Principais Componentes das Correias Transportadoras

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As correias transportadoras são componentes fundamentais no transporte ou movimentação de materiais a granel. Composto de uma correia contínua (esteira transportadora) que se desloca sobre tambores e roletes. Conhecer os principais componentes da correia transportadora é extremamente importante para a sua aquisição e aplicação adequada! Saiba mais a seguir.

Para garantir que o sistema de transporte de materiais seja eficiente, é preciso contar com correias transportadoras resistentes e de alta qualidade. Dessa forma, evitará acidentes e até mesmo um grande gasto com manutenções em um curto período de tempo.

Por isso, entender mais sobre a composição das correias transportadoras é essencial para escolher qual a correia ideal para seu maquinário!

Leia o artigo e descubra os principais componentes das correias transportadoras!

Correia transportadora e suas características construtivas

Os principais componentes das correias transportadoras são divididos por duas partes: a carcaça interna e as coberturas externas (inferior e superior). Entenda cada uma delas a seguir.

Correia transportadora: tipos de cobertura

A cobertura da correia transportadora é uma camada geralmente construída de borracha ou sua combinação com outros materiais.

Ela reveste a carcaça e tem a função primordial de protegê-la contra os efeitos da abrasão, impacto, corte, temperatura, ataque químico decorrente do material transportado ou outras condições adversas.

Existe um tipo de cobertura específica para cada condição de trabalho. A cobertura é dividida em cobertura superior e cobertura inferior:

Superior: É a camada que recebe e mantém contato direto com o material transportado e tem o propósito de proteger a carcaça dos danos causados pelo impacto e pelo desgaste abrasivo.
Inferior: É a camada que não mantém o contato direto com o material transportado, porém mantém contato direto com os rolos e tambores, sendo que fornece uma superfície de fricção necessária para transmissão de energia e alinhamento da correia.

O material utilizado na fabricação das coberturas das correias é o composto de borracha, que é a mistura de vários ingredientes (substâncias químicas) que conferem a este os mais variados tipos de propriedades e fazem com que a cobertura da correia consiga desempenhar bem a função para a qual foi desenvolvido.

Dentre os diversos ingredientes, como ativadores, protetores, aceleradores, agentes de processo, plastificantes, corantes e etc, o elastômero tem posição destacada.

O elastômero é o elemento principal da composição. Formado por um emaranhado de moléculas com alto peso molecular também chamado de Polímero, é o elemento que dá características de resistência química, física e de processabilidade. Existem vários tipos de elastômeros, sendo os seguintes os mais usados conforme as características mostradas na figura 03.

A escolha de qual material a ser aplicado é baseado nas seguintes informações: tipo de material, altura de queda do material, granulometria, abrasividade, ação cortante, temperatura, presença de óleo ou outros produtos químicos e ciclo da correia.

Principais Componentes das Correias Transportadoras

A Associação dos Fabricantes de Produtos de Borracha (ARPM), antiga Associação dos Fabricantes de Borracha (RMA), define duas classes de compostos para coberturas de borracha como Grau I e Grau II.

ARPM RMA Grau I: Estas coberturas consistem de borracha natural ou sintética ou uma combinação destas duas que serão caracterizadas pela alta resistência a cortes e arrancamentos pela excelente resistência à abrasão. Elas são recomendadas para serviços que envolvem materiais cortantes e abrasivos e para condições de carregamento de forte impacto.

ARPM RMA Grau II: A composição elastomérica destas coberturas será semelhante a composição do Grau I com uma resistência à abrasão classificada de boa a excelente nas aplicações que envolvem o transporte de materiais abrasivos, mas não pode oferecer a mesma resistência a cortes e arrancamento das coberturas do Grau I.

A norma DIN 22102 parte 01 também estabelece os tipos e características de coberturas como W, X, Y e Z. A figura 04 mostra as características das coberturas GRAU I e GRAU II da ARPM RMA e W, X, Y e Z da DIN 22102. A adesão é a força de ligação entre as coberturas e lonas e entre lonas, sendo este, um fator importante para garantir a performance da correia transportadora.

A CEMA cita que as coberturas deverão ter espessura e qualidade suficientes para proteger a carcaça. As espessuras mínimas recomendadas para o lado de carga e retorno para aplicações de serviços gerais estão listadas na figura 05 e 06 respectivamente, sendo que a espessura necessária para uma correia específica é em função do material transportado e dos métodos de manuseio utilizados. É necessário aumentar a espessura das coberturas assim que as seguintes condições se tornarem mais graves: abrasividade do material, granulometria máxima do material, peso do material, altura de queda do material na correia, ângulo de carregamento, velocidade da correia e frequência de carregamento.

Espessuras para o lado de carga

Espessuras para o lado de retorno

Correia Transportadora: Carcaça

A NBR 67177 define a carcaça como parte da correia destinada a suportar as cargas de tração, impacto e resistência ao rasgamento e rompimento, podendo ser construída de lonas sintéticas ou têxteis, cabos de aço ou uma combinação destes materiais.

É a seção estrutural mais importante da correia transportadora, pois tem como objetivo transmitir a força necessária para elevar e mover a correia carregada e absorver a energia de impacto liberada pelo material ao ser carregado na correia através da calha de alimentação. Ela deve permitir que sejam executadas todas as possíveis técnicas de emendas e ser forte suficiente para lidar com as forças que ocorrem ao iniciar, movimentar e parar a correia carregada, principalmente em transportadores que possuem aclives acentuados. A carcaça também tem a função de fornecer a rigidez necessária à correia para que permaneça alinhada na estrutura do transportador e suporte toda a carga de material. Os principais materiais aplicados atualmente nas carcaças de correias são as fibras têxteis e os cabos de aço.

Fibras têxteis: são os elementos mais comumente utilizados na fabricação dos tecidos integrantes das carcaças e é composto por fios: o urdume e a trama. O urdume é responsável pela resistência à tração e é disposto longitudinalmente fabricado com fios de Poliéster, enquanto a trama efetua sua amarração provendo ao tecido resistência transversal fabricado com fios de Nylon. A figura 07 mostra a montagem do urdume e da trama formando o tecido têxtil para compor a carcaça de uma correia transportadora.

Cabos de aço: As carcaças de aço são constituídas de um conjunto de cabos de aço paralelos, dispostos longitudinalmente de tal forma a prover a resistência necessária para a correia suportar grandes forças de operação. Os cabos são protegidos contra oxidação envelopados por uma camada de borracha de ligação, esta camada protetora também permite a união da carcaça com a cobertura da correia. A figura 08 mostra o tipo de cabo de aço utilizado na composição da carcaça de uma correia transportadora, com destaque para a torção “Z” e “S” dos cabos, necessário para garantir o equilíbrio das tensões e ajudar no alinhamento da correia.

A CEMA cita outros materiais usualmente aplicados na carcaça tais como algodão, fibra de vidro e aramida e suas características que podem ser vistos na figura 09. A figura 10 mostra um comparativo entre estes materiais em relação às características operacionais.

A carcaça pode apresentar alongamentos temporários (elástico) muitas vezes devido às variações nas tensões da correia causadas pelas condições de partida e frenagem, ou causadas pela variação das condições térmicas. A CEMA mostra através da figura abaixo o valor de alongamento dos materiais aplicados na carcaça em função do percentual de tensão nominal (admissível) da correia transportadora para os esticamentos automático (contrapeso) e manual (esticador).

Portanto, a correia transportadora é um componente sujeito a trocas periódicas. Na correia ideal, o desgaste total da cobertura deveria coincidir com o final de vida útil da carcaça, mas normalmente as coberturas desgastam primeiro, principalmente a cobertura superior. Este desgaste acontece devido à ação abrasiva causada pelo carregamento do material através da calha de alimentação sobre a cobertura da correia quando em movimento. A figura a seguir mostra a seção completa de uma correia transportadora composta pelas coberturas e carcaça de tecido têxtil e cabos de aço.

TENSÃO ADMISSÍVEL E FATOR DE SEGURANÇA DAS CARCAÇAS

A tensão admissível para uma correia transportadora é a tensão máxima e segura de trabalho recomendada para ser aplicada, que geralmente se refere a força aplicada à correia por unidade de largura. Os tecidos têxteis e os cabos de aço que fazem parte da carcaça da correia são frequentemente classificados pela sua tensão máxima de trabalho seguro, que é expressa como uma força aplicada por lona por unidade de largura da correia.

O fator de segurança de uma correia transportadora é a relação da resistência da correia à sua tensão máxima de operação. Tradicionalmente, o fator de segurança para as correias de lona de acordo com a CEMA é de 10:1, ou seja, a correia opera a 10% da sua resistência à ruptura e para as correias de cabo de aço é de 6,67:1, ou seja, a correia opera a 15% da sua resistência à ruptura.

A figura a seguir mostra as tensões admissíveis e de ruptura para correias com carcaça de Poliéster / Nylon e a próxima figura mostra para as carcaças para cabos de aço.