O britador de mandíbulas é uma das peças de equipamento mais essenciais nas indústrias de mineração, construção, pedreiras e reciclagem. No centro desta poderosa máquina está um componente crítico que determina diretamente o desempenho da britagem: a placa da mandíbula. Esses componentes de aço substituíveis e resistentes ao desgaste formam as superfícies primárias de britagem onde as matérias-primas são comprimidas, fraturadas e transformadas em agregados utilizáveis.
Compreender as placas de mandíbula é fundamental para maximizar a eficiência do britador, prolongar a vida útil do equipamento e otimizar os custos operacionais. Este guia abrangente explora tudo o que você precisa saber sobre placas de mandíbulas para britadores de mandíbulas, desde suas funções mecânicas até estratégias avançadas de manutenção.
O que são placas de mandíbula do britador de mandíbula?
As placas de mandíbula são componentes de aço substituíveis e resistentes ao desgaste que formam as superfícies primárias de britagem de um britador de mandíbula. Duas placas de mandíbula trabalham juntas dentro da câmara de britagem: uma permanece estacionária (placa de mandíbula fixa), enquanto a outra se move para frente e para trás em um movimento alternativo (placa de mandíbula móvel).
Características principais:
Design substituível: Ao contrário da estrutura do britador, as placas das mandíbulas são projetadas para serem facilmente substituídas quando desgastadas, protegendo a integridade estrutural da máquina
Componentes de alto desgaste: projetados para absorver todo impacto direto e abrasão do processo de britagem
Variações de superfície de material: Disponível com superfícies planas, dentadas ou onduladas, dependendo dos requisitos da aplicação
Conjunto aparafusado/fixado: Fixado com segurança à estrutura da mandíbula para uma operação segura e confiável
A genialidade do design das placas de mandíbula reside na sua natureza sacrificial – elas absorvem toda a tensão de esmagamento para que os componentes caros da máquina permaneçam protegidos.
Estrutura do britador de mandíbula e o papel das placas de mandíbula
Para compreender completamente as placas de mandíbula, é importante reconhecer seu lugar dentro do conjunto completo do britador de mandíbula:
Componentes principais:
Estrutura Principal: A espinha dorsal estrutural que suporta todos os componentes internos e resiste à pressão de esmagamento
Placa de mandíbula fixa: Aparafusada verticalmente à frente da estrutura, usando aço manganês corrugado para agarrar e esmagar o material
Placa de mandíbula móvel: fixada à mandíbula oscilante, movendo-se em movimento alternativo contra a placa fixa
Eixo excêntrico: Converte a rotação do motor em movimento alternativo da mandíbula
Pitman: transfere o movimento do eixo excêntrico para a mandíbula móvel
Placas articuladas: componentes de segurança que absorvem forças de sobrecarga
Volante: Armazena energia para manter uma ação de britagem consistente
Rolamentos: Apoiam o eixo excêntrico e a mandíbula oscilante
As placas das mandíbulas funcionam dentro deste sistema integrado, convertendo o movimento mecânico em poderosa força de esmagamento.
Como funcionam as placas de mandíbula: o ciclo de britagem
A ação de britagem ocorre em três fases distintas, cada uma crítica para a compreensão do desempenho da placa de mandíbula:
Estágio de alimentação
O material entra na câmara de britagem pela tremonha superior. A distância entre as placas das mandíbulas é máxima, permitindo que rochas e pedaços de minério de grandes dimensões caiam livremente na cavidade de britagem. O tamanho da abertura de alimentação determina diretamente o tamanho máximo do material que pode ser processado.
Estágio de compressão
O eixo excêntrico impulsiona o pitman para cima, empurrando as placas articuladas para fora. Este movimento força a placa móvel da mandíbula em direção à placa fixa com uma força tremenda. O material preso entre as duas placas experimenta:
Forças de Compressão: Comprimindo o material entre as mandíbulas
Forças de flexão: À medida que o material se dobra contra as superfícies da mandíbula
Forças de Divisão: Fraturando ao longo de pontos fracos naturais
O movimento no topo da câmara de britagem é elíptico com movimento máximo da mandíbula, enquanto a área de descarga apresenta movimento mínimo. Este design garante um esmagamento progressivo – pedaços grandes se quebram em fragmentos menores à medida que descem.
Estágio de descarga
À medida que o pitman completa seu ciclo e começa a se mover para baixo, as placas articuladas relaxam e a placa móvel da mandíbula retorna à sua posição original. O material triturado cai pela abertura de descarga na parte inferior, de onde sai para transportadores para processamento posterior ou peneiramento.
Esse ciclo contínuo se repete centenas de vezes por minuto, processando grandes volumes de material em tamanhos menores e mais gerenciáveis.
O movimento complexo das placas da mandíbula
O movimento das placas da mandíbula é mais complexo do que o simples movimento de vaivém:
Movimento Elíptico na Abertura de Alimentação: A mandíbula móvel exibe movimento elíptico na parte superior da câmara de britagem, criando movimento máximo da mandíbula e facilitando uma melhor aderência do material.
Movimento crescente na descarga: Na abertura de descarga inferior, o movimento da mandíbula assume uma forma fina de crescente com inclinação para cima, garantindo um fluxo suave do material e evitando a formação de pontes.
Componentes verticais e horizontais: Em todos os pontos da câmara de britagem, o movimento da mandíbula contém componentes verticais (para cima e para baixo) e horizontais (para frente e para trás), criando uma poderosa ação de balanço que maximiza a eficiência da britagem.
Esse sofisticado padrão de movimento – frequentemente chamado de “movimento de balanço” – é o que torna os britadores de mandíbulas tão eficazes na britagem primária de materiais grandes e duros.
Placa de mandíbula fixa vs. placa de mandíbula móvel
Embora ambas as placas pareçam semelhantes, elas têm funções distintas:
Placa da mandíbula fixa:
Permanece estacionário, aparafusado à estrutura do britador
Fornece a superfície de referência contra a qual o material é esmagado
Experimenta padrões de desgaste mais uniformes
Requer substituição menos frequente do que a placa móvel em algumas aplicações
Placa de mandíbula móvel:
Fixado à mandíbula oscilante e acionado pelo mecanismo excêntrico
Executa o movimento de esmagamento ativo
Experimenta padrões de desgaste variáveis (normalmente mais rápido na parte superior, mais lento na descarga)
Mais propenso a desgaste irregular devido ao complexo movimento de balanço
Ambas as placas devem trabalhar em harmonia para alcançar ótimos resultados de britagem.
Materiais e desempenho da placa de mandíbula
A seleção do material é o fator mais crítico no desempenho e longevidade da placa de mandíbula. Diferentes materiais se destacam sob diferentes condições de britagem.
Aço com alto teor de manganês (Mn13, Mn14, Mn18, Mn22)
Por que o aço com alto teor de manganês domina a indústria:
O aço com alto teor de manganês continua sendo o padrão da indústria para placas de mandíbula devido à sua excepcional propriedade de endurecimento. Quando submetido a cargas de impacto, o material endurece, tornando-se progressivamente mais duro à medida que é utilizado. Esta característica permite que o aço manganês atinja níveis de dureza de 350-450 HB durante operações típicas de britagem, podendo até atingir até 500 HB sob tensão de britagem sustentada.
Classes específicas para diferentes aplicações:
Mn13: Ideal para britagem de pedras macias com menores forças de impacto
Mn14: Escolha versátil para aplicações de britagem primária
Mn18: Excelente para materiais de dureza média e processamento de pedras mistas
Mn22: Classe premium para britagem de rochas difíceis, abrasivas e detonadas
Variantes de cromo (Mn14Cr2, Mn18Cr2, Mn22Cr2): Maior resistência ao desgaste para materiais extremamente abrasivos e requisitos de vida útil prolongada
Benefícios do aço com alto teor de manganês:
Resistência superior à carga de impacto
Excelente resistência evitando rachaduras
Econômico para a maioria das aplicações
Ganho contínuo de força durante a operação
Confiabilidade comprovada em milhares de instalações
Aço médio de manganês
Ao ajustar o teor de manganês e introduzir elementos de liga adicionais, os fabricantes desenvolveram aço com médio manganês que oferece uma vida útil aproximadamente 20% mais longa em comparação com o aço padrão com alto manganês, mantendo custos semelhantes.
Ferro fundido com alto teor de cromo
O ferro fundido com alto teor de cromo oferece excepcional resistência ao desgaste, tornando-o ideal para triturar materiais altamente abrasivos como asfalto reciclado, granito desgastado e agregados contaminados. No entanto, sua menor tenacidade pode causar rachaduras sob cargas de impacto pesado.
Solução Composta: Muitos fabricantes avançados agora usam uma abordagem composta, combinando ferro fundido com alto teor de cromo na superfície de alto desgaste com suporte de aço com alto teor de manganês para obter resistência superior ao desgaste, mantendo a tenacidade adequada.
Placas de mandíbula de inserção TIC (carboneto de tungstênio)
Para condições operacionais extremas, as placas de mandíbula de inserção TIC representam a solução premium. Essas placas apresentam uma base de aço com pastilhas de carboneto de tungstênio estrategicamente posicionadas em pontos de alto desgaste.
Vantagens de desempenho:
Vida útil 2 a 3 vezes maior em comparação com o aço manganês padrão em aplicações altamente abrasivas
Resistência superior ao desgaste para operações de reciclagem com materiais contaminados
Frequência de substituição reduzida e tempo de inatividade associado
Menor custo total de propriedade apesar do maior investimento inicial
Embora as placas de inserção TIC tenham um custo inicial significativamente maior, a vida útil significativamente estendida e os requisitos de manutenção reduzidos as tornam economicamente atraentes para aplicações exigentes.
Critérios de seleção para tipo de material
Escolha o material da placa da mandíbula com base em:
| Fator | Melhor material |
| Britagem primária de alto impacto | Aço com alto teor de manganês (Mn22) |
| Britagem primária padrão | Aço com alto teor de manganês (Mn14, Mn18) |
| Materiais altamente abrasivos | Ferro fundido com alto teor de cromo + composto de aço Mn |
| Operações de reciclagem | Composto dentado de aço manganês ou cromo |
| Condições de desgaste extremas | Pastilhas TIC (carboneto de tungstênio) |
| Operações conscientes do orçamento | Aço manganês padrão (Mn13, Mn14) |
Perfis de placas de mandíbula e designs de superfície
Além da composição do material, o perfil da superfície das placas de mandíbula é projetado para cenários de britagem e tipos de materiais específicos.
Placas de mandíbula lisas/planas
Características: Superfície lisa e ininterrupta, sem dentes ou ondulações
Melhor para:
Britagem primária de rocha mole a semidura
Aplicações que exigem faixas específicas de tamanho de saída
Geração mínima de multas
Materiais com tendências naturais de divisão (granito, calcário)
Vantagens:
Placas de mandíbula dentadas ou onduladas
Características: Vários dentes ou padrões de ondas criando uma superfície de aderência agressiva
Melhor para:
Esmagamento de materiais mais duros e resistentes
Aplicações de reciclagem (concreto, asfalto)
Materiais propensos a escorregar entre placas lisas
Operações de britagem secundária
Aplicações onde a remoção de multas é necessária
Vantagens:
Aderência superior em materiais escorregadios
Melhor controle do formato das partículas
Retorno reduzido do material
Maior eficiência de britagem em materiais resistentes
Placas de mandíbula pesadas
Características: Construção significativamente mais espessa e resistente do que as placas padrão
Melhor para:
Requisitos de vida útil prolongada
Volumes de produção ultraelevados
Processamento de materiais excepcionalmente duros ou abrasivos
Redução de custos a longo prazo através de substituições reduzidas
Indicadores Críticos de Desempenho: Padrões de Desgaste e Detecção
Compreender os padrões de desgaste ajuda a prever as necessidades de substituição e a identificar problemas operacionais:
Progressão normal do desgaste
Sob condições operacionais ideais, as placas das mandíbulas desgastam-se uniformemente em toda a sua superfície. O desgaste normalmente começa na parte superior, onde o material entra em contato pela primeira vez com as placas, progredindo para baixo ao longo do tempo. Os intervalos normais de substituição dependem de:
Dureza e abrasividade do material
Consistência do tamanho da alimentação
Velocidade e configurações do britador
Volume de material processado
Sinais de alerta de desgaste excessivo
Padrões de desgaste irregulares: Se um lado se desgasta significativamente mais rápido que o outro, investigue os sistemas de distribuição de ração e o alinhamento das mandíbulas.
Desgaste Horizontal (Áreas Planas): Indica que as placas da mandíbula estão retificando o material em vez de esmagá-lo, reduzindo significativamente a eficiência.
Ranhuras Verticais: Ranhuras profundas criam concentrações de tensão que podem levar a rachaduras e falhas catastróficas.
Acúmulo de material: O acúmulo de material triturado nas placas da mandíbula sinaliza perda de capacidade de preensão e necessidade iminente de substituição.
Produção reduzida do britador: Quando a produtividade diminui sem alterações no tamanho da alimentação ou nas configurações do britador, normalmente a causa é o desgaste das placas das mandíbulas.
Aumento de vibração e ruído: Sons e padrões de vibração incomuns geralmente indicam placas de mandíbula desgastadas ou desgastadas de maneira irregular.
Diretrizes de substituição
As melhores práticas da indústria sugerem:
Substitua as placas da mandíbula quando o desgaste unilateral exceder 3 mm
Monitore a progressão do desgaste mensalmente usando calibradores ou telêmetros a laser
Substitua com desgaste unilateral de 30% se a substituição for inconveniente (planeje um tempo de inatividade conveniente)
Nunca opere com placas muito desgastadas, pois isso danifica os componentes adjacentes
Estratégias avançadas de manutenção para prolongar a vida útil da placa de mandíbula
Otimize o gerenciamento de feeds
Mantenha o tamanho adequado da alimentação:
Remova o material superdimensionado antes da entrada do britador
Use telas vibratórias de scalper para eliminar o tamanho excessivo
Mantenha taxas de alimentação consistentes para evitar flutuações de pressão
Controlar a distribuição de feeds:
Garanta uma distribuição uniforme do material em toda a largura da mandíbula
Alimentações mal distribuídas causam desgaste assimétrico, exigindo a substituição prematura da placa
Implementar melhorias no design da tremonha para distribuição uniforme
Ajuste preciso de parâmetros
Configuração de lado fechado (CSS):
Manter CSS dentro das especificações do fabricante
CSS mais apertado aumenta a pressão e o desgaste da placa da mandíbula
CSS muito solto reduz a eficiência da britagem e aumenta os finos
Lançamento excêntrico e velocidade:
Operar nas RPM recomendadas pelo fabricante
Velocidade excessiva acelera o desgaste e aumenta o consumo de energia
Velocidade insuficiente reduz a produção e aumenta os tempos de ciclo
Programa abrangente de lubrificação
Benefícios Estratégicos da Lubrificação:
Minimiza o atrito entre componentes móveis
Reduz a geração de calor (um importante acelerador de desgaste)
Prolonga a vida útil do rolamento e do eixo excêntrico
Melhores práticas:
Siga com precisão o cronograma de lubrificação do fabricante
Use apenas tipos e graus de lubrificante recomendados
Monitore os níveis de lubrificação continuamente
Verifique regularmente a temperatura do rolamento (calor excessivo indica lubrificação inadequada)
Inspeção e monitoramento proativo
Inspeções Semanais:
Verificação visual de parafusos soltos nas placas da mandíbula, placas laterais e estrutura
Verifique os níveis adequados de óleo/graxa em todas as estações de lubrificação
Ouça sons incomuns durante a operação
Verifique se há vazamento de material em áreas inadequadas
Inspeção detalhada mensal:
Meça a espessura da placa da mandíbula em vários pontos para acompanhar a progressão do desgaste
Inspecione quanto a rachaduras usando inspeção visual ou teste ultrassônico
Verifique a integridade da placa articulada
Verifique o alinhamento do eixo excêntrico
Avaliação Trimestral Abrangente:
Análise completa de vibração do sistema
Documentação de alta resolução de padrões de desgaste
Avaliação da distribuição de materiais
Inspeção completa de rolamentos e eixos
Planejamento Estratégico de Manutenção
Benefícios do tempo de inatividade planejado:
Agende a substituição da placa da mandíbula durante o tempo de inatividade conveniente
Combine diversas tarefas de manutenção para minimizar interrupções
Mantenha placas sobressalentes para substituição de emergência
Coordenar a substituição com cronogramas de produção
Manutenção baseada em condições:
Implantar sensores de vibração para monitoramento contínuo (alarme > 5 mm/s RMS)
Use telêmetros a laser para rastreamento em tempo real do desgaste da placa da mandíbula
Implementar lembretes de substituição automatizados com limite de desgaste de 30%
Colete dados operacionais para manutenção preditiva
Resultados de otimização de desempenho no mundo real
As empresas que implementam estratégias abrangentes de otimização de placas de mandíbula relatam resultados impressionantes:
Resultados do estudo de caso:
Aumento de 22% na capacidade de produção
Redução de 18% no consumo de energia
Extensão de 50% da vida útil da placa de mandíbula
Redução significativa no tempo de inatividade não planejado
Essas melhorias demonstram que a atenção sistemática à seleção, operação e manutenção da placa de mandíbula proporciona benefícios comerciais substanciais.
Erros operacionais comuns a serem evitados
Violações de tamanho de feed
O Problema: Alimentar material superdimensionado que excede a capacidade nominal do britador
O Impacto: Forças de impacto massivas nas placas da mandíbula, causando desgaste rápido ou fratura
A Solução: Pré-peneirar o material para remover tamanhos grandes; implementar sistemas scalper
Lubrificação inadequada
O Problema: Lubrificação insuficiente ou pouco frequente de rolamentos e sistemas excêntricos
O Impacto: Aumento do atrito e geração de calor, desgaste acelerado dos componentes
A Solução: Seguir os cronogramas de lubrificação do fabricante; use os tipos corretos de lubrificante
Ignorando o monitoramento de desgaste
O Problema: Operar com placas de mandíbula severamente desgastadas
O Impacto: Danos à estrutura, eixo excêntrico e rolamentos; risco de falha catastrófica
A solução: implementar monitoramento sistemático de desgaste e substituição proativa
Distribuição inadequada de materiais
O problema: avanço irregular em toda a largura da mandíbula
O Impacto: Desgaste assimétrico que exige substituição frequente
A Solução: Melhorar o design da tremonha; inspecionar e manter o sistema de alimentação
Especificações operacionais externas
O problema: rodar em velocidades excessivas ou com configurações do lado fechado mais apertadas do que o recomendado
O Impacto: Desgaste acelerado e consumo excessivo de energia
A solução: siga rigorosamente as especificações do fabricante
Análise Custo-Benefício: Investimento Estratégico em Placas de Mandíbulas de Qualidade
Embora as placas de mandíbula premium custem mais inicialmente, uma análise abrangente de custos favorece o investimento em qualidade:
Comparação do custo total de propriedade:
Para um britador de mandíbula grande processando 500 toneladas/dia de granito durante 250 dias de operação anualmente:
Placas de aço manganês padrão: Menor custo inicial, maior frequência de substituição, mais tempo de inatividade
Placas de aço manganês premium: custo inicial moderado, frequência de substituição equilibrada, tempo de inatividade padrão
Placas de inserção TIC: Maior custo inicial, menor frequência de substituição, tempo de inatividade mínimo
Durante um período de operação de 5 anos, o custo total de propriedade (incluindo peças de reposição, tempo de inatividade e perda de produção) normalmente favorece a opção de qualidade premium em 15-25%.
Conclusão
As placas de mandíbula do britador de mandíbulas são muito mais do que simples peças de desgaste – elas representam a interface crítica entre sua matéria-prima e seus objetivos de produção. A seleção, operação e manutenção adequadas determinam diretamente a eficiência, a confiabilidade e a lucratividade do seu britador.
Takeaways -chave:
O material é importante: Selecione o material da placa da mandíbula com base no tipo específico de material e nas condições operacionais - aço com alto teor de manganês para aplicações dominadas por impacto, compósitos para materiais abrasivos, insertos TIC para condições extremas
A prevenção é econômica: a manutenção proativa e o monitoramento custam muito menos do que reparos de emergência e tempo de inatividade não planejado
Abordagem abrangente: O sucesso requer atenção sistemática ao gerenciamento de alimentação, otimização de parâmetros, lubrificação, inspeção e planejamento de manutenção
Monitoramento de desempenho: implemente tecnologias modernas de monitoramento para rastrear padrões de desgaste e programar a substituição nos momentos ideais
Excelência operacional: A adesão estrita às especificações do fabricante para tamanho de alimentação, velocidade e configurações do lado fechado garantem vida útil máxima do componente
Ao implementar essas estratégias e reconhecer as placas de mandíbula como a base da eficiência da britagem, as operações podem alcançar melhorias significativas na produtividade, confiabilidade e lucratividade final. O investimento na compreensão e otimização das placas de mandíbula rende dividendos ao longo da vida operacional do seu britador.
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