Equilibratura dell’albero di trasmissione di un frantoio a mascelle — Cava in Brasile

Contesto

Una cava di granito a 80 km a nord di Belo Horizonte utilizza un frantoio a mascelle PE-400×600 che lavora 60 tonnellate all’ora. Il frantoio funziona a 300 RPM con un volano in ghisa da 420 kg a ciascuna estremità dell’albero eccentrico. Dopo la sostituzione di un rivestimento, il volano lato comando ha sviluppato una vibrazione pronunciata che è peggiorata nel corso di due turni.

La misurazione di riferimento con uno strumento portatile ha mostrato 14,8 mm/s RMS sul cuscinetto lato comando e 11,2 mm/s sul lato non comando. Entrambi i valori superavano la soglia di allarme dell’impianto di 7,1 mm/s. La prassi precedente prevedeva di rimuovere il volano con la gru e trasportarlo a un’officina di equilibratura a São Paulo — un viaggio andata e ritorno di 14 giorni compresi transito e tempi di attesa.

Allestimento

Il frantoio è stato messo in sicurezza e lasciato raffreddare. Due sensori di vibrazione sono stati montati magneticamente sull’asse orizzontale di ciascun alloggiamento del cuscinetto — lato comando (DE) e lato non comando (NDE). Il nastro riflettente del tachimetro è stato applicato al bordo del volano, visibile attraverso una finestra di ispezione. Tutti i cavi sono stati instradati lontano dai punti di schiacciamento e fissati con fascette.

Balanset-1A è stato configurato per l’equilibratura su due piani a 300 RPM con finestre di integrazione di 20 secondi.

Misurazione

Run 1 — Riferimento.
Frantoio avviato a vuoto (senza alimentazione di materiale). Letture a 300 RPM stabili:

• DE: 14,8 mm/s RMS, fase 78°
• NDE: 11,2 mm/s RMS, fase 194°

Forte componente a 1× su entrambi i canali. La differenza di fase di 116° tra i cuscinetti ha confermato lo squilibrio di coppia — a riprova che l’equilibratura su due piani era la scelta giusta.

Run 2 — Peso di prova sul Piano 1 (volano DE).
Un peso di prova da 250 g è stato avvitato al bordo del volano a 0°. Run registrata:

• DE: 10,1 mm/s, fase spostata a 142°
• NDE: 9,8 mm/s

Coefficienti di influenza calcolati.

Run 3 — Peso di prova sul Piano 2 (volano NDE).
Peso di prova DE rimosso. Un peso di prova da 250 g posizionato sul volano NDE a 0°. Run registrata.

Il software disponeva ora dell’intera matrice 2×2 dei coefficienti di influenza e ha calcolato i vettori di correzione:

• Volano DE: 185 g a 312°
• Volano NDE: 130 g a 47°

Run 4 — Verifica della correzione.
Pesi di correzione saldati ad arco sulla faccia interna del bordo di ciascun volano. Run finale a vuoto:

• DE: 2,3 mm/s RMS
• NDE: 1,8 mm/s RMS

Entrambe le letture comodamente all’interno della Zona A della ISO 10816-3. Il frantoio è stato rimesso in produzione con alimentazione di materiale — la vibrazione è rimasta stabile a 2,5 mm/s DE e 2,0 mm/s NDE sotto carico.

Risultato

Tempo totale trascorso dalla messa in sicurezza al ritorno in servizio: 55 minuti. Nessuna gru, nessun trasporto, nessuna attesa di due settimane. La cava ha stimato il fermo macchina evitato in circa R$ 85.000 (≈ 16.000 US$) di mancata produzione — il Balanset-1A si è ripagato al primo utilizzo.