Na indústria extrativa mineral, pedreiras e plantas de processamento de agregados, os britadores primários e secundários — especialmente os britadores de mandíbula e os impactadores — atuam sob regimes operacionais de severidade extrema. A cominuição e fratura de grandes blocos de rocha de alta dureza (como basalto, granito, quartzo e minério de ferro) impõem ao equipamento elevados picos de torque e cargas cíclicas severas. Para assegurar que o britador opere com estabilidade e confiabilidade estrutural, o volante do britador fundido desempenha um papel mecânico fundamental no conjunto rotativo.
Muito além de um simples componente circular metálico, a fabricação de um volante sob encomenda envolve conceitos precisos da física mecânica, engenharia de fundição e metalurgia de ligas pesadas. A Fundição Mundial especializou-se na produção de volantes brutos de alta performance, projetados sob medida para suportar os regimes de trabalho da britagem pesada.
A Física da Inércia Rotacional no Processo de Britagem
A função primária do volante do britador de mandíbula e de impactadores reside no armazenamento e conservação da energia cinética rotacional. Na física mecânica, a energia acumulada por um corpo em rotação depende diretamente do momento de inércia da sua massa e do quadrado da velocidade de rotação (RPM).
Durante a fase passiva do ciclo de britagem — momento em que a mandíbula móvel ou o rotor recua e a câmara se abre —, o sistema de acionamento acelera a massa do volante, acumulando energia cinética. No instante em que a rocha é comprimida contra a superfície de desgaste, ocorre uma desaceleração natural do sistema. Nesse pico de resistência mecânica, o volante fornece a energia armazenada para auxiliar na fratura da rocha, compensando as variações de velocidade e suavizando o ciclo operacional.
Esse efeito estabilizador da inércia rotacional reduz significativamente as variações bruscas de torque percebidas pelo motor elétrico e pela transmissão, promovendo um regime de trabalho mais equilibrado para todo o sistema de acionamento.
O Contrapeso Integrado: Compensação Dinâmica na Alma do Volante
Um dos aspectos de projeto mais relevantes na fundição de volantes é lidar com os desequilíbrios mecânicos inerentes ao mecanismo excêntrico da mandíbula móvel. Esse movimento excêntrico alternado gera forças e momentos dinâmicos que, se não forem balanceados, transmitem vibrações severas à estrutura de suporte, ao chassi e às fundações do britador.
Para atenuar essas solicitações dinâmicas, a Fundição Mundial produz volantes com contrapeso fundido diretamente na alma (web central) da peça. Por meio de modelagem computacional e controle geométrico de fundição, essa massa assimétrica é incorporada em corpo único ao volante.
O contrapeso atua em contraposição às massas excêntricas do mecanismo, funcionando como um elemento de balanceamento dinâmico passivo. Além disso, o projeto estrutural da alma pode prever furos roscados específicos para o balanceamento fino, permitindo que a montagem realize ajustes precisos de calibragem do conjunto.
Os principais benefícios dessa arquitetura de projeto incluem:
- Atenuação de Vibrações: Redução substancial das forças dinâmicas transmitidas à base e às estruturas de sustentação da planta de britagem.
- Alívio nos Mancais e Rolamentos: Redução das cargas radiais de pico sobre o eixo excêntrico e seus mancais, contribuindo para uma maior vida útil dos componentes de apoio.
- Melhor Aproveitamento Energético: Assegura o melhor aproveitamento da energia mecânica disponível durante as etapas de maior solicitação do ciclo de britagem.
Seleção de Ligas Metalúrgicas: Ferros Nodulares e Aços Fundidos
A especificação correta do material é essencial para garantir a resistência à fadiga sob carregamentos cíclicos contínuos. Na Fundição Mundial, fabricamos volantes sob encomenda em ligas adequadas aos requisitos de cada projeto:
- Ferros Fundidos Nodulares (conforme ABNT NBR 6916 FE 50007 / FE 60003 ou normas internacionais como EN-GJS-500-7 / ASTM A536): Destacam-se pela excelente capacidade de amortecimento de vibrações mecânicas aliada a boa resistência à tração e tenacidade, sendo amplamente adotados em britadores primários e secundários.
- Aços Fundidos ao Carbono e de Baixa Liga (normas ASTM A27, ASTM A148 e especificações de engenharia do cliente): Indicados para aplicações com solicitações de impacto dinâmico severo que demandem elevada tenacidade ao impacto (Charpy V-notch) e ductilidade superior.
⚙️ Tabela de Ligas Metálicas: Para consultar as propriedades mecânicas e composições químicas das ligas produzidas, acesse a Tabela Oficial de Ligas da Fundição Mundial.
Controle da Qualidade e Ensaios Não Destrutivos (END)
Em componentes rotativos pesados, a integridade estrutural é indispensável para a segurança operacional. A Fundição Mundial opera sob sistema de gestão da qualidade certificado pela ISO 9001 (BSI) e homologações DNV e ABS. Conforme a especificação técnica e requisitos do cliente, as peças brutas podem ser submetidas a ensaios não destrutivos (END):
- Ensaio por Ultrassom (US): Inspeção volumétrica interna voltada à detecção de descontinuidades internas relevantes, especialmente na região maciça do contrapeso e no cubo do volante.
- Ensaio por Partículas Magnéticas (PM): Verificação superficial e subsuperficial para detecção de eventuais descontinuidades estruturais.
- Controle Espectrométrico de Composição: Análise da composição química da corrida metálica para assegurar conformidade com a norma especificada.
Fornecemos volantes de britador fundidos brutos sob encomenda com capacidade unitária de 20 kg a 3.200 kg, rigorosamente conformados aos desenhos e especificações técnicas de cada cliente.
