a constante matemática Pi, diâmetro é o diâmetro da engrenagem em milímetros e número de dentes é o número de dentes da engrenagem.

1. Calcular o valor de backlash recomendado usando a fórmula:

Backlash = (0,0254 x pitch x número de dentes do pinhão)/2

Onde 0,0254 é a conversão de polegadas para milímetros, pitch é o valor calculado no passo 3 e número de dentes do pinhão é o número de dentes da engrenagem do pinhão.

1. Verificar a folga existente atualmente entre a coroa e o pinhão usando um instrumento de medição, como um calibre de folgas.
2. Ajustar o posicionamento do pinhão para alcançar o valor de backlash recomendado, levando em consideração a integridade da engrenagem e do rolamento.
3. Verificar novamente a folga entre a coroa e o pinhão após o ajuste para garantir que esteja dentro da especificação do fabricante.

É importante lembrar que o cálculo do backlash deve ser realizado por um profissional qualificado e experiente em manutenção de equipamentos de mineração, já que uma configuração inadequada pode levar a problemas de desgaste, vibração e falha do equipamento. Além disso, a manutenção preventiva regular é essencial para garantir o bom funcionamento das engrenagens e prolongar a vida útil do equipamento.

1. I: A SEP avalia o ajuste mais adequado a aplicação baseado em parâmetros tais como: cálculos geométricos + cálculo dilatação térmica + zonas de acomodação + análise pittings e deformações no par engrenado + análise condições dinâmicas atuais (vibração e temperatura) + excentricidade e região mais excêntricas da coroa, de forma que o pinhão seja ajustado na melhor condição possível.

Obs II.: Moinhos são máquinas de grande porte, com carga dinâmica elevada e variada, e por este motivo pode haver variações nos esforços no par engrenado pinhão x coroa, além do fato que engrenagens de grande porte é comum haver variações no processo de fabricação e desvios geométricos de fabricação na direção radial e axial na área de contato dos dentes (não apenas na cabeça do dente) mas na área carregada dos dentes que é a região onde há a operação e contato real dos dentes.

É por este motivo de engrenagens de grande porte (moinhos) as folgas admissíveis são maiores do que engrenagens convencionais de caixas redutoras, onde o desvio padrão e processo de fabricação das engrenagens são realizados em máquinas diferentes, com controle de usinagem e temperatura diferentes, principalmente para engrenagens de grande porte acima de 2,5 metros (a depender do centro de Usinagem/retifica).

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Sobre o autor

Wilson Duarte

Engenheiro Mecânico especialista em Manutenção Preditiva Industrial, Engenharia de Lubrificação e Inspeção em Engrenagens (ênfase em engrenagens para moinhos e fornos), treinamentos realizados no Brasil e Alemanha. Experiência de 24 anos em manutenção industrial, trabalhos realizados nas áreas de Engenharia de Manutenção, Planejamento, Inspeção, Manutenção Mecânica e Elétrica. Conhecimentos nas áreas de Instrumentação e Automação Industrial.

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