FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ......
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FÁBRICAS DE CIMENTO
Engº Afonso Archilla
Engº Sergio Stolovas
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FÁBRICAS DE CIMENTO
1- DADOS DE PRODUÇÃO e CONSUMO
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FÁBRICAS DE CIMENTO
2 – FUNCIONAMENTO DE UMA
FÁBRICA DE CIMENTO
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BRITADOR
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PRE–HOMOGENIZAÇÃO
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MOINHO DE CRU
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SILO DE CRU (FARINHA)
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CALCINADORES (TORRE DE CICLONES)
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FORNO
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RESFRIADOR
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SILO DE CLINQUER
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MOAGEM DE CARVÃO
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MOAGEM DE CIMENTO
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BASE DO MOINHO DE CIMENTO
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BASE DO MOINHO DE CIMENTO
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FÁBRICAS DE CIMENTO
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SILOS
-GEOMETRIA
-CARREGAMENTOS: FORMULAS E COMPORTAMENTO
- SILO MULTICAMARA: UMA NOVA PROPOSTA
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GEOMETRIA
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FORMULAÇÃO
Usualmente presente em todas as normas, a pressão nas
paredes é calculada pela “Fórmula de Janssem” (inicialmente
apresentada em 1895):
Para silos esbeltos (H/d > 2,5), e^z tende a zero, e a formula pode ser expressa:
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VALORES USUAIS: [PARA CIMENTO E FARINHA (CRU)]
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COMPARATIVO INTER-NORMAS:
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Canal de descarga
aparente (0,4 diam.)
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SILO MULTICAMARA: UMA NOVA
PROPOSTA
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OBRIGADO!
SÉRGIO STOLOVAS:
MOINHOS DE BOLAS
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Excitação Estrutura Resposta
Ação do
Equipamento
Resultado da
análise que será
comparado com
valores de
referencia
Resistência,
Deslocamentos,
Velocidades
Projeto estrutural de Bases de MOINHOS DE BOLAS
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Excitação Estrutura Resposta
Ação do
Equipamento
Resistência,
Deslocamentos,
Velocidades
Projetar a de maneira que
submetida à ,
a resulte satisfatória
Objetivo do Engenheiro:
Estrutura
Excitação
Resposta
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Ferramentas disponíveis para desenvolver projetos de Bases
de Maquinas:
a) Regras Prescritivas:(Pré- dimensionamento)
b) Metodologias Analíticas:
“Receitas de bolo” de acordo a parâmetros
básicos para cada classe de equipamento.
Exigem idealizar (de maneira mais ou
menos simplificada) a relação causal entre
excitação e resposta mediante o modelo
da estrutura.
Excitação Estrutura Resposta
Explicitas na metodologia !!!
RespostaExcitação Estrutura
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O Pré- dimensionamento está baseado em:
- Recomendações das normas
- Requisitos do fabricante
- Desenhos do fabricante
- Experiência do engenheiro
Trata-se somente da 1ª etapa do projeto, deverá
ser seguida pela analise e deverá ser alterado no
caso que os resultados da resposta não sejam
satisfatórios
B
H
t
m
M
Pré- dimensionamento
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“ É suficiente cumprir com as orientações gerais.
Jamais aconteceram problemas com as bases
assim projetadas”
E porque as notas gerais:
“O PROJETO E DIMENSIONAMENTO
DA FUNDAÇÃO É RESPONSABILIDADE
DO CLIENTE, AS DIMENSÕES
INDICADAS SÃO AS MÍNIMAS...”
“A MASSA DE CONCRETO MÍNIMA
RECOMENDADA É DE 2 VEZES A
MASSA DO MOINHO, SEGUIR
CRITERIOSAMENTE AS ORIENTAÇÕES
GERAIS”
???
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O fabricante do equipamento fornece:
“Orientações gerais para projeto de fundações” :
Não é suficiente para
garantir o bom
desempenho!!!
São somente Orientações
!!!
?
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a) Regras Prescritivas:
b) Metodologias Analíticas:
A adoção de Metodologias analíticas resulta sempre necessária !!!
Excitação Resposta
Pré- dimensionamento.
Não são suficientes para garantir o bom desempenho já que:
“cada caso é um caso”
Excitação Estrutura Resposta
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Excitação Estrutura Resposta
Pesos
e cargas estáticas
Características,
Magnitudes e
pontos de
aplicação das
excitações
operacionais
induzidas pelo
equipamento:
Forças,
Freqüências,
FasesParâmetros característicos do Solo
Pré- dimensionamento de acordo
a orientações do fabricante +
compatibilização com sistemas e
potenciais impedimentos na
periferia.
Metodologia analítica
adequada
Critérios de
aceitabilidade da
resposta:
Geralmente:
Limitação das
velocidades e
deslocamentos nos
mancais
massas
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Excitação Estrutura Resposta
Pesos
e cargas estáticas
Características,
Magnitudes e
pontos de
aplicação das
excitações
operacionais
induzidas pelo
equipamento:
Forças,
Freqüências,
FasesParâmetros característicos do Solo
Pré- dimensionamento de acordo
a orientações do fabricante +
compatibilização com sistemas e
potenciais impedimentos na
periferia.
Metodologia analítica
adequada
Critérios de
aceitabilidade da
resposta:
Geralmente:
Limitação das
velocidades e
deslocamentos nos
mancais
massas
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Moinho de Bolas
carga
descarga
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Moinho de Bolas
cargadescarga
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Moinho de Bolas
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Moinho de Bolas
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Moinhos de Bolas
(ou de barras)
Máquinas Rotativas
Típicas
VS
- Ventiladores,
- Geradores,
- Motores Elétricos
- Compressores
As excitações dinâmicas induzidas pelos Moinhos de Bolas é diferente às
das Máquinas Rotativas típicas
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MAQUINAS ROTATIVAS TÍPICAS
Força radial constante e
com velocidade angular
constante estacionário
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MAQUINAS ROTATIVAS TÍPICAS
Força radial constante e
com velocidade angular
constante estacionário
Fx= F cos wt
Fy= F sinwt = F cos (wt-p/2)
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EFEITO CASCATA:
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0
1
2 3
Efeito Cascata Lifters
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VS
Fx
Fy
Fx
Fy
![Page 72: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/72.jpg)
Ruído Branco
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-A baixas velocidades aparecem efeitos
concentrados numa freqüência de 9Hz
-Ao aumentar a velocidade o efeito passa
a ser distribuído aleatoriamente na faixa
de 2Hz a 20 Hz.
-Ou seja, existem efeitos de excitação na
faixa das freqüências naturais da base!!!
- OS EFEITOS DINAMICOS NÃO
APARECEM DIRETAMENTE
CORRELACIONADOS COM A
VELOCIDADE DE ROTAÇAO DO
TAMBOR.
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F(t) = S Fi cos(2pfi t+fi)
Fi = F*/ (n1/2 )
F*= 0,2 P*
P* = Peso do material + Peso das Bolas
Cascata ~ Ruído Branco na Faixa de freqüências
[ 2Hz; 20Hz]
F(t)
Excitação induzida aos efeitos do modelo analítico:
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Excitação Estrutura Resposta
Pesos
e cargas estáticas
Características,
Magnitudes e
pontos de
aplicação das
excitações
operacionais
induzidas pelo
equipamento:
Forças,
Freqüências,
FasesParâmetros característicos do Solo
Pré- dimensionamento de acordo
a orientações do fabricante +
compatibilização com sistemas e
potenciais impedimentos na
periferia.
Metodologia analítica
adequada
Critérios de
aceitabilidade da
resposta:
Geralmente:
Limitação das
velocidades e
deslocamentos nos
mancais
massas
![Page 76: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/76.jpg)
Metodologia analítica adequada
Interação Solo-Estrutura para bases de equipamentos de baixa
freqüência apoiados no solo
Estática VS Dinâmica
O relevante é estimar
adequadamente os
coeficientes de mola
vertical do solo
O solo é
parte da
estrutura!!!
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Conceitos fundamentais- A:
k1
k2
k3
m1
m2
m3
k1
k2
k3
m1
m3
k1
k2
k3
m1
m3
m1
m1
A B C
Para estática
(F=constante) as 3
estruturas dariam a
mesma resposta
(recalque)
Porem, se F=F(t) a
resposta (história de
deslocamentos) será
bem diferente !
O solo oscilará também
e será quem realmente
controla a resposta
F F F
solo
Metodologia analítica adequada
![Page 78: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/78.jpg)
Conceitos fundamentais- B:
Metodologia analítica adequada
O solo é também
responsável pela
dissipação de energia
mediante
amortecimento
geométrico
Muita atenção com a escolha de soluções sobre estacas!!!
Perda do Amortecimento Geométrico!!!
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Interação solo estrutura para base de Máquinas é muito mais que
saber escolher coeficientes de mola,
B
H
t
m
M
Msolo
![Page 80: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/80.jpg)
Metodologias analíticas de Interação com o solo
- Método de Tschebotarioff (empiric)
- Método de Barkan (molas equivalentes)
- Método da Função de Impedância.
- Variantes que adotam a Analogia do Semi-espaço elástico (Richart-Halls)
- Integração do solo no modelo estrutural.
Excelente estratégia para ficar maluco
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Metodologia analítica adequada
-Variantes que adotam a Analogia do Semi-espaço elástico
![Page 82: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/82.jpg)
![Page 83: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/83.jpg)
Metodologia analítica adequada
Oooops!!!
Se incremento a
espessura da base
perco amortecimento já
que cresce a Relação de
Massa.
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Excitação Estrutura Resposta
Pesos
e cargas estáticas
Características,
Magnitudes e
pontos de
aplicação das
excitações
operacionais
induzidas pelo
equipamento:
Forças,
Freqüências,
FasesParâmetros característicos do Solo
Pré- dimensionamento de acordo
a orientações do fabricante +
compatibilização com sistemas e
potenciais impedimentos na
periferia.
Metodologia analítica
adequada
Critérios de
aceitabilidade da
resposta:
Geralmente:
Limitação das
velocidades e
deslocamentos nos
mancais
massas
![Page 85: FÁBRICAS DE CIMENTO - Instituto de Engenharia · 2018. 2. 26. · FÁBRICAS DE CIMENTO 2 ... Metodologias analíticas de Interação com o solo - Método de Tschebotarioff (empiric)](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022060823/609c4b2493278e42b94b4ed5/html5/thumbnails/85.jpg)
Obrigado