ISSN 3086-2183
3º Seminário de Manutenção e Engenharia de Projetos em Metalurgia e Mineração — Vol. 3 , num. 3 (2026)
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Resumo
Trabalho técnico sobre análise de falha da fratura do eixo do tambor de acionamento do transportador de correia da lança da empilhadeira de pelotas 6PP7EP, localizada nas usinas de pelotização Nibrasco, Unidade Tubarão da Vale S.A. A metodologia de solução de problemas 8D foi aplicada em conjunto com uma análise estrutural computacional por elementos finitos utilizando o Ansys Mechanical. A investigação de campo identificou que um reparo prévio no eixo oco do redutor, executado sem o chanfro especificado, gerou uma quina viva. Combinado com a montagem incorreta da arruela de fixação, este defeito geométrico atuou como batente contra o início do raio de adoçamento do eixo do tambor, gerando um severo entalhe e concentrador de tensões durante a operação do equipamento. A simulação numérica demonstrou que a condição ideal resulta uma tensão abaixo do limite de escoamento do aço no qual o eixo foi produzido. Contudo, a modelagem com o dano imputado revelou um pico de tensão de 254 MPa, superando o limite elástico do material e acelerando a falha por fadiga. A simulação foi essencial para validar a causa raiz e subsidiar ações corretivas permanentes no processo de manutenção. Utilizado o Orion para avaliar a confiabilidade dos componentes.
Technical report on failure analysis of the fracture of the drive drum shaft of the belt conveyor boom of the 6PP7EP pellet stacker, located at Nibrasco pelletizing plants, Tubarão Unit of Vale S.A. The 8D problem-solving methodology was applied in conjunction with a computational structural analysis using the finite element method in Ansys Mechanical. The field investigation identified that a previous repair on the hollow shaft of the reducer, carried out without the specified chamfer, created a sharp edge. Combined with the incorrect assembly of the locking washer, this geometric defect acted as a stop against the beginning of the shaft’s blending radius, generating a severe notch and stress concentrator during equipment operation. The numerical simulation demonstrated that the ideal condition results in stress below the yield strength of the steel in which the shaft was manufactured. However, the modeling with the imposed damage revealed a stress peak of 254 MPa, exceeding the elastic limit of the material and accelerating fatigue failure. The simulation was essential to validate the root cause and support permanent corrective actions in the maintenance process. Orion was used to assess the reliability of the components.
Palavras-chave
Análise de falha, Elementos finitos, Concentrador de tensões, Eixo de tambor
Failure analysis, Finite elements, Stress concentrator, Drum shaft
Como citar
Oliveira, Edvar de; Santos, Jael Moutinho dos; Pereira, Julio Cesar da Silva; Costa, Rodrigo Marins; Carvalho, Rogerio Porto de; Vetturazzi, Rafael.
Aumento da confiabilidade em acionamento de transportador de correia de empilhadeira de pelotas suportada por análise estrutural de elementos finitos e gestão de ativos,
p. 192-202.
In: 3º Seminário de Manutenção e Engenharia de Projetos em Metalurgia e Mineração,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 3086-2183, DOI 10.5151/2594-5327-43413
