Título

VIBRATION ANALYSIS OF MODULAR STEEL STRUCTURES SUPPORTING VIBRATORY SCREENS IN A MINERAL PROCESSING PLANT

ANÁLISE DE VIBRAÇÃO DE ESTRUTURAS DE AÇO MODULARES SUPORTANDO PENEIRAS VIBRATÓRIAS EM UMA PLANTA DE PROCESSAMENTO MINERAL

Autoria

Mesquita, Alexandre Luiz Amarante; Khattak, Nadeem Ahmad

DOI

10.5151/2594-357X-20579

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Resumo

In industrial plants, modular metallic construction provides many benefits including reduction in construction time and quality fabrication performed in a module assembly yard. Individual modules are generally fabricated and assembled off-site, and transported to the plant site by self propelled modular transporter or other devices, where they are erected in place using various lifting and transportation techniques. The modular structure should be designed so that it is sufficiently robust to withstand all transportation related loads and stresses as well as high vibration levels imposed by vibrating equipments such as vibratory screens and at the same time, not too heavy in order to be transported in a feasible way. This paper presents details of vibrating operational loads on a modular mineral processing plant and the analysis to obtain dynamic response of the structure. The first part of the paper presents the operating principle of vibratory screens and the second part shows the recommended steps in carrying out a vibration analysis to ensure satisfactory dynamic performance of the modular structural steel building supporting vibrating screens. The structural static and dynamic analysis is performed using the finite element analysis software STAAD Pro v8 and the input data for analysis are the equipment static and dynamic forces, provided by the equipment vendor, at the support points of the equipment. The design is checked for acceptability of the vibration displacement amplitudes against allowable vibration levels for human comfort as per international codes.

 

Em plantas industriais, construção metálica modular fornece muitos benefícios tais como redução no tempo da construção e aumento da qualidade de fabricação, pois os módulos são fabricados em locais apropriados, geralmente distantes do local da planta. Somente depois de fabricados, os módulos são transportados para o local definitivo da planta industrial onde esta é erguida por meio das interconexões destas unidades modulares. Os módulos estruturais devem ser projetados de tal forma que sejam robustos o suficiente para suportar cargas e tensões desenvolvidas durante o transporte, assim como suportar os altos níveis de vibração impostos por equipamentos durante a operação da planta. Por outro lado, não devem ser tão pesados para serem transportados de forma adequada. Este artigo apresenta uma aplicação de análise dinâmica de estruturas de prédio metálico modular contendo cargas impostas por peneiras vibratórias. A primeira parte do trabalho apresenta princípios de operação de peneiras vibratórias e a segunda parte apresenta as etapas da análise dinâmica realizada em um prédio metálico contendo peneiras vibratórias. A análise estática e dinâmica é realizada usando o software de elementos finitos STAAD Pro v8 e os dados de entrada para análise são as cargas estáticas e dinâmicas fornecidas pelo fabricante das peneiras. O projeto dinâmico é avaliado, por meio de normas internacionais, para garantir a integridade estrutural das estruturas metálicas assim como garantir o conforto humano em relação à exposição às vibrações.

Palavras-chave

Vibration; Metallic structures; Vibratory screen; Modular constructions.

Vibração; Estruturas metálicas, Peneira vibratória; Construção modular.